リチウムイオン電池の重さはどれくらいですか？

リチウムイオン電池またはLIBは、実際には充電式電池の一種です。リチウム電池は、電気自動車やその他の携帯機器や電子機器に広く利用されています。

それらは、航空宇宙および軍事用途で目立つように大幅に拡大しています。バッテリーは、1980年代に吉野彰、ジョン・グッドイナフ、ラキッド・ヤジミによって最初に作成されました。

1970年代にスタンリー・M・ウィッティンガムが提案したコンセプトに基づいて開発され、1991年に旭化成とソニーによってさらに商品化されました。

リチウム電池の比エネルギーは実際には約150〜220 wh / kgであり、これには実際にはケース、配線、さらには端子も含まれていません。

重量はリチウムイオン電池の性能に影響しますか？

比エネルギー密度は約100〜250？W・h / kg（360〜900？kJ / kg）であり、体積エネルギー密度は250〜620 W・h / L？（900〜2230 J / cm3）です。比出力密度は約300〜1500W / kgです

リチウム電池が実際に多様な負極材料と正極材料を持つことができるという理由だけで、それらのエネルギー密度と電圧もそれに応じて変化します。その開回路電圧は、次のような水系電池の電圧よりもはるかに高くなっています。

・ニッケル水素

・ニッケルカドミウム、および;

・鉛蓄電池

内部抵抗は、サイクリングと年齢に基づいて増加することが知られています。内部抵抗が増加すると、端子の電圧が低下し、これにより高電流が減少します。

さらに、この増加する抵抗は、許容できない電圧降下または過熱さえせずに、要求されている通常の放電電流をサポートできない状態にリチウム電池を残す。

リン酸鉄リチウムとグラファイトの負極を含むバッテリーの開回路電圧は、実際には通常の約3.2Vに3.6Vの充電電圧を加えたものです。

NMCオキシドポジティブおよびグラファイトネガティブとしても知られるリチウムニッケルマンガンコバルトの公称電圧は3.7Vで、充電時の最大電圧は4.2Vです。

さらに、充電手順は、電流制限回路を備えた一定の電圧で実行されます。

これは、セル内で約4.2Vの電圧に達するまで一定の電流で充電し、電流がゼロに近づくまで印加される一定の電圧を継続することを意味します。

基本的に、充電は通常、充電電流の約3パーセントで終了します。数年前、リチウム電池は急速に充電することができず、完全に充電されたと見なされるには約2時間かかりました。

現在私たちが所有している現世代のセルの場合、約45分、またはそれよりも短い時間で完全に充電できます。

2015年に、研究者は2分以内に約68パーセントに充電された小さな600mAH容量のバッテリーを示しました。

また、合計5分以内に約48％まで充電された3000mAHバッテリーも示しました。バッテリーのエネルギー密度は約63 / wh / Lでした。また、このデバイスは、アノードのグラファイト分子に結合したヘテロ原子を利用していました。

リチウムイオン電池の重量はどれくらい良いですか？

これらのリチウム電池はカソードで構成されています。二次電池に見られるようなLiOHまたはLi2CO3の形の正極。

それらもアノードで構成されています。セパレーターのような非充電式電池に見られる金属の形のリチウムである負極。これらのバッテリーは、LiClの形のリチウムである電解質で構成されています。

その電極は導電性の液体である電解質に浸されており、これはセルとして知られています。しかし、多様な細胞の組み合わせは基本的にバッテリーを形成します。

リチウム電池の動作は、可逆的な化学反応に厳密に基づいて生成され、すべての極間で電子とイオンの交換を提供するのに役立ちます。

これにより、バッテリーの放電と充電の両方が可能になります。放電の正確な瞬間に電流が生成され、特定の車両の推進を担当するすべての電気モーターを動かすことができます

そのため、再充電時には、電子とイオンは、自動車の破壊と同じように、外部エネルギーの入力による通常の状態に実質的に戻ります。

一般に、バッテリーの性能、動作、および持続時間は、すべてのセル内で必要な反応を引き起こすために選択された化学元素と、再充電および放電のプロセス全体を実際に制御する電子機器に依存します。

今のところ、次のようなさまざまな種類のリチウム電池があります。

・Li CO O2：コバルト酸リチウム

・LiFe P O2：リン酸鉄リチウム

・Li Mn2 O2：リチウムマンガン

・リチウムニッケルコバルトマンガン、および;

・Li4 Ti5 O12：リチウムチタン

しかし、それらに共通しているのは、リチウム炭素アノードの利用だけですが、カソードで利用されている酸化リチウムが互いに異なります。

リチウムイオン電池の重量傾向の分析

リチウムベースのバッテリーは、著名な鉛蓄電池の150年前の技術の合理的な代替品に急速に変わりつつあります。

重量が考慮されているさまざまなアプリケーションでは、リチウム電池は利用可能な最も軽い代替品の1つであると評価されています。

近年、リチウム電池は次のようなさまざまな化学物質で高可用性を実現しています。

・リチウムポリマー

・リチウムイオン

・リチウムイオンリン酸、およびその他のエキゾチックなバリエーション

リチウムポリマーとリチウムイオンはどちらも、すべてのリチウム電池の中で最もエネルギー密度が高いものですが、実際には安全性に欠けています。

さらに、リチウムイオンの最も人気のあるタイプの1つは、実際にはコバルト酸リチウムです。

リチウムイオン電池の場合、エネルギー密度が非常に高く、約1年の使用後、このリチウムイオンの容量は大幅に低下し、LiFePO4でも実際にはまったく同じエネルギー密度になります。 2年後、LiFePO4のエネルギー密度は大きくなります。

まとめるには

これらの製造されたリチウム電池の性能は、基本的に何年にもわたって改善されてきました。

たとえば、1991年から2005年にかけて、リチウム電池の各価格に基づくエネルギー容量は、約10倍以上向上しました。