KEPWORTHの100Ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリーをソーラー充電の車中泊用に購入&レビュー!

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 道具

こんにちわ、ぜつえん(@zetuenonly)です!

自宅駐車場に停めた車の中で寝る程度の車中泊ライフを送っている私。

現代の車上生活に欠かせないのが電気系統です。

一番手っ取り早いのはポータブル電源です。が、VANLIFE的なオシャレさも金銭面での余裕もなく、軽自動車に200Wのソーラーパネルと105Ah鉛蓄電池のサブバッテリーを自作で積んで運用しています。

2年ほど使ってきた鉛蓄電池のバッテリーが調子が悪くなってきたので、思い切って12V100Ahのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4)を購入し、サブバッテリーを交換しました。

今回はKEPWORTHのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーのこと、鉛蓄電池との違い、載せ替え作業を紹介していきます。

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リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

例によってレビューと思わせて、お勉強会から始まるブログがぜつえんアウトドア。

まずは“リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとはなんぞや?”という話からしていきましょう。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーはリチウムイオン電池の一種であり、リン酸鉄リチウム(LiFePo4)を使った蓄電池の事です。

1990年代にアメリカで開発された蓄電池技術で、電気自動車やソーラーパネル等の蓄電システムに使われることの多い蓄電池のようです。

車中泊用途で言うならば、定番は重くデカイ鉛蓄電池でしたが、年々それに取って代わってきてるリチウム電池という立ち位置です。

 

バッテリーの販売ページや個人ブログではLiFePo4という言葉が頻繁にでてきますが、略称であり、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを表す言葉です。

その特徴は

・自己放電率の低さ

・軽量小型

・大出力に対応

・急速充電可能

・高温時にも発火しにくく安全性が高い

というのがリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴。

調べるとこの辺りがでてきますが、書いててこれは何と比べてなのかがあいまい。

鉛蓄電池や他リチウムイオン電池が混合した比較での特徴です。

リチウムイオン電池の種類

リチウムイオン電池にはいくつか種類があります。

今回使うリン酸鉄リチウム以外を知ることで、なぜリン酸鉄リチウムを使うのかが見えてきます。

サイクル寿命 用途 特徴
リン酸鉄リチウム 1000-2000回 電気自動車
蓄電システム
サイクル寿命
安全性が高い
コバルト酸リチウム 500-1000回 携帯電話(スマホ)
ノートパソコン
デジタルカメラ
最もバランスが良い
高価
熱暴走の危険
マンガン酸リチウム 300-700回 電気自動車
電動工具
安価
安全性が高い

ぼく調べによるとこの3種類のリチウムイオン電池を覚えておけばOK。

リン酸鉄リチウム・・・

今回購入したのがリン酸鉄リチウムを使ったバッテリー。

繰り返し充電使用(サイクル寿命)が長く、高温化での安全性が高いため電気自動車やソーラーパネルなどの蓄電システムに使われる。

アメリカや中国で採用されることが増えてる。鉄が原材料のため材料は安価ながら製造コストが高い。

 

コバルト酸リチウム・・・

1991年に世界初のリチウムイオン電池として商品化され、スマホ等のモバイル機器用として使われているのがコバルト酸リチウム

希少なコバルトを使うため、比較的高価になりやすい。

高温化で発電するリスクがあるため自動車用には使われにくく、安全面でやや問題がある。

スマホの充電使用が500~1000回と言われるのはコバルト酸リチウムを使ったことによるサイクル寿命。

 

マンガン酸リチウム・・・

コバルトの1/10程度の材料費で済むマンガンを使用した電池。

高温化での安全性も高く電動自動車に使われることが多い。

サイクル寿命の低さが欠点。

たしかにスマホやモバイルバッテリーは時々発火するよなってことや、500回充電が寿命っていうよなーと思います。

いつも使ってたリチウムイオン電池はコバルトだったということですね。

マンガン酸リチウムやリン酸鉄リチウムは発熱時の発火リスクが限りなく低いため、電気自動車に使われるということです。これはサブバッテリーとして使う場合にも安心ですね。

サブバッテリーとして使うリン酸鉄リチウムは、リチウムイオン電池の中でもサイクル寿命の多さが魅力。

表は1000~2000回としてますが、サブバッテリーとして売られるリン酸鉄リチウムバッテリーの場合は2000~4000回のサイクル寿命となっていることが多いです。

単純計算、毎日使っても10年位持つわけです。すごい。

車載するなら2択

リチウムイオン電池に種類が色々あっても、蓄電システムとして使われるのはほぼリン酸鉄リチウムバッテリーのようです。

そのため流行りの大容量ポータブル電源もリン酸鉄リチウムを使われることが多いです。

 

鉛蓄電池とリン酸鉄リチウムイオンバッテリー比較

つまりは、車中泊車用の発電システムを自作するときに使うサブバッテリー用途で選ぶなら、古くから使われている鉛蓄電池か、リン酸鉄リチウムかの2択となるわけです。

以前、ぼくがソーラーパネルシステムを車に作った時はそのコストの安さから鉛蓄電池を選択したのでした。

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鉛蓄電池と比較

では鉛蓄電池とリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを比べるとどう違うのかも見て行きます。

ちなみに、この記事のメインはほぼここ。

リン酸鉄リチウム
イオンバッテリー
KEPWORTH 12v100ah
鉛蓄電池
G&Yu SMF 27MS-730
12v105ah
値段 約45000円 約15000円
重量 11.5kg 24kg
サイズ 352×174×190mm 330×173×232mm
取り出し可能 約95% 約50%
サイクル寿命 2000~3000回 350~500回
自己放電率 月3.5%以下 月20%程度
充電 急速充電可能 約10時間かけて充電
高出力 得意 苦手

いままで使ってきたG&Yuの鉛蓄電池12v105ahバッテリーと、今回購入したKEPWORTHの12v100ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを参考に比較、ほぼ同じ容量である12v100ah(1200wh/12v)です。

比べた時に良い性能なモノは黄色くしました。

鉛蓄電池は安い

こう比べると鉛蓄電池は魅力が少ないですが、値段が1/3安いという圧倒的メリットがあります。

代わりに2倍重くサイクル寿命は1/5程度

充電も放電もしない放置状態での自己放電率も鉛蓄電池は月20%程度とほっといても空になるペース。放置した車のエンジンがかからなくなるのはこの放電率の高さでしょう。

逆にリン酸鉄リチウムは月3.5%以下とほぼ放電を気にする必要がないレベル。

充電速度

Meltec SCP-1200

充電速度は鉛蓄電池は性質上、ACコンセントからでも高速充電はできず、電池容量に関係なく10時間ほどかけてゆっくり充電する必要があります。

ソーラーパネルを外す冬は一晩かけて充電して使っていました→車載ソーラーパネルが冬の北海道で役に立たず、MeltecのAC充電器(SCP-1200)でサブバッテリーを運用する話!

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは急速充電が可能なのも特徴。最大50Aで充電可能ということです。

実用量

サブバッテリーの実用量

“取り出し可能”はスペック上の容量が12v105ahだったとしても鉛蓄電池の場合は、低電圧(充電残量が少ない状態)では電気を取り出せなくなります。

それが約50%程度と言われており、12v105ah(1260wh)あるとしても実際に使用できるのは630wh程度ということです。

実際にはもう少し60~70%(750~800wh)近く取り出せますが、残量が減るほど高出力に耐えられなくなります。

リン酸鉄リチウムなら約95%使うことができ、1200whx0.95%=1140wh程度使えるわけで、同容量で比べても、実際には1.5~2倍の電力を期待できるのがリン酸鉄リチウムなのです。

調べるほどにすごさがわかります。値段は3倍ですが。

高出力

高出力

鉛蓄電池は低出力を長時間使うのに向いたバッテリーです。

容量には105ah(20h)と記載されるのですが、“20時間かけて消費する場合に105ahの容量がある”という意味です。

105ah/20h=5.25ah/1hとなり、5.25ahx12v=63wで、1時間に63w程度の消費電力で使うのに向いてることになります。

これが倍の126wで出力すると実際の105ahほどの容量は発揮できないわけです。

そのため、低出力長時間に向いていて、暖房器具やレンジなどの熱を出す(高出力)家電には不向きということです。

また低電圧(残量が少ない)状態では不安定になり、満充電時に使えた高出力家電を使えなくなることもあります。

それがリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの場合はその制限がなく、高出力でも低出力でも問題なく使えるわけです。

ぼくのように、低出力メインでの用途なら鉛蓄電池で困りませんが、暖房器具などを想定している人ほどリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが有利となります。

コスパ的な話

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

「じゃあわたしも鉛蓄電池じゃなくて、リン酸鉄リチウムバッテリーがいいの?」

と言われればそうとも言えません。

だってリン酸鉄リチウムバッテリーはめちゃくちゃ高いですからね。

値段が3倍で実用量2倍は考え方を変えると、鉛蓄電池のサブバッテリー3つ買えるわけです。逆に考えれば12v300ahで50%しか容量を使えなくても150ahを同程度の金額で得られるわけです。

重量は6倍(72kg)になりますが。

 

鉛蓄電池とリン酸鉄リチウムイオンバッテリー比較

あまり意味のない比較ですが、数値化することで自分を騙して買う理由を見つけられます。

サイクル寿命が5倍ほどあるので、単純計算で5倍の年数が使えるわけです。

鉛蓄電池のサブバッテリーで2~3年持つと言われているので、5倍なら10~15年使える計算です。

鉛蓄電池を5回買い替えるを1つで期間使えるわけで、使い続ければ3倍の値段以上にコスパが良くなるでしょう。

ただし、実際同じシステムで10年以上使い続ける人も少ないはずですし、車を変えたり、サブバッテリーが必要なくなることもあるでしょう。

長い目で見ればお得でも実際に長い期間使わないなら短いサイクルで回せる安い鉛蓄電池が良いとも言えるのです。

 

寿命が短く値段が安いのもまたメリットで、ぼくのように2年間使った後に別の物を選べるわけですから。

そのため、ソーラーパネル車載+サブバッテリーで選ぶなら最初は鉛蓄電池を選んで、使い方を実際に確かめたうえで、不満があればリン酸鉄リチウムバッテリーに変えるのが失敗の少ない選び方に思います。

もちろん少しでも軽く、快適にを考えれば最初からリン酸鉄リチウムバッテリーにしちゃうのもありでしょう。ポータブル電源に比べればはるかに安価です。

 

鉛蓄電池とリン酸鉄リチウムイオンバッテリーのどちらにするかで悩んだら、金銭的にどの程度かけれるか、どの程度の年数使うのか、車から降ろして使う可能性があるのか、どっちが欲しいか、を考えてみると良いと思います。

と、ここまでがお勉強タイムでした。ではレビューに入りましょう。

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KEPWORTH

今回購入したのはKEPWORTHというブランドのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと言えば、非常に高価ですが、KEPWORTHのバッテリーはその中でも特に安いのが魅力です。

調べてもほとんど情報が出てきませんが、2016年に中国深センでできたバッテリー製品の会社とのこと。

販売している製品もリン酸鉄リチウムイオンバッテリーとインバーター(12v→100vに変換する道具)ばかりです。

日本Amazonでも販売されてますが、KEPWORTHの出店で中国配送でアリエクスプレスと同程度の日数がかかります。そのため値段は割高で買うならAliExpressがベスト。

 

欲を言うならRENOGYの4000サイクル 12v100ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが欲しかったのですが、値段がKEPWORTHの倍でちょっと手が出ませんでした。

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KEPWORTH 12V100Ahリン酸鉄バッテリー

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

製品ページを見るとわかりますが、KEPWORTHのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーだけを見ても種類が異様に豊富。

12v~60v、40~320ahと組み合わせが多すぎて全くわかりません。

サブバッテリーとして使うなら12vか24vが定番ですが、24vになるとインバーターやソーラーパネルとの相性も出てくるため、無難に選ぶなら12vです。

12vでは100Ah以上が120ah、240ah、320ahとありますが、どんどん高額化していき、上を求めるとキリがないため100Ahを選びました。

スペック

容量 100AH
素材
リン酸鉄リチウム
イオンバッテリー
公称電圧 12.8V
定格電圧 12V
最大保護電圧 14.6V
最低電圧 10V
瞬時放電電流 ≥200A
連続放電電流 ≥100A
サイズ
352×174×190mm
重量 11.5㎏
サイクル寿命 3000回以上
最大充電電流 50A
使用温度 -20~60℃
充電温度 0~45℃

リン酸鉄リチウムの容量辺りの重量というのは決まっているようで、100ahならメーカーに関係なく11.5kg程度になるようです。

そのためリン酸鉄リチウムを使ったポータブル電源でも1200wh(12v100ah)程度なら11.5kg+外装分となるはず。

スマートタップのPowerArQ proが1002Whで10.4kg→https://amzn.to/3tWrhWj

Jackeryの1002Whモデルも10.6kg→https://amzn.to/3smSfpY

だったので大体そんな感じなのでしょう。

 

サイクル寿命は3000回以上との記載がありました。

最大充電電流は50Aと超高速で充電可能ですが、付属のAC充電器は10Aのもの。

寒いほどに性能が落ちる鉛蓄電池と違い、寒さに強いらしいことも特徴です。北海道の冬にどれだけの性能を出せるのか楽しみなところです。

見た目

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

アリエクスプレスで注文、3週間ほどで到着

販売ページでは2ヶ月先が配送予定日になっていたので拍子抜けの速さに喜びが隠せません。

配送の女性の方が大変そうで悪い事した気持ちになりました。

が、自分で持ったら軽さ(11.5kg)に驚き。取っ手もついているため、とっても持ちやすい。

鉛蓄電池の嘘みたいに重い(24kg)の印象が強すぎました。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

表面には12Vと100Ahにチェックがついています。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

裏面には使う時の電圧や高温は注意だよ、という注意書き。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

上部はプラスとマイナスの電極にキャップがついています。

ずいぶんとべりべりで商品管理大丈夫か?というクオリティのキャップなのは中国ゆえ。

側面

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

側面にはなにやらついていて、キャップで塞がれています。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

左から電源ボタン・充電ケーブル差し口・USB充電ポート+電圧計がついています。

電源ボタンを押さなくても電気の取り出しは可能ですが、電源ボタンを押すことでUSBポートが使えるようになり、電圧計が点灯します。

使わない人は全く使いませんが、あればあったらで便利。
電源ボタンは付けると赤く光ります。

充電

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

AC充電ケーブルが付属してくれるのは嬉しいとこ。

RENOGYのリチウム電池は充電器だけで15500円しますからね。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

3ピン+上にU字のくぼみがついています。

GX16-3コネクタと呼ばれるコネクタです。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

差し込んで。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

リングを回すことでネジの仕組みで外れないように固定することができます。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

充電中は充電器の赤いランプが点灯します。

そしてファンの音は結構大きく鳴ります。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

充電が完了すると緑色に。

10Aで充電可能な充電器のため、100Ahを充電するのに最大10時間かかります。

 

最大充電電流は50A流すことが可能、ソーラーパネルからだったりで50Aの高電流を流せば理論的には2時間で満充電できます。

12Vx50A=600wとなるので600Wのソーラーを積んだ場合は最大50Aが流れる計算です。

ぼくは200wソーラーなので、200w/12v=16.6Ahが流れるわけです。

ロスもあるわけですが、いい天気で良い感じに発電すれば100ah/16.6ah=6時間ほどで満充電できる計算です。

理論値ですが。

車載

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

弱ったサブバッテリーと交換していきます。

チャージコントローラー↔サブバッテリー

インバーター↔サブバッテリー

の2つ分のプラスマイナスKIVケーブルを交換すればいいので簡単です。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

取り出したので並べて比較。

左が鉛蓄電池 330×173×232mm

右がリン酸鉄リチウム 352×174×190mm

幅と奥行きはリン酸鉄リチウムが大きいですが、高さは42mm低い。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

見下ろすと幅はだいぶ違うのがわかります。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

地面の高さあってない気がしますが、それでもリン酸鉄リチウムが低め。

鉛蓄電池と載せ替え

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

車内、ベッド下のサブバッテリーを取り出したスペース。

底にある木はズレ防止。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

ズレ防止の木をよけたらギリギリ入りました。

ピッタリでスペースを作ってる人は厳しいですが、余裕持たせてる人はそのまま取替え可能ですね。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

最初は気づけませんでしたが、電極上部はネジになっています。

言われたら当たり前なんですが、ピッタリ付きすぎて気づけませんでした。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

インバーターとチャージコントローラーのプラスマイナスの線をそれぞれに接続。

 

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

あとはコンセントからも充電できるようにAC充電器のプラグをリン酸鉄リチウムバッテリー側はつけたままにして、延長コードを車まで伸ばしてくればコンセントからも充電できるようにしておきます。

2年間ソーラーパネル充電を使った感想として、天気次第では充電切れすることも多いからです。

 

ソーラー充電確認

使っているRENOGYのチャージコントローラーとセットで、スマホでソーラーパネルの発電量やサブバッテリーの状態を確認できるRENOGY Bluetoothモジュール BT-1で接続と使えているかを確認。

13.5V100%で問題無さそう。

あとは実際に使っていく中でどうなのかを見て行こうと思います。

簡易ポータブル電源作れるのでは

Kepworth LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

リチウムバッテリーの特徴を調べてると気付くわけです。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー+インバーターがあればポータブル電源として使えるのでは・・・?」と。

写真のこの状態で配線をもっと短くして、インバーターをバッテリーに付けちゃえばもうポータブル電源じゃん、ということです。
12v100ahバッテリーが11.5kg、400wインバーターが800g位なので12.3kg程度で1200whクラスのポータブル電源になるわけです。

金額的にはバッテリー45000円+インバーター8000円で53000円程度

1000wh越えのポータブル電源だと13万円越えです。

半額以下で同程度のなんちゃってポータブル電源システムを作れるのです。あれこれいいのでは?という話。

正直、鉛蓄電池は重く、使い勝手の癖が強いためポータブル電源化するにも車から降ろす気が起きません。

が、リン酸鉄リチウムならポータブル電源と同じ電池なわけで、同程度の重量感であり、インバーターで自分の用途に合わせることもでき、考えるほどに自作ポータブル電源は有りだと思えてきます。

 

「1200whなんて大容量いらないよー」

と思えば12v40ah(480wh)にすれば5.5kgで22000円+インバーターです。

500whあるスマートタップPowerArQ2が6万円で6kgなのでほぼ同じです。

ある程度、電流電圧などのお勉強は必要ですが、かなり現実的です。

車載はもちろんのこと、少しでも安く自作ポータブル電源を構築するにもいいであろうリン酸鉄リチウムイオンバッテリーでした。

 

今どきなインバーターを選ぶならエーモンが提唱するサブバッテリー+でポータブル電源システムを作れる「ポータブル電源システムシリーズ」もおすすめ。難しい接続一切無しです。

エーモンコントロールボックス+リン酸鉄リチウムイオンバッテリーで自由なサイズのポータブル電源を作れます。

まとめ

「りんさんてつりんさんてつ」って口に出しながらブログを書いてるとゲシュタルト崩壊してきて「リンちゃんてつ」になってきて、はいはいゆるキャン△ですねわかります。って気持ちになってきます。

ゆるキャン△もやがては車中泊→車載ソーラーシステム構築→リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを搭載という流れになる布石でしょう。

なでしこ「違うよリンちゃん、リンちゃんじゃなくてリン酸だよー」となるわけです。

車中泊のゆるさってゆるきゃんっぽいですもんね。

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