ニッケルコバルトマンガンニッケルコバルトアルミニウム三元リチウム電池とは何ですか？

電気自動車の普及に伴い、周りの多くの友人がパワーバッテリーについて質問しています。ショックは冒険家です。他の人はそれを見ることができませんが、彼ら自身の冒険道具の信頼性が最も重要です。今日は、私の親友を招待して、パワーバッテリーについて話してもらいました。

みなさん、こんにちは。ニッケル-コバルト-マンガン三元リチウム電池（NCM）であるパワーバッテリーファミリーのスターメンバーであるXiaomengです。私たちのパワーバッテリーファミリーの歴史は1837年にまでさかのぼります。当時、スコットランドのロバートアンダーソンは、四輪車にバッテリーと電気モーターを取り付け、世界初の電動車両に変えました。それでは、主にクルージング、充電時間、セキュリティ、その他の重要な問題のために、電気自動車がそれほど遅く登場するのはなぜですか。私たちの家族のメンバーは、これらの問題を解決するために生まれました。

私たちの家族は誰ですか？

よりよく知られているのは、リン酸鉄リチウム電池、チタン酸リチウム電池、そして私の兄弟であるニッケルコバルトアルミニウム三元リチウム電池（NCA）です。私たちはさまざまな要素で構成されているため、さまざまな能力と特性があります。たとえば、リン酸鉄リチウム電池は、最高の気性が最も安定していますが、同じ体積（エネルギー密度）に蓄えられたエネルギーでは不十分であり、車両の耐久性に影響を与えます。急速に放電し、バスやタンクに電力を供給することができる高出力を提供できるチタン酸リチウム電池について話しましょう。しかし、そのエネルギー密度は比較的低く、原材料や生産のコストが高すぎるため、通常の電気自動車はそれを使用することをいとわない。最後に、兄弟たち、私たちの気性も良く、エネルギー密度が高く、耐久性と安定性のバランスをとることができるので、現在の民生用電気自動車のパワーバッテリーの最初の選択肢になっています。

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どんなバッテリーを持っていますか？

科学的に言えば、三元リチウム電池は、ニッケルコバルト元素を正極材料として使用し、マンガンまたはアルミニウム塩を使用して化学構造を安定化させたリチウム電池です。私の強みは、ここで主に私の気性について話す前にすでに言及されています。私の気性は大丈夫ですが、脳が短絡したり、ぶつかったり、穴を開けたり、バーベキューをしたりすると、私は制御不能になります。ですから、私を怒らせないために、科学者たちは金属塩と包装方法の選択に多大な努力を払ってきました。

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安定性の選択：アルミニウムまたはマンガン？

また、三元リチウム電池として、私の兄と私はまだ異なる性格と特徴を持っています。ニッケルコバルトアルミニウムの製造は、プロセスが高く、コストが高いだけでなく、バッテリーサイクルの化学的安定性を向上させる役割を果たすことができます。三元系では、ニッケル含有量を増やして、より高いバッテリーエネルギー密度を達成することができます。しかし、ニッケル-コバルト-アルミニウムの結晶構造はニッケル-コバルト-マンガンに比べて不安定であり、高温で崩壊した後、熱暴走を起こしやすく、リスクがあります。対照的に、私の体内のマンガンはより多くのニッケルを安定化させるのがより困難ですが、現在のニッケル-コバルト-マンガンシステムはエネルギー密度が低いため、耐久性能はニッケル-コバルト-アルミニウムほど良くありませんが、マンガン含有三元系は、より優れた熱安定性を持っています。同時に、ニッケル含有量が比較的少ないため、パワーバッテリーとして安全です。

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包装方法の選択：円形または正方形、ソフトまたはハード？

私の体内のニッケル-コバルト-マンガンは、ある温度に達すると分解して酸素を放出し、酸素は高温下で電解質の反応を促進し、リスクを引き起こします。そのため、より信頼性の高い梱包方法が必要です。これを行うには、主に3つの方法があります。円筒形、正方形、およびソフトです。

円筒形：セルはきつく巻かれた方法で詰め込まれ、よりコンパクトな内部配置とより多くのエネルギーを収集します。ただし、円筒形電池は小さいため、より多くのエネルギーを供給したい場合、電池パックを形成するために多数の単セルが必要となり、電池の一貫性を保証することは困難です。バッテリーの一貫性の不適切な管理は、さまざまな悪い結果につながる可能性があります。その1つは、バッテリーの内部温度が制御不能になる原因となる内部抵抗の増加です。

スクエアシェルタイプ：内素材をしっかりと巻くことができ、アルミシェルは膨張しにくいので比較的安全です。このタイプのパッケージには、内部に防爆プラグを取り付けることができます。熱暴走が発生した場合、膨張した空気は防爆プラグの固定方向から放出されるため、他のセルに影響を与えることはありません。

ソフトバッグタイプ：構造はアルミプラスチックフィルムで包装されています。アルミシェルのスペース制限がないため、同じ体積条件下でより多くのエネルギーを充電でき、反応は最も直接的で徹底的です。ただし、アルミシェルの制限がないため、バッテリーパックはガスや変形を起こしやすく、安全上の問題が発生する可能性があります。

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