リチウムイオン電池のメリット・デメリットと種類別の特徴を徹底解説

スマートフォンやノートパソコン、電動自転車から電気自動車（EV）まで、現代の私たちの生活を支える多くの機器に使われている「リチウムイオン電池」。軽さと高出力、充電可能という特性から、多くの製品で採用されています。

しかし、その便利さの裏には「発火の危険性」や「コストの高さ」などの課題も潜んでいます。

また、リチウムイオン電池と一口に言っても、その種類や形状は用途に応じて多様であり、選び方を誤るとトラブルの原因になりかねません。

この記事では、リチウムイオン電池のメリット・デメリットを正しく理解し、用途別の種類やサイズの特徴、さらにどのような製品に搭載されているかまで、実例を交えながら詳しく解説していきます。

リチウムイオン電池のメリットとデメリットを正しく知ろう

リチウムイオン電池がこれほどまでに広く使われているのは、その性能面での利点が大きいからです。しかし一方で、安全性や寿命、環境への影響といったリスクも存在します。ここでは長所と短所をバランスよく理解しましょう。

リチウムイオン電池のメリットとは？高性能・軽量・再利用可能な強み

リチウムイオン電池には、次のような主なメリットがあります。

主なメリット

項目	内容
高エネルギー密度	他の電池と比べて同じ大きさでも多くの電気を蓄えられる。スマホやノートPCに最適
軽量でコンパクト	重さが少なく設計の自由度が高い。ドローンやEVなどにも好まれる
自己放電が少ない	長期間使わなくても電力があまり減らない。メンテナンスが楽
寿命が長い	数百〜数千回の充放電が可能。繰り返し使えるため経済的
メモリー効果がない	ニッケル系電池のように「途中で充電したら容量が減る」ことがない
高速充電が可能	最近では急速充電機能を持つモデルも多く、利便性が高い

このような特長によって、リチウムイオン電池は家庭用から産業用まで、幅広い分野で採用されています。

リチウムイオン電池のデメリットとは？発火リスクやコストの課題

便利なリチウムイオン電池にも、いくつかの明確なデメリットがあります。特に「安全性」に関しては、使用者側の注意が求められます。

主なデメリット一覧

項目	内容
発火・爆発のリスク	内部短絡や過充電、強い衝撃などで発熱・発火・爆発する可能性がある
価格が高い	原材料（リチウム・コバルトなど）の価格高騰と製造コストが影響
温度に弱い	高温・低温環境では性能が大幅に低下。保管・使用場所に制限がある
経年劣化する	使っていなくても、年月の経過とともに性能が落ちる。使用開始から2〜3年で交換が推奨されることも
リサイクルが難しい	成分が複雑で、再資源化には高い技術とコストが必要

リチウムイオン電池を安全に使うためには、製品の取扱説明書をよく読み、正規品の充電器を使用するなど、基本的なルールを守ることが重要です。

環境への影響は？廃棄とリサイクルの観点から見た注意点

リチウムイオン電池の環境負荷についても、使用者が知っておくべきポイントがあります。

主な注意点

項目	内容
不適切な廃棄は火災の原因に	ゴミとして出すと、収集車内で発火する事例が実際に発生しています
再資源化が難しい	回収しても、リチウム・コバルトなどの取り出しには高度な処理技術が必要 効率的な回収も困難
回収拠点の整備はまだ発展途上	日本ではJBRC（小型充電式電池リサイクル推進センター）が中心となり、家電量販店や自治体に回収ボックスを設置しているがまだ少ない

JBRCで回収拠点を探すには？

使い終わった電池は、以下のJBRC公式ページから回収ボックスの設置場所を検索できます。

スマホでも簡単に検索でき、店舗名や郵便番号から最寄りの回収拠点がすぐに見つかります。

リチウムイオン電池の種類とサイズごとの特徴

リチウムイオン電池は用途や設計に応じてさまざまな形状・構造があります。この章では、代表的な3種類と、それぞれの特徴について解説します。

代表的な種類：円筒型（18650）・角型・パウチ型の違い

リチウムイオン電池は、大きく分けて以下の3タイプに分類されます。

それぞれの電池には、「安全性・容量・耐久性・コスト」などに違いがあるため、製品に合わせた使い分けが行われています。

用途別に見るサイズと性能の関係（スマホ・EV・バッテリー等）

用途	採用される電池型	特徴・理由
スマートフォン	ラミネート型	薄型・軽量。機器設計の自由度が高い
ノートPC	円筒型・ラミネート型	高出力・長寿命。バッテリー交換しやすい
モバイルバッテリー	円筒型・ラミネート型	安価で高容量。市販の18650を束ねて構成されることが多い
電動自転車	円筒型・角形	安定性と持続時間を両立。着脱式が主流
EV（電気自動車）	円筒型・角型	安全性と高出力が求められる。冷却性能も重視される

製品開発の現場では、サイズや形だけでなく、「充放電特性」や「発熱性」などの微細な特性も考慮されており、同じ製品でも用途に応じて複数のセルが組み合わされています。

次世代の電池技術とリチウムイオン電池の今後の展望

今後、リチウムイオン電池はさらに進化を続けていくと期待されています。代表的な次世代技術は以下の通りです。

全固体電池の実用化

液体電解質を固体にすることで、発火リスクを減らし、エネルギー密度を高める。

シリコン系負極材料の採用

グラファイトに代わりシリコンを使うことで、理論上10倍以上の容量を持たせることが可能。ただし劣化しやすい。

リサイクル技術の高度化

電池から資源を効率的に取り出す「都市鉱山」の活用。国や企業が積極的に開発を進めている。

ナトリウム/アルミニウムイオン電池への転換

コストの安く、埋蔵量の多いナトリウムやアルミニウムを活用した電池。リチウムの供給不安に対する代替技術。

このように、リチウムイオン電池をベースとしながらも、より安全・高性能・低コストな電池への進化が加速しています。

私たちの身の回りにあるリチウムイオン電池搭載製品

リチウムイオン電池は、身近な製品の中に数多く使われています。ここからは具体的な搭載製品や今後の活用が期待される分野を紹介します。

日常生活で使われている代表的な製品（スマホ・PC・モバイルバッテリー）

リチウムイオン電池は、日常で最も多く目にする以下のような製品に使われています。

• スマートフォン：パウチ型の小型・高密度セルを内蔵。急速充電機能付きも多い。
• ノートPC：コンパクトなサイズ感が求められるため、円筒型やパウチ型が主流。
• モバイルバッテリー：複数本の円筒型をまとめた構成で、高容量化を実現。

これらは毎日使う製品であり、電池性能が使い勝手に直結するため、特に高性能なセルが求められます。

電動アシスト自転車・EVなど大型製品における活用事例

• 電動アシスト自転車：1回の充電で30km以上走行可能。リチウムイオン電池の軽さと持続力が鍵。
• 電気自動車（EV）：バッテリーパックは数百〜数千個のセルで構成。充電速度や放電安定性が非常に重要。出力が高く発熱が大きいため、冷却効率も重要。
• ポータブル電源（アウトドア・防災用）：大容量で安定した出力を実現。災害時の必需品として注目。

これから普及が見込まれる新しい用途と市場の成長性

リチウムイオン電池の市場は、今後ますます広がると予測されています。注目の新分野は以下の通りです。

• 家庭用蓄電池（太陽光発電との連携）
• ウェアラブル機器（スマートウォッチ・医療用センサー）
• IoT端末（センサー・ビーコンなど）
• 農業や工場の自動化設備

また、再エネ活用や脱炭素社会の流れを受けて、EV普及に伴う電池需要は爆発的に増加中です。今後10年で市場規模は倍増すると言われています。

まとめ：性能と用途を理解して、最適なリチウムイオン電池の選び方を知ろう

リチウムイオン電池は、性能・軽さ・エネルギー密度に優れる非常に便利な電源ですが、安全性や寿命、環境への影響といった側面も理解して使うことが重要です。

本記事では以下の点を解説しました：

• リチウムイオン電池のメリット・デメリット
• 用途に応じた電池の種類やサイズの違い
• 代表的な搭載製品と市場の広がり
• リサイクルや廃棄に関する現状と正しい対応方法