充電式リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

リチウム電池の先駆的な作業は、1912年にGNルイスの下で始まりましたが、最初の非充電式リチウム電池は1970年代初頭まで市販されていませんでした。 1980年代には、充電式リチウム電池の開発が試みられましたが、アノード材料として使用されるリチウムが不安定なため失敗しました。

リチウムはすべての元素の中で最も軽く、最大の電気化学ポテンシャルを持ち、重量あたりの最大の比エネルギーを提供します。アノードの充電式リチウム金属電池は、非常に高密度のエネルギーを提供する可能性があります。しかし、1980年代半ばに、サイクリングによってアノードに不要なデンドライトが生成されることが発見されました。このような成長分子はセパレーターに入り、電気的短絡を引き起こします。セルの温度は急速に上昇し、リチウムの融点に達し、「ヒートベント」としても知られる熱暴走を引き起こします。携帯電話の電池が燃焼ガスを漏らして人の顔に火傷を負わせた後、1991年に日本に送られた大量の金属リチウム二次電池がリコールされました。

特に充電中のリチウム金属の固有の揮発性は、リチウムイオンを使用して非金属溶液にシフトしました。ソニーは1991年に最初のリチウムイオン電池を発売し、今日では市場で最も人気があり、最も急速に成長している電池です。リチウム金属よりも比エネルギーは低いですが、電圧と電流の制限が守られている限り、Liイオンは安全です。

すべてのリチウムイオン電池は充電可能ですか？

ほとんどすべてのリチウムイオン電池は、メモリの影響の原理に基づいて形成されており、電荷を蓄積する機能を備えているため、充電可能です。ポータブル電気は、リチウムおよびリチウムイオン電池またはセルによって提供されます。どちらも化学的に電荷を蓄えることによって機能します。電極をワイヤーに接続すると、バッテリーのカソードからアノードに電荷が流れ、電流が発生します。すべてのタイプのリチウムイオン電池には、その構成に基づいて長所と短所があります。

リチウム電池を充電するのは簡単で安全ではありません。この問題は、リチウムイオン電池の発明につながりました。それらが無効になる前に、それらは数回充電される可能性があります。ただし、リチウム電池は充電式ではありませんが、容量の点でリチウムイオン電池よりも多くを提供します。これらは、リチウムイオンを使用したバッテリーよりも電力密度が高くなっています。リチウムイオン電池と比較して、リチウム電池は、アノードとしてリチウム金属を使用し、他のさまざまな材料を使用してアノードを形成します。リチウムイオン電池は、保管寿命が約3年で、それを超えると役に立たないため弱体化しますが、この数年で簡単に充電できます。

リチウム電池とリチウムイオン電池には違いがあります。リチウム電池はアノードとしてリチウム金属を含んでいるため、充電できませんが、リチウムイオン電池はそのような金属を含まず、代わりにそれぞれの電極でイオン化するイオンを含んでいます。充電式である理由です。

リチウムイオン電池はどのくらい充電されますか？

ユーザーからの多くの実験とレビューの結果、リチウムイオン電池は何ヶ月も充電を維持でき、充電を維持できることがわかりました。ただし、部分的または完全に充電されたリチウムイオン電池を保管する方が安全です。時折、非常に低充電のリチウムイオン電池が長期間（数ヶ月）保管され、その電圧は、内蔵の安全機構により、再び充電できるレベルをゆっくりと下回ります。バッテリーを数ヶ月間保管する場合は、数ヶ月後に取り出して充電することをお勧めします。バッテリーは数ヶ月ごとに使用し、部分的または完全に充電したままにしておくと、簡単に使用でき、問題が発生しないようにすることをお勧めします。

リチウムイオン電池は、その動作原理に従ってどのように使用しますか？

リチウムイオン電池は、電解質、陰極、陽極を含む電気分解の原理で動作しますが、陰極と陽極と言うのは適切ではなく、正端子または負端子と呼ぶ方がよいでしょう。

他のバッテリーと同様に、セルと呼ばれる1つ以上の発電コンパートメントは、充電式リチウムイオンバッテリーで構成されています。本質的に、各セルには3つのコンポーネントがあります。正極（バッテリーの正極または+端子に接続）、負極（負極または？端子に接続）、およびその間に電解質と呼ばれる化学物質です。正極は通常、コバルト酸リチウム（LiCoO2）と呼ばれる化合物から、または新しいバッテリーではリン酸鉄リチウム（LiFePO4）から形成されます。一般に、負極はカーボン（グラファイト）でできており、電解液は電池の種類によって異なりますが、電池の動作の基本的な考え方を理解することはそれほど重要ではありません。

ほぼ同じように、すべてのリチウムイオン電池が機能します。バッテリーが充電されると、正のコバルト酸リチウムはリチウムイオンの一部を放出し、電解液を通って負のグラファイト電極に移動し、そこに留まります。このプロセスの間、バッテリーはエネルギーを吸収して蓄えます。バッテリーが放電されると、リチウムイオンは電解質を横切って正極に戻り、バッテリーに電力を供給するエネルギーを生成します。どちらの場合も、電子は外側の回路の周りのイオンに反対方向に流れます。電子は電解質を通過しません。電子に関する限り、それは本質的に絶縁バリアです。

イオンの動き（電解質を通る）と電子の動き（外部回路の周り、反対方向）は相互接続されたプロセスであり、他のプロセスはどちらかがあれば停止します。バッテリーが完全に放電するときにイオンが電解質を通って移動しなくなると、電子も外部回路を通って移動できなくなり、電力が失われます。

同様に、バッテリーが駆動しているものをオフにすると、電子の流れが止まり、イオンの流れも止まります。バッテリーは基本的に高速で放電を開始します（ただし、デバイスを取り外しても、非常に低速で放電を続けます）。

リチウムイオン電池は、単純な電池とは異なり、電子制御装置に組み込まれており、負荷と放電の方法を監視します。これは動作原理であり、使用方法も同じです。