フッ化黒鉛リチウム電池とは?用途や反応について解説。

「フッ化黒鉛リチウム電池」とは、負極に金属リチウム、正極にフッ化黒鉛リチウムを使用した一次電池です。リチウム一次電池の一種です。ガスメーターなどに使用されます。

 

金属リチウムを使用しておりますが、リチウムイオン電池と異なり充電はできない、一次電池です。

 

本稿では、

「フッ化黒鉛リチウム電池とはどんな電池?」

「フッ化黒鉛リチウム電池の用途や反応について教えて」

という疑問にお答え致します。

 

 

フッ化黒鉛リチウム電池の概要

 

「フッ化黒鉛リチウム電池」とは、負極に金属リチウム、正極にフッ化黒鉛リチウム電池を使用した一次電池です。リチウムを正極したリチウム一次電池の一種です。

 

コイン形電池

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主に、ガスメーターなどの公共設備のメーターに使用されています。日本ではパナソニックが開発し、現在もパナソニックのみが販売しております。

 

二酸化マンガン電池の競合ですが、二酸化マンガンの方が世界的には普及しています。

 

以下、フッ化黒鉛リチウム電池の特徴をまとめた表になります。

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用途

 

フッ化黒鉛リチウム電池の用途は、電気・ガス・水道メーターの電池です。各種バックアップ電源としても使用されています。

 

身近に存在していたなんて・・・気づかなかった・・・

 

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はやぶさ、はやぶさ2にも搭載された実績があります。

 

歴史

 

フッ化黒鉛リチウム電池の歴史は、1976年に日本では松下電器(現在Panasonic)が釣りの「電気ウキ」用に開発したことが最初です。LEDを点灯するものでした。

 

現在も日本では、Panasonicのみが販売しております。二酸化マンガン電池とほぼ同じ特性を持っていますが、三洋電機が技術を開放したため、二酸化マンガン電池の方が世界的に普及しています。

 

電気ウキ使って、タチウオ釣って食いてえ~

 

構成

 

フッ化黒鉛リチウム電池の構成は以下のとおりです。

 

  • 正極 フッ化黒鉛((CF)n)
  • 負極 リチウム(Li)
  • 電解液 有機電解液(γ-ブチロラクタン、プロピレンカーボネート)
  • セパレーター

 

フッ化黒鉛とは、あまり聞き慣れない材料です。炭素とフッ素を直接反応させてえられる化合物で、フッ化炭素とも呼ばれます。化学式は(CF)nです。炭素というと、黒をイメージしますが、白色な化合物です。

 

電解液のγブチロラクタンや、プロピレンカーボネートは、リチウムイオン電池でも使用されています。

 

反応

 

フッ化黒鉛リチウム電池の反応は以下のとおりです。

 

  • 負極 リチウムがリチウムイオンになり電子を放出します。
  • 正極 フッ化黒鉛が電子を受け取り

 

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充電はしないから、リチウムのデンドライト析出は気にしなくていいね!

 

起電力

 

フッ化黒鉛リチウム電池の公称電圧は3Vです。平均放電電圧は2.8Vです。放電末期まで、電圧が一定であることが特徴であり長所です。

 

放電電圧が一定だと、取り出せる電流がずっと一定なので安定するね。

 

特徴

 

フッ化黒鉛リチウム電池の特徴は以下のとおりです。 

 

メリット

  • 高い電圧
  • 高温特性
  • 長期保存
  • 自己放電が少ない
  • 放電電圧一定

 

デメリット

  • パルス放電
  • リチウムが高価
  • リチウム使用のため水が使用できない

 

同じリチウム一次電池の「二酸化マンガンリチウム電池」や「フッ化黒鉛リチウム電池」の記事も参考になりますよ。

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