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リチウムイオン電池のメカニズムと利点

リチウムイオン電池 セルは、電気自動車を可能にしたため、自動車の歴史において最も重要な発明の1つになる可能性があります。温室効果ガスの排出量を削減しようとしている世界では、電気自動車が未来になる可能性があります。ソニーは1991年にリチウムイオン電池を商品化しました。

リチウム電池とは何ですか?

リチウムイオン電池とは、主に携帯型電子機器や電気自動車に使用される充電式電池のことです。それらの使用は、航空宇宙および軍事分野で着実に成長しています。

リチウム電池は充電可能ですか?はい、そうです。彼らの超人気の背後にある理由の1つは、充電と大容量のストレージです。彼らは大量のエネルギーを小さな建物に詰め込むことができます。それは自動車や他の産業が求めているものです。

1つのユニットで200ワット時の電力を1キログラムの体に詰めることができます。これは200wh/kgのエネルギー密度を意味します。このようなエネルギー容量は、古い鉛蓄電池からの大きな飛躍です。これらのバッテリーの電力をさらに改善するために、さまざまな研究が進行中です。

リチウムイオン電池技術

リチウム電池の動作メカニズムは、リチウムイオンの高反応性に基づいています。これらのイオンは、実際にはリチウム原子から電子を引いたものであり、正の電子電荷になります。

放電時に、アノード(正に帯電した電極)がこれらのイオンを生成し、セパレーターと液体電解質を通過してカソード(負に帯電した電極)に到達します。

イオンは陰極で電子と再結合し、バッテリーを充電器に接続するまで同じ状態を維持します。充電器はプロセス全体を逆に繰り返します。イオンと電子の結合により、さまざまなものを動かすために使用できる電力が生成されます。

電池にリチウムが使用されているのはなぜですか?

答えは簡単です:それらの多様な利点のために。 リチウムイオン電池 競合するテクノロジーにはない2つの独自のメリットがあります。

コンパクトなサイズで多くのパワー。

同じ電力容量の充電式電池を使えば、リチウムイオン電池が最軽量になります。それらの主な元素は、軽量のリチウムと炭素です。

ただし、適度な重量の背後にある主な理由は、原子結合に十分なエネルギーを蓄えることができるリチウムの高反応性です。このため、これらのユニットのエネルギー密度は、すべてのバッテリータイプの中で高くなっています。

たとえば、標準の1kgリチウムイオンユニットは150ワット時の電荷を蓄えることができますが、同じ重量のNiMH(ニッケル水素)の容量は約60〜70ワット時です。この場合、鉛蓄電池の容量は1キログラムあたりわずか25ワット時であるため、鉛蓄電池は最も望ましくありません。

料金を失うことはありません。

リチウムイオン電池 その電荷を保持し、他のセルタイプよりも優位に立っています。 NiMHユニットは1か月あたりの充電量の20%を失いますが、Li-ionユニットの場合はわずか5%です。充電と放電のサイクルを何度も繰り返すことができ、充電する前に完全に放電する必要はありません。

リチウムイオン電池は長持ちせず、高温での安全上の問題がありますが、電子機器や電気自動車に関しては競争がありません。


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