Aug 28, 2019 ページビュー:1171
リチウムベースのバッテリーは、その高いエネルギー密度(つまり、非常に小さなスペースに大量のエネルギーを蓄える能力)で長い間注目されてきました。もちろん、リチウムという名前は、非常に広く使用されているため、身の回りの多くの電子機器に使われているのを見たことがあるはずです。
リチウムベースのバッテリーは1900年代初頭に最初に提案され、世紀の最後のスコアまでに大量生産され、主にソニーと旭化成によって配布されました。その後、携帯用電子機器のニッケルカドミウム電池に取って代わり、エネルギー密度、携帯性、寿命を向上させました。
リチウム電池とリチウムイオン電池は、携帯用の電力と電力源を提供し、対応するものと比較して、はるかに長い間電荷を保持し、非常に小さな容器にはるかに多くのエネルギーを蓄えることができます。これらの属性は、デジタルおよびポータブルデバイスを備えた現代の世界でそれらを非常に価値があり望ましいものにしました。
リチウム電池とリチウム電池は同じですか?
最短の答えはノーです!それらは両方とも電解質と電極にリチウムの形態を使用しますが、それらは非常に異なる組成と回路配置を持っています。リチウム電池は一次電池であるため、充電や再利用はできません。すべてのイオンがカソードで使い果たされると、プロセスを逆にすることはできません。ただし、リチウムイオン電池は、充電可能な特性のために特別に設計されているため、このようなデバイスで使用されます。電気化学的プロセスは可逆的であり、再充電して何年も使用できるため、この特性が許容されます。
リチウム電池とリチウムベース電池の違い
それでは、それらの違いを詳しく見ていきましょう。
これら2つの電池の化学的性質を見ると、一次電池(リチウム)と二次電池(リチウムイオン)のセルの大きな違いがわかります。リチウム電池は通常、アノードとして金属リチウムを使用し、カソードとしてさまざまな化学物質を使用します。これらの中で最も注目すべきは二酸化マンガンであり、電解質は有機溶媒中の多数のリチウム塩でできています。一方、リチウムイオン電池は、アノードとして炭素を使用します(通常はグラファイトの形で)。固体状態のリチウムの錯体を含む有機炭酸塩を含むカソードとしてのリチウムの層状酸化物。
基本的に、リチウム電池にはセルのみが含まれます。つまり、アノード、カソード、電解質を備えた単一の電気化学ユニットです。このアーキテクチャは、それらが再充電されるのを防ぎ、リチウム電池のすべての充電が使い果たされると、再利用することはできません。しかし、リチウムイオン電池は二次電池であり、そのような電池の多くが、閉回路で調整された回路に複雑にまとめられています。リチウムイオン電池は、数百回充電して再利用できるため、最終的には使い果たされます。
リチウムイオン電池(リチウムイオン電池とも呼ばれます)は、充電式ではエネルギー密度、貯蔵寿命、手頃な価格の点でリチウム電池に負けます。前者は非常に不安定で、陰極を持った複雑な化合物を使用します。これにより、リチウムのイオン特性が低下し、電荷を蓄積する能力が低下します。これらはまた、リチウムイオン電池の製造コストが高いことを意味します。主に、いくつかの異なる複雑な化合物の関与と、回路を組み立てる際の繊細で複雑な方法が原因です。そうしないと、爆発の危険があります。リチウムイオン電池も、数年間、つまり3年以内に使用しないと、その性能を失います。リチウム電池は、未使用のままにしておくと、数年間はフル容量のままです。
リチウムイオン電池は、さまざまな種類のデバイスや機器の重要な電源です。携帯電話、ラップトップ、タブレット、カメラ、ゲーム機などのモバイルおよびポータブルデバイスは、ほとんどがリチウムイオン電池で駆動されます。その高いエネルギー密度と低い自己放電率は、主にこの好みのためにクレジットされます。さらに、電子のこぎり、コードレスドリル、充電式の園芸工具やデバイスなどの電動工具は、リチウムイオン電池で駆動されます。最近、リチウムイオン電池の使用が電気自動車業界で好まれており、そのような車両の多くは、並列回路内の多数の小型電池で駆動されています。
使い捨てリチウム電池は、現代の世界でも重要な役割を果たしており、多くの医療用インプラント、特に心臓のペースメーカーなど、非常に長期間持続するように構築された重要な機器に電力を供給するために使用されています。リチウムイオン電池は、カムコーダー、時計、デジタルカメラなど、機能するために大量のエネルギーを必要とするいくつかのポータブルワイヤレスデバイスにも使用できます。
リチウム電池は通常、ほとんどの単セル電池と同様に、AA、C、Dセルサイズなどの標準サイズで入手できます。ただし、リチウムイオン電池が好まれる幅広い用途は、さまざまな形状やサイズの電池が見つかる可能性が高いことを意味します。で使用される特定のデバイスに合うように、円筒形、長方形、および他の多くの形からの範囲。
リチウムとリチウムイオン電池の正しい使い方
前に説明したように、リチウムベースのバッテリーは非常にデリケートであり、バッテリーの管理を誤ると、爆発によってデバイスが破壊され、周囲の人に危害が及ぶ可能性があります。これは、リチウムおよびリチウムイオン電池を取り扱う際に特別な注意を必要とします。
リチウム電池とリチウムイオン電池の魅力の一部は、最小限の自己放電率で非常に長期間充電を保存できることです。リチウムベースのバッテリーを長期間保管する必要がある場合は、上記のデバイスから取り出して、元の容器に保管するのが最善です。リチウムイオン電池の場合は、完全または部分的に充電して、必要なときまで使用できるようにしてください。
さらに、バッテリーを使用する際の一般的な安全規則を厳守する必要があります。これらには以下が含まれます:
・それらを室温(摂氏25度から27度の間)に保つ
・換気の良い乾燥した環境に保管してください。これは言うまでもなく、特にリチウムの非常に反応性の高い金属としてのリチウム電池の場合、大気中の湿気や水にさらされるとすぐに水酸化物(LiOH)を形成します。
・直射日光を避けてください
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