携帯電話にはリチウム電池がありますか-種類と安全性？

スマートフォンは、充電式バッテリー技術の主な受益者の1つです。そうでなければ、バッテリーが存在しなかった場合、直接電源に接続されている場合にのみ電話を使用できます。それがどうなるか想像してみてください！しかし、長年にわたって改善されてきた充電式バッテリー技術のおかげです。行われた改善は、主にバッテリーをより安全で耐久性のあるものにし、単位体積あたりにより多くのエネルギーを蓄え、より安くすることです。

たとえば、リチウムイオン電池のKWHあたりのベビーベッド数は2010年には1200ドルでした。このコストは、2020年には200ドル未満になりました。これは、10年以内に価格が約80％削減されます。この削減により、スマートフォン会社は、価格を大幅に上げることなく、スマートフォンに大きなバッテリーを追加することがより安価になりました。現在、4000mah以上のバッテリーを搭載しているが300ドル未満のスマートフォンがあります。これらのバッテリーのKWHあたりのコストがまだ1000ドルを超えていたとき、これは10年前には不可能でした。

リチウム電池を搭載している携帯電話

1990年代後半から今日に至るまでの携帯電話は、主にリチウムイオン電池を動力源として使用しています。ただし、リチウムの代わりにニッケルカドミウム電池を使用した初期の電話がいくつかあります。近年、ニッケルカドミウム電池技術は、リチウムイオンが他の電池技術に勝る多くの利点のおかげで、リチウムイオン電池によって段階的に廃止されています。

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リチウムイオン電池は、電話の設計で非常に重要な高いエネルギー密度、耐久性、および軽量性のために好まれます。リチウムイオン電池の初期の課題は主に価格でしたが、リチウムイオン電池の価格が年々下がっているため、この問題は徐々に解決されています。

2020年現在、ほとんどすべてのスマートフォンやその他の携帯電話は主にリチウムイオン電池を使用しています。リチウムイオン電池が直面するいくつかの課題に対処することを目的としたフッ化物イオン電池のように、研究されている他の電池技術の選択肢があります。ただし、これらすべての代替案は、一般市場に参入するために検証されるまでにまだ数年かかります。したがって、リチウムイオン電池は、携帯電話で最も使用されている電池技術として、今後10年間を支配すると予想されています。

携帯電話にはどのタイプのバッテリーが使われていますか？

今日の電話で使用されている2つの主要なリチウム電池技術があります。リチウムポリマー電池とリチウムイオン電池です。 2つの主な違いは、リチウムポリマー電池は、リチウムイオン電池で使用される液体電解質の代わりに高分子電解質を使用することです。

リチウムポリマー電池は、リチウムイオン電池の新しい技術であり、リチウムイオン電池に比べて多くの利点があるため、より高価です。これらの利点のいくつかを見てみましょう。

• それらはリチウム電池よりも高いエネルギー密度を持っています。これは、リチウムイオン電池よりもリチウムポリマー電池の方が単位体積あたりのエネルギーを多く詰め込めることを意味します。これにより、スマートフォン製造の大きな要因である、より小さなバッテリーでより多くの容量を使用できるようになります。

• Li-Polyバッテリーは、Li-ionバッテリーよりも成形性が高くなっています。これにより、デバイス内のバッテリーのパフォーマンスを損なうことなく、任意の形状のバッテリーを作成できます。
  

• リチウムポリマー電池は、内部抵抗も少なくなっています。これにより、バッテリーの内部温度を大幅に上昇させることなく、これらのバッテリーを急速充電することができます。バッテリーは最大放電電流が大きいため、過熱することなく多くのタスクに使用できます。
  

• リチウムイオン電池よりも自己老化率が低い。 Li-ionバッテリーとLi-polyバッテリーを使用せずに保管した場合、Li-polyバッテリーは、数年後にそれらをチェックすると、Li-ionよりもバッテリー容量が大きくなります。この側面は、デバイスをあまり使用しない人にとって重要です。そのため、交換が必要になるまでの数年間はバッテリーを使用できます。
  

• また、高温に対する脆弱性も低くなります。リチウムイオン電池は、リチウムポリ電池よりも高温にさらされると容量を大幅に失う傾向があります。これにより、Li-polyバッテリーは、バッテリーの寿命やバッテリー自体の爆発の可能性を心配することなく、高温の場所でもはるかに安全に使用できます。
  

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リチウムポリマー電池の唯一の課題は価格です。リチウムポリマー電池の技術はまだ新しいため、これらの電池の設計と製造には、リチウムイオン電池よりもコストがかかります。そのため、ほとんどのスマートフォンはまだリチウムイオン電池を使用しています。 Li-Poバッテリーは、Ni-Cadのような他の代替品に比べて多くの利点があるため、電気自動車や飛行機業界でより人気があります。

携帯電話は発火しますか？

この質問に対する答えは「はい」です。サムスンギャラクシーノート7のケーススタディを見ることができます。サムスンギャラクシーノート7は、2、3が発火した後、2016年に多くのニュースを生み出しました。この背後にある主な理由は、さまざまなマザーボードコンポーネントに電力を分配するバッテリー、冷却システム、および回路に関連していました。この電話はついに廃止され、ギャラクシーノート7の電話を返却した人には、ギャラクシーs7エッジが与えられました。

火災の主な原因は通常、バッテリーシステム内の短絡です。サムスンがなぜバッテリーが発火したのかを調査したところ、バッテリーのアノードとカソードが圧着し始めたときにすべてが始まったことがわかりました。これにより、2つの電極間のセパレータが弱くなり、短絡が発生しました。 2つの電極を損傷した熱は、バッテリーの周りのヒートシールされた保護ポーチとその内部の間の限られたスペースの結果でした。これは、バッテリーからケーシングに、そして電話の外に熱を放出するための限られたスペースがあったことを意味しました。

その場合、問題は設計バッテリーシステムにありました。ただし、状況によっては、セパレーターが時間の経過とともに弱くなった古いバッテリーが原因で電話が発火する場合があります。したがって、火災の原因となる短絡につながります。もう1つの問題は、バッテリーの物理的損傷の結果である可能性があり、電極またはセパレーターの損傷につながる可能性があり、短絡や発火につながる可能性もあります。