バッテリーの性能を見るときに、
「エネルギー密度」という言葉を目にすることがあります。
エネルギー密度とは、
一定の重さや体積の中に、どれだけのエネルギーを持っているか
を表す指標です。
バッテリーだけでなく、
ガソリンや水素などの燃料にも使われる考え方で、
「同じ重さ・大きさなら、
どちらがより多くのエネルギーを持っているか」
を比べるときに使われます。
エネルギー密度は「重さあたり」と「体積あたり」で表す
バッテリーのエネルギー密度を見るときは、
重量あたりと体積あたりの数値がよく使われます。
- Wh/kg：1kgあたりに蓄えられるエネルギー量
- Wh/L：1Lあたりに蓄えられるエネルギー量
たとえば「250Wh/kg」であれば、
1kgあたり250Whのエネルギーを蓄えられるという意味です。
「600Wh/L」であれば、
1Lあたり600Whのエネルギーを蓄えられることを表します。
数値が大きいほど、
同じ重さや大きさの中に、より多くのエネルギーを蓄えられます。
なお、厳密にはWh/kgのような質量あたりの値は、
「比エネルギー」と呼ばれます。
一方で、製品説明などでは
重量エネルギー密度として扱われることもあります。
エネルギー密度はバッテリー以外にも使われる
エネルギー密度は、
バッテリーだけに使われる言葉ではありません。
たとえば、ガソリンや水素などの燃料にも、
重さや体積あたりにどれだけのエネルギーを持っているかという考え方があります。
バッテリーでは、蓄えたエネルギーを電気として取り出します。
一方、ガソリンや水素は、
燃焼や化学反応によってエネルギーを取り出します。
取り出し方は異なりますが、
一定の重さや体積の中にどれだけのエネルギーがあるかを見るという点は同じです。
エネルギー密度が高いと何が変わる？
エネルギー密度が高いほど、
同じ重さや大きさでも、より多くのエネルギーを持たせることができます。
バッテリーであれば、
- 同じ重さで、より多くのエネルギーを蓄えられる
- 同じエネルギー量を蓄えるなら、より軽量にしやすい
- 同じ大きさでも、より多くのエネルギーを蓄えられる
- 同じエネルギー量を蓄えるなら、より小型にしやすい
といった違いにつながります。
そのため、スマートフォンやノートPC、電気自動車などでは、
バッテリーの軽量化や小型化、使用時間を考えるうえで
エネルギー密度が重要な指標になります。
エネルギー密度とエネルギー量は同じではない
エネルギー密度は、
バッテリーが蓄えられるエネルギーの総量そのものではありません。
たとえば、同じエネルギー密度のバッテリーでも、
大きさや重さが違えば、蓄えられるエネルギー量も変わります。
エネルギー密度が示しているのは、
「一定の重さや体積あたりに、どれだけのエネルギーを蓄えられるか」
という割合です。
そのため、バッテリー全体でどれだけのエネルギーを蓄えられるかを確認したい場合は、
エネルギー密度だけでなく、Whなどで示されるエネルギー量も確認する必要があります。
まとめ
エネルギー密度とは、
一定の重さや体積あたりに、どれだけのエネルギーを持っているかを表す指標です。
バッテリーではWh/kgやWh/Lなどで表され、
数値が大きいほど、同じ重さや大きさの中に多くのエネルギーを蓄えられます。
また、エネルギー密度はバッテリーだけでなく、
ガソリンや水素などの燃料にも使われる考え方です。
バッテリー全体が蓄えられるエネルギー量とは別の指標なので、
エネルギー密度の数値だけで総エネルギー量が決まるわけではありません。