【比較】鉛バッテリー（鉛蓄電池）とリチウムイオンバッテリーの違いとは

電気自動車（EV）の普及やポータブル電源の高性能化など、近年のバッテリー技術の進化には目覚ましいものがあります。

具体的には、従来から使われてきた鉛バッテリー、そして活用の幅が広がっているリチウムイオンバッテリーが活用されており、両者は異なる特性を持っていることから、用途に応じて適宜選ばれています。しかし、これらのバッテリーにはどのような違いがあるのでしょうか？

さらに、近年のバッテリーの小型化・軽量化の流れのなかで、「小型化が難しい鉛蓄電池に未来はあるのか」という論点も重要になってきています。本記事では、鉛バッテリーとリチウムイオンバッテリーの違いを多角的に比較し、それぞれのメリット・デメリット、そして鉛バッテリーの将来性について考察します。

 

 

鉛バッテリーとリチウムイオンバッテリーの基本構造

鉛バッテリー（鉛蓄電池）は、鉛（Pb）を主成分とした電極と硫酸（H₂SO₄）を含む電解液で構成されています。19世紀から広く使われており、多様な製品のバッテリーとしてもっとも一般的といえる存在です。

一方、リチウムイオンバッテリーは、リチウムイオン（Li⁺）の移動を利用して充放電を行う二次電池（※充電可能な電池）です。スマートフォンやノートパソコンなど小型電子機器に広く採用され、近年ではEVにも使用されるようになりました。

両者の主な違いは、次の観点からまとめられます。

このように両者の特徴は大きく異なります。コストを抑えたい場合などでは鉛バッテリーが適している一方で、軽量化や長寿命が求められる場面ではリチウムイオンバッテリーが最適です。

 

鉛バッテリーとリチウムイオンバッテリーのメリット・デメリット

鉛蓄電池とリチウム電池の特性の比較からもわかる通り、両者はそれぞれ一長一短です。メリット・デメリットの観点からあらためて比較してみましょう。

 

用途における適性

実際の用途において、どちらのバッテリーが適しているのかを見ていきましょう。

• 自動車のバッテリー
• 電気自動車（EV）
• UPS（無停電電源装置）
• ポータブル電源・モバイルバッテリー

 

自動車のバッテリー

自動車の始動用バッテリー（スターターバッテリー）には、短時間に大電流を流せる鉛バッテリーが最適です。また、ハイブリッド車やEVの補助電源としても使用されています。

 

電気自動車（EV）

リチウムイオンバッテリーが適しています。高エネルギー密度を活かして航続距離を伸ばせるほか、充放電回数が多く、長寿命であることもメリットです。

 

UPS（無停電電源装置）

オフィスやデータセンターのバックアップ電源では、コストと安定性から鉛バッテリーが選ばれている傾向です。

 

ポータブル電源・モバイルバッテリー

軽量かつ高エネルギー密度で、携帯性が求められるため、リチウムイオンバッテリーが適しています。また、長寿命かつ充放電の効率も高いことから、太陽光発電の蓄電にも活用されています

 

小型化できない鉛蓄電池に未来はあるのか

鉛バッテリーは技術的に成熟しているものの、小型化の難しさが大きな課題となってきています。

しかし、鉛バッテリーが完全に淘汰されるわけではありません。鉛バッテリーは次のような点で依然として優れた特性を持っているためです。

• コストが安い：コストを抑えたい用途では今後も需要が見込める
• リサイクル技術の確立：鉛バッテリーは約95%がリサイクル可能であり、環境負荷の面では意外にも優れている
• 短時間で大電流を供給できる：自動車のスターターバッテリーやUPSなど、瞬間的な大電流が必要な用途では鉛バッテリーが有利

また、カーボン鉛バッテリーなど、軽量化・高効率化を目指した新技術も登場しています。こうした進化に応じて、鉛バッテリーもまだまだ活躍の場を残していくでしょう。