リチウムイオン電池の仕組み
Updated:17-03-2023
リチウムイオン電池は、ノートパソコンから携帯電話まで幅広いデバイスで使用されています。従来のバッテリー技術よりも充電が速く、長持ちします。
充電すると、リチウムイオンがアノードから放出され、電解質内のカソード材料に移動します。これは「シャトルチェア」機構として知られています。
リチウムイオン電池の仕組み
リチウムイオン電池は、携帯電話から電気自動車に至るまで、多くの日常テクノロジーに電力を供給します。これらは効率が高く、エネルギー貯蔵密度が高くなります。
また軽量なので、小型のデバイスにも簡単にフィットします。ただし、リチウムイオン電池にはいくつかの欠点があります。
主な問題は、過熱すると発火する可能性があることです。そのため、これを防ぐための安全回路が装備されています。
ただし、注意しないと、リチウムイオン電池が爆発して炎上する可能性もあります。熱くなりすぎる場合、または過充電した場合にこれが行われる可能性があります。
この問題を回避する最善の方法は、バッテリーを使用していないときは乾燥した状態にしておくことです。リチウムイオン電池は劣化も早いので、何らかの保証や保証が付いているものを購入するのがおすすめです。
リチウムイオン電池 vs. リチウムポリマー電池
リチウムイオン電池には、エネルギー密度が高く、コストが比較的低いなど、リチウムポリマー電池に比べて多くの利点があります。これらのバッテリーは最初に使用するときにプライミングを必要とせず、自己放電が非常に低いです。
ただし、長期間使用しないと劣化してしまう可能性があります。これにより、パフォーマンスが低下し、バッテリー寿命が短くなる可能性があります。
使用するバッテリーの種類を選択するときは、ニーズとデバイスのサイズを考慮してください。デバイスが小型でコンパクトな場合は、リチウムイオン電池が最適な選択肢となる可能性があります。
一方、リチウムポリマー電池はより多用途であり、さまざまな用途に合わせて設計できます。これらのバッテリーは内部抵抗も低いため、信頼性が高く、充電が簡単です。また、液体ベースの対応物よりも高い電圧で放電することもできます。さまざまな形状やサイズで製造できるため、モバイル機器に最適です。
リチウムイオン電池 vs. 鉛蓄電池
リチウム電池の主な利点は、その容量が大きいことです。 1kgのリチウム電池は鉛蓄電池の29倍のエネルギーを蓄えることができます。
これにより、電気代を節約できます。リチウム電池は鉛蓄電池よりもはるかに速く充電できます。
ただし、バッテリーを良好な状態に保ちたい場合は、バッテリーに適した充電器を使用する必要があります。リチウムイオン電池は、不適切に接続すると充電機器を損傷する可能性があります。
リチウム電池も鉛蓄電池も、正しく使用すれば安全です。ただし、リチウムは可燃性の物質であるため、常に注意して取り扱う必要があることを覚えておくことが重要です。
リチウムイオン電池 vs. ニッケル水素電池
リチウムイオン電池は、小型電子機器、ラップトップ、スマートフォンなどの幅広い用途でますます使用されています。このテクノロジーは、さまざまなメリットをもたらすため、ますます人気が高まっています。
主な利点の 1 つは、はるかに高いエネルギー密度を提供できることです。これにより、充電までの時間を長くする必要がある携帯電話などのデバイスにエネルギーを蓄えるのに最適です。
セル電圧は 3.6 ボルトで、標準的なニッケル カドミウム セルや鉛蓄電池のセルあたり 1.5 ボルトよりも大幅に高くなります。これにより、バッテリー パックの設計で単一のセルを使用できるようになり、電源管理が簡素化されます。
リチウムイオン電池は放電性能にも優れており、フラットな放電曲線を実現し、蓄電した電力を有効活用します。これは、頻繁な再充電につながる可能性がある NiCd の不安定な放電特性に比べて、大きな利点です。