ポピュラーサイエンス：リチウム電池のソフトパックとハードパックの違い

リチウム電池入門

「リチウム電池」は、負極材料としてリチウム金属またはリチウム合金を使用し、非水性電解質溶液を使用する電池の一種である。リチウム金属電池は、1912年にギルバートN.ルイスによって最初に提案され、研究されました。1970年代に、MSWhitTInghamはリチウムイオン電池を提案し、研究を開始しました。リチウム金属の非常に活発な化学的性質のために、リチウム金属の処理、保管、および使用は、環境に対して非常に厳しいものです。そのため、リチウム電池は長い間使用されていません。科学技術の発展に伴い、リチウム電池が主流になりました。

リチウム電池は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池の2つのカテゴリに大別できます。リチウムイオン電池は金属リチウムを含まず、充電可能です。二次電池の第5世代リチウム金属電池は1996年に誕生し、その安全性、比容量、自己放電率、性能価格比はリチウムイオン電池よりも優れています。独自の高い技術的要件のため、国内でこのようなリチウム金属電池を製造している企業はごくわずかです。

リチウムイオン電池の構造

リチウムイオン電池は、過去数年間に登場した金属リチウム電池の代替品です。電池の主な構成要素は、正極と負極、電解質、セパレーター、および外部ケーシングです。

正極---リチウムイオンを吸収できる炭素電極を使用しています。放電すると、リチウムはリチウムイオンに変わり、バッテリーのアノードを離れてリチウムイオンバッテリーのカソードに到達します。

負極----材料は、電位がリチウム電位に可能な限り近い挿入可能なリチウム化合物を選択します。例えば、様々な炭素材料には、天然黒鉛、合成黒鉛、炭素繊維、中間相炭素など、および金属酸化物が含まれる。

電解質---エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、LiPF6の低粘度ジエチルカーボネートなどのアルキルカーボネートの混合溶媒システム。

ダイヤフラム--- PE、PPなどのポリエチレン微孔性膜またはそれらの複合膜、特にPP / PE / PP 3層膜は、融点が低く、穿刺強度が高く、熱保険で役割を果たします。

エンクロージャー---スチールまたはアルミニウム素材の場合、カバーアセンブリには防爆および電源オフの機能があります。

リチウムイオン電池のしくみ

リチウムイオン電池の動作原理は、その充電と放電の原理を指します。

バッテリーが充電されると、バッテリーの正極でリチウムイオンが生成され、生成されたリチウムイオンは電解液を通って負極に移動します。負極としての炭素は層状構造であり、微細孔が多い。負極に到達したリチウムイオンは炭素層の微細孔に埋め込まれ、埋め込まれるリチウムイオンが多いほど充電容量が大きくなります。この時点で発生する化学反応は次のとおりです。

同様に、電池が放電されると（つまり、電池を使用するプロセス）、負極の炭素層に埋め込まれたリチウムイオンが出て、正極に戻ります。正極に戻るリチウムイオンが多いほど、放電容量は大きくなります。私たちが通常バッテリー容量と呼ぶものは、放電容量を指します。このときに負極で発生する化学反応は次のとおりです。

リチウムイオン電池の充電および放電プロセス中に、リチウムイオンが正極から負極、正極へと移動する状態にあることを確認することは難しくありません。リチウムイオン電池をロッキングチェアと比較すると、ロッキングチェアの両端が電池の両極であり、リチウムイオンはロッキングチェアの両端を前後に走る優秀なスポーツマンのようです。そのため、専門家はリチウムイオン電池にかわいい名前のロッキングチェア電池を付けました。

ソフトパックリチウム電池の紹介

ソフトパックリチウム電池は、ポリマーシェルを備えた単純な液体リチウムイオン電池です。構造はアルミニウムプラスチックフィルムで包装されており、安全上の問題が発生した場合、ソフトパックのバッテリーはせいぜい破裂するだけです。

ソフトパックリチウム電池パラメーター

公称電圧：3.7V

動作電圧：2.4〜4.2V

公称容量：1250mAh

標準放電連続電流：0.2C

最大放電連続電流：0.5C

使用温度：充電：0〜45°C

排出量：-20〜60°C

商品サイズ：MAX9.5 * 35 * 52mm

完成した製品内部抵抗：≤150メートルΩ

過放電保護電圧2.5±0.05V

リードタイプ：GB1007 / 24＃、ライン長55mm保護パラメータ：過充電保護電圧/4.325±0.025V/ストリング

過電流値：2〜4A

ソフトパックバッテリーの利点

1.優れた安全性能

ソフトパックバッテリーは、スチールシェルのアルミニウムシェルのように爆発しません。

2.軽量

ソフトパックバッテリーの重量は、スチールシェルリチウムバッテリーの同等容量よりも40％軽量であり、アルミニウムシェルバッテリーよりも20％軽量です。

3.大容量

ソフトパックバッテリーの容量は、同じサイズのスチールシェルバッテリーよりも10〜15％高く、アルミニウムシェルバッテリーよりも5〜10％高くなっています。

4.小さな内部抵抗

ソフトパック電池の内部抵抗はリチウム電池よりも小さいです。現在、家庭用ソフトパックバッテリーコアの内部抵抗は35mΩまで低くすることができ、バッテリーの自己消費を大幅に削減します。

5.柔軟な設計

ソフトパックバッテリーの形状は、お客様のニーズに合わせてカスタマイズでき、新しいバッテリーモデルを開発できます。

ソフトパックバッテリーの欠点

既存のソフトパックバッテリーコアモデルは少なく、市場の需要を満たすことができません。

新しいモデルの開発にはコストがかかります。

リチウム電池のソフトバッグとハードバッグの違い

リチウム電池のソフトパックとハードパックの違いは、主にリチウム電池ケースの材質にあります。外側にパッケージがあると見づらく、電池本体も見えなければなりません。スチールケースのバッテリーの重量は、同じ容量のバッテリーよりも重要になります。ただし、アルミケースとフレキシブルパッケージは見分けがつかないが、フレキシブルパッケージの電池はアルミケースの電池よりも柔らかく、手錠が変形しやすい。

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