リチウムイオン電池モジュールの紹介

リチウムイオン電池またはリチウムイオン電池（LIBと略記）は、1970年代にエクソンの化学者によって最初に提案された充電式電池のように機能します。

これらのバッテリーは、携帯型または可動式の電子機器や電気自動車用に意図的に開発されており、現在、軍事および航空宇宙用途で需要があります。

充電中、バッテリーの電極は放電中にマイナスからプラスに移動し、元に戻ります。

リチウム電池は非充電状態で使用されており、1つの電極材料にリチウム化合物を挿入して機能するリチウムイオン電池とは比較できません。

また、これらのリチウム電池はメモリー効果がなく、エネルギー密度が高く、自己放電が少ないですが、可燃性の電解質が含まれているため破壊的であり、正しく充電しないと爆発や火災を引き起こす可能性があります。

これらの化合物のレベルが高いために、産業界が製品の作り直しを余儀なくされるケースがいくつかあり、そのため、LIBタイプによって性能、化学的性質、コスト、安全性の特性が異なります。

電話やその他のガジェットなどのハンドヘルド電子機器は、酸化コバルトをベースにしたリチウム電池を使用するように作られています。この要素は、依然として高いエネルギー密度を持っていますが、損傷のリスクを軽減します。

電動工具、医療機器、その他の関連機器には、エネルギー密度は低いが寿命が長く、爆発や火災の原因が少ない電池が使用されています。

これらは、リチウムイオン酸化マンガン電池とリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物電池であり、後者は主に自動車用途で使用されています。

一般的なリチウムイオン電池モジュールの特性

一般的なリチウム電池モジュールの特性には、次のものがあります。

・Peukertの損失と電圧低下は事実上存在しません

これは、リチウム電池の放電曲線を指します。それは本質的にフラットであると言います。つまり、バッテリーが20％充電された場合でも、80％充電されたときと同じ量の出力が得られます。

これは、鉛蓄電池の場合のように放電時に問題が発生しないようにすることですが、リチウム電池を監視するときに電池モニターが機能しないことを意味するものではありません。

さらに、それはまた、これらのバッテリーが大容量または不快な容量でもうまく機能できることを意味します。

・高速で効率的な充電

リチウム電池のもう1つの重要な機能は、充電が非常に高速で、20％の初期保管用電池が不要なことです。

完全に機能するバッテリーは、30分以内に、定期的に充電しなくても100％まで充電できます。さらに、鉛とは異なり、価値を失ったり、減価償却したりします。

この機能により、バッテリーをいつどのように充電するかを簡単に柔軟に設定できます。

・耐候性

他のバッテリーと比較して、リチウムは低温または高温のように気候の変化に対してはるかに友好的です。困難な環境条件では、常に使用するのが最善です。

・配置の問題が少ない

換気や直立保管のためのコンパートメントは必要ありません。これらのバッテリーはメンテナンスが非常に簡単で、価値の低下を心配することなく簡単に移動できます。

・サイクル寿命の延長

テストでは、手入れの行き届いたリチウム電池で最大2000〜5000サイクルが得られることが示されています。比較すると、鉛バッテリーは約500〜1000サイクルしか発生せず、リチウムはNMCまたはNMAに対してさらに優れたサイクル結果をもたらします。

・優れた「使用可能な」容量

この機能を提供しない鉛とは異なり、リチウム電池バンクの定格容量の最大90％以上を使用することを決定できます。

100アンペア時のバッテリーとして機能するリチウムバッテリーは、最大30〜50アンペアのジュースまでしか機能しない鉛バッテリーと比較することはできません。

リチウムイオン電池モジュールの利点

リチウムの利点は、その輝かしく非の打ちどころのない機能から見ることができますが、そのユニークな機能のいくつかを要約すると、次のように強調すべきことがたくさんあります。

・一定の容量を備えた高速放電

・長いサイクル寿命とエネルギースループット

・小さな設置面積と床荷重

・急速充電

・電源セキュリティ

・広い充電温度範囲–電圧補償なし

・ガス放出なし

・高いエネルギー効率

・充電状態の部分的な卓越性

リチウムイオン電池モジュールアプリケーション

リチウム電池の用途は、エネルギー貯蔵、E –トラクション、ポータブルエネルギーの3つの主要なカテゴリに分類できます。

・エネルギー貯蔵–固定バッテリー、スタンドアロンアプリケーション、ソーラーアプリケーション、および自己消費

・Eトラクション–海洋、ロボット工学およびAGV、産業用車両、E-モビリティ。

・ポータブルエネルギー–エネルギーとは、ある場所から別の場所に簡単に運ぶことができ、あらゆる種類の機械にエネルギーを供給することができます。

リチウムイオン電池の機能と標準モジュールの比較

リチウムはそれ以来、携帯電話、ガジェット、電化製品、さらには電気自動車などのエネルギーの主要プロバイダーとしての地位を確立しています。

事業の発展と成長の主な貢献者は、その高いエネルギー密度とリチウム電池によって提供される多数の放電サイクルです。

これらの属性とは別に、エネルギーの主要な利害関係者としてそれ自体を実装した方法は他にもたくさんあります。また、鉛蓄電池とは異なり、急速充電するように機能する必要があります。

包括的に、それは環境との非常に穏やかで安全な相互作用を持っており、あらゆる種類の条件での使用のリスクを低くします。

これは、周囲の環境から完全に隔離されている場合とされていない場合がある密閉キャビネットでこれらのセルを使用することが非常に可能であることを意味します。そして、カドミウム、水銀、鉛などの潜在的な有毒物質を作り出すためにリサイクルする時でさえ。

・細胞構造

リチウム電池の構造は、金属壁を備えた大容量セル用のプリズム設計を使用しています。これにより、産業、さらには自動車用途向けの作成に必要な熱管理、充填密度、保護の最適な組み合わせが得られます。

・バッテリー管理システム

これは、主要な機能としてさまざまなセルをまとめるため、リチウム電池に安全な操作を提供します。この重要なコンポーネントは、さまざまな要素の組み合わせを管理し、サイクル全体を通じてそれらが単一の状態で機能できるようにします。

バッテリー管理システムは、バッテリーとの個性ですべてのセルの電圧を監視し、それぞれを他のセルと一致させて協調して機能させることにより、この機能を実行します。従来のバッテリーと比較して、BMSは、その違いと全体を監視することにより、マルチセルが一緒に機能できるという保証を提供します。

・輸送

リチウム電池の輸送が規制されているため、標準の梱包手順で高エネルギー量を簡単に制御できます。

まとめるには

リチウム電池は、満足を保証する優れた供給システムで最適なエネルギーを提供するように進化しました。使用済みのアプリケーションの割合が増えており、業界はそれを最大限に活用するためのより多くの方法を考え出しています。

19年代初頭に始まったものは、その機能と使用のリスクが低いことを考えると、今後数年間で手ごわいエネルギー源になる可能性があると言っているだけです。