液体リチウムイオン電池18650-定義と比較

現代の世界と同様に、電池の使用が増えるため、研究者はリチウムイオン電池を安価で使いやすく、環境に優しいものにするために取り組んでいます。同様に、18650リチウムイオン電池は非常に重要です。これについては以下で説明します。 。

この記事では、18650リチウムイオン電池、液体リチウムイオン電池とスロイドリチウムイオン電池の違いについて説明し、日常生活における18650リチウム電池の重要性についても説明します。

18650液体リチウムイオン電池とは何ですか？

18650はリチウムイオン電池としても知られています。よく知られているように、一般的なタイプが18650で正方形の液体リチウムイオン電池は、コバルト酸リチウムです。ラップトップバッテリーとして一般的に使用される18650バッテリーは、直径18 mm、高さ65mmです。ラップトップのバッテリー専用であるため、今日の市場のモバイル容量の60％以上が18,650個のバッテリーを使用しています。それは幅広い用途とコンパクトなサイズを持っており、技術はより洗練されてきています。

液体リチウムイオン電池と固体リチウムイオン電池の違いは何ですか？

一般的に使用されているリチウムイオン電池と全固体電池の主な違いは、前者は液体電解液を使用して電流を制御するのに対し、全固体電池は固体電解質を選択することです。バッテリーの電解質は、アノードとカソードの間を電流が流れることを可能にする導電性の化学混合物です。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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全固体電池は現在の電池と同じように機能しますが、材料の変更により、最大ストレージ容量、充電時間、サイズ、安全性など、電池の属性の一部が変更されます。

スペースの節約

液体から固体の電解質に移行することの直接の利点は、バッテリーのエネルギー密度が増加する可能性があることです。これは、全固体電池は、液体セル間に大きなセパレーターを必要とせずに、短絡を回避するために非常に薄いバリアのみを必要とするためです。

液体に浸した電池用の従来のセパレーターは、20〜30ミクロンの厚さで提供されます。ソリッドステートエンジニアリングは、セパレーターをそれぞれ3〜4ミクロンに削減し、材料を交換するだけで約7倍の体積を節約します。

ただし、これらのセパレーターはバッテリー内部の唯一のコンポーネントではなく、他のビットはそれほど収縮できないため、全固体電池の省スペースの可能性が制限されます。

より長い寿命

通常、固体電解質は今日の液体やゲルよりも反応性が低いため、2〜3年で交換する必要がなく、はるかに長持ちすることが期待できます。これにより、これらのバッテリーが損傷したり、製造上の欠陥が発生した場合でも、これらのバッテリーが故障したり発火したりすることがなくなり、顧客にとってより健康的な商品になります。

同じデバイスを何年も使用したい人のために、交換可能なバッテリーは、故障し始めたら交換できるため、現在のスマートフォンによく見られます。

多くの場合、1年ほど経つと、スマートフォンのバッテリーは充電されなくなり、ハードウェアが不安定になったり、リセットされたり、数年使用すると動作が停止したりすることさえあります。

スマートフォンやその他のデバイスは、新しいバッテリーを必要とせずに、ソリッドステートバッテリーではるかに長持ちする可能性があります。それにもかかわらず、液体電池と固体電池について話すことは、トピックを単純化しすぎています。電池に使用できる固体化合物は1つだけではなく、多くあるからです。

固体状態の電解質の種類

全固体電池には主に8つのタイプがあり、それぞれが異なる電解質材料を使用しています。これらは、Li-Halide、Perovskite、Li-Hydride、NASICON、Garnet、Argyrodite、LiPON、およびLISICONに似ています。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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私たちはまだ新しい技術を扱っているので、研究者たちはまださまざまな製品カテゴリーに使用される最良のタイプの固体電解質に取り組んでいます。明確なリーダーとして浮上したものはまだありませんが、硫化物、LiPON、ガーネットをベースにしたセルが現在最も有望であると考えられています。

これらのタイプの多くは、リチウム電極を使用しているため、依然としてリチウム（Li）をベースにしていることに気付いたかもしれません。

薄膜電池

全固体電池タイプでも、薄膜とバルクの2つの明確なサブタイプがあります。市場で最も人気のある薄膜形態の1つはLiPONであり、大多数のメーカーによってリチウムアノードを使用して開発されています。

LiPON電解質は、重量、厚さ、さらには柔軟性という優れた特性を備えており、スモールセルを必要とするウェアラブル電子機器やガジェット向けの有望なタイプのセルになっています。セルの寿命が長くなるというトピックに戻ると、LiPONは、40,000回の負荷サイクル後に優れた安定性を示し、効率はわずか5％低下しました。

比較すると、リチウムイオン電池は、容量の同等以上の減少を示す前に、300〜1000サイクルしか提供しません。つまり、LiPONのバッテリーは、交換が必要になるまで、Li-ionのバッテリーよりも40〜130倍長持ちする可能性があります。

すべての18650バッテリーは液体リチウムイオンバッテリーですか？

いいえ、すべての18650バッテリーに液体リチウムイオンが含まれている必要はありません。それは基本的に、電池が作られる用途と電池の品質に基づいています。ただし、ほとんどのバッテリーには、バッテリーの電解質として水系リチウム塩が含まれていますが、これは重要ではありません。他の電解質も使用できます。

結論

明らかに、全固体電池技術に関する多くの進行中の研究がまだ進行中です。初期の推定によると、成熟した細胞は、さらに4〜5年間、スマートフォンなどの消費者製品に浸透しません。それにもかかわらず、全固体電池は、早ければ来年には他のデバイス（ドローンなど）に登場する可能性があります。

それにもかかわらず、最新の研究は最終的に、属性の点で、既存のリチウムイオン電池と競合すると同時に、固体電解質の利点を提供できる結果を生み出しています。私たちに必要なのは製造プロセスを開発することだけであり、バッテリーの多くの新興の大手メーカーはこれを実現するための資本を持っています。

要約すると、消費者の観点から、これらすべての化学的バリエーションの主な利点は、最大6倍の負荷、最大2倍のエネルギー密度、2と比較して最大10年長いサイクル寿命、および可燃性物質がないことです。スマートフォンやその他のポータブルデバイスでは、それは確かに祝福です。