リチウムイオン電池の定義

前書き

電池の世界は現在、リチウムイオン電池技術によって支配されています。リチウムイオン電池は非常に人気があり、現在ではさまざまな電子機器に使用されています。リチウムイオン電池の使い方をもっと見つけるために、リチウムイオン電池に関する多くの研究が行われています。電池が最初に市場に投入されて以来、多くの改良が加えられ、消費者の間で人気を博しています。バッテリーは実際に安全になっているので、消費者は過去数年のように使用することを心配する必要はありません。この記事では、リチウムイオン電池とは何か、その特性、およびその仕組みについて説明します。

リチウムイオン電池（LIB）とは何ですか？

リチウムイオン電池は、電解質の主要成分としてリチウムイオンを使用する高度な電池技術を備えた充電式電池です。リチウムイオン電池は1991年に初めて商品化され、現在では世界中の携帯機器に使用されています。バッテリーは、高エネルギー密度、高放電電力、および長い耐用年数を備えています。

LIBは1980年代初頭に始まり、現在の原則は実際には1985年に完成しました。1991年の商品化以来、LIBのパフォーマンスは劇的に向上しました。それらの性能は、ほぼすべての電子機器がリチウムイオン電池で駆動され、携帯型電子機器の世界を大幅に改善しました。

放電中、アノードのリチウム原子はイオン化され、電子から分離されます。次に、イオンはアノードから移動し、電解質を通過してカソードに到達します。陰極では、イオンが電子と結合し、電気的に中和します。リチウムイオンは非常に小さいため、アノードとカソードの間の微小透過性セパレーターを通過することができます。

リチウムイオン電池は、電極としていくつかの異なる材料を使用できます。通常、最も一般的な組み合わせは、コバルト酸リチウムとグラファイトの組み合わせです。この組み合わせでは、コバルト酸リチウムがカソードであり、グラファイトがアノードです。この組み合わせは、ラップトップや携帯電話のリチウムイオン電池で一般的に使用されています。使用される他のカソード材料には、リチウムマンガン酸化物およびリチウム鉄リン酸塩が含まれる。リチウムイオン電池は通常、電解質としてあるクラスの有機化合物を使用します。

リチウムイオン電池の特性

リチウムイオン電池にはいくつかの特徴があります。これらの属性により、ハンドヘルドデバイスに適した電源になります。

・小型軽量–リチウムイオン電池は小型で軽量です。コンパクトなデザインで、電池を電子機器に使用するのに最適なタイプです。それらはサイズが小さく軽量ですが、非常に強力です。

・メモリー効果なし–リチウムイオンバッテリーにはメモリー効果や電圧低下がないため、充電するために最初に放電する必要はありません。

・高エネルギー密度–高エネルギー密度により、リチウムイオン電池はさまざまなアプリケーションに最適です。それらはニッケルベースのバッテリーパックよりも高いエネルギー密度を持っています。

・メンテナンスが少ない–リチウムイオンバッテリーのメンテナンスはほとんどまたはまったくありません。これは、長期的にはお金を節約するのに役立ちます。

・大容量–リチウムイオン電池は、デバイスに長期間電力を供給するために使用できる大容量です。それらは、低容量のエネルギー貯蔵装置に共通するすべての不便を取り除くのに役立つ長持ちする電力を提供します。

・より長いバッテリー寿命–リチウムイオンバッテリーはより長いサイクル寿命を持っています。 1サイクルの寿命には、放電と充電が含まれます。これらのバッテリーは、過充電または完全に放電しないと長持ちします。ただし、バッテリーが耐えられるサイクル数は、バッテリーが古くなるにつれて減少します。バッテリーが古くなると、容量も減少し、数年後にバッテリーが故障する可能性があります。

・低放電–リチウムイオン電池の放電率は低くなります。それらは未使用のままにされても多くのエネルギーを失うことはありません。彼らは月に約5％を失います。

リチウムイオン電池に関しては、経年劣化が常に懸念されます。経年変化は、バッテリーの使用の有無にかかわらず、容量の劣化につながります。温度も気になるところです。リチウムイオン電池は高温にさらさないでください。これは、細胞に望ましくない化学反応を引き起こし、細胞に不可逆的な損傷を与える可能性があるためです。また、バッテリーは氷点下で充電または放電しないでください。

メーカーは常にリチウムイオン電池を改良しています。より多くの研究が行われており、今では、新しく強化された化学物質の組み合わせが次々と導入されているのを見ることができます。また、これらのバッテリーの安全性の向上にも取り組んでいます。実際、リチウムイオンによる爆発や火災の事例はほとんど聞かれません。今日実際に起こっていることの多くは、主に安全基準を満たしていない偽造バッテリーの使用によるものです。したがって、もちろん安全基準を満たす高品質のリチウムイオン電池を確実に入手することが常に重要です。

リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

リチウムイオン電池は、持ち運びに便利な充電式電池です。リチウムイオン電池は、世界中の非常に多くの人々の生活に毎日電力を供給しています。ラップトップや携帯電話からハイブリッド車や電気自動車に至るまで、この高度なバッテリー技術は、軽量でエネルギー密度が高く、さらに優れた充電能力を備えているため、非常に人気が高まっています。しかし、リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

それがどのように機能するかを理解するために、あなたはアノード、カソード、電解質とセパレーターを含む基本を知る必要があります。アノードとカソードはリチウムを収容します。電解質は、正に帯電したリチウムイオンをアノードからカソードに、またはその逆にセパレーターを介して運びます。リチウムイオンの動きがあると、アノードに自由電子が生成され、正の集電体に電荷が生成されます。次に、電流は、電力が供給されているデバイス（カメラ、携帯電話、ラップトップ）を介して、負の集電装置に流れます。

バッテリーが放電しているとき、アノードはそのリチウムイオンの一部をカソードに放出します。したがって、これにより、一方の側からもう一方の側への電子の流れが作成されます。バッテリーが充電されると、逆のことが起こります。つまり、リチウムイオンがカソードから電解質を通ってアノードに移動します。イオンの動きがなくなると、バッテリーは完全に充電され、使用できるようになります。

結論

リチウムイオン電池は最新の電池技術であり、非常に好調です。バッテリーは非常にコンパクトで軽量であり、さまざまな携帯型電子機器に電力を供給するために使用されます。バッテリーは、電力と充電能力の点で便利なため、非常に人気があります。