リチウムイオンカーバッテリーパックディスカッション

車用のリチウムイオンよりも優れたバッテリーはありますか？

全固体電池

これは、リチウムイオン電池パックに含まれる液体またはポリマーゲル電解質と比較して、固体電極と固体電解質を利用する電池技術の一種です。バッテリーの技術は、高容量のカソードと高容量のリチウム金属ベースのアノードを、同じく固体である非常に高い導電率のセパレーターを使用して組み合わせることに関係しています。

これらのバッテリーパックの化学組成に含まれるすべての材料は一般に固体であるため、従来のリチウムシステムに見られる液体の対応物とは異なり、揮発性が低く、可燃性が低いです。

全固体電池の製造に含まれる材料は、酸化物、リン酸塩、硫化物、および固体ポリマーなどです。電気自動車のリチウムイオン電池のより好ましい代替品となる潜在的な利点のいくつかは次のとおりです。

• リチウムイオン電池に比べて充電時間が短い

• より長い寿命

• よりコンパクトなデザイン

• より高いエネルギー容量

多くの電気自動車メーカーは、トヨタ、現代、さらにはホンダなどの全固体電池技術の開発に関心を示しています。電気自動車は、一定でありながら高電力を供給するためにバッテリーに完全に依存しているため、最高のパフォーマンスを得るには大量のエネルギー密度が必要です。このため、将来のEV技術のパフォーマンスを完成させるためのより良い代替手段として、全固体電池が脚光を浴びています。

NiMHバッテリー

Ni-MHとも略されるニッケル水素電池は、標準的なタイプの二次電池技術です。ただし、一般的なニッケル水素電池と混同しないでください。このタイプのセルは、頻繁に使用するために大量のエネルギーを一緒に必要とするデバイスまたはマシンに適しています。現在、ガスと電気のハイブリッド車に利用されており、このバッテリー技術の研究は、その特性が電気自動車の製造にも多く適用できるかどうかを調べるために注がれています。

現時点でのこのバッテリーパックに関する主な目的は、エネルギー密度を高めながらコストを下げることです。

NiMH電池は1キロワット時のエネルギー密度を保持しており、EV技術でリチウムイオン電池の実行可能な代替品と見なされるには、エネルギー密度を約30〜50キロワット時に強化する必要があります。そのための推奨される方法の1つは、NiMHバッテリーパックに組み込まれる低コストの金属を使用して金属水素化物合金を開発することです。これにより、効率と出力が向上すると同時に、最終的にセルが安価になります。 NiMHバッテリーが持つ利点は、電気自動車での使用に適したテクノロジーです。

• エネルギー密度は、バッテリーが占めるスペースの削減または長期的な期間のいずれかに積極的に変換できます。

• 読み取り値が-20°Cまで下がる他の一次電池タイプとは異なり、温度の極端な変動に対する耐性。

• カドミウムによる毒性への懸念から、バッテリーの製造、使用、廃棄に課せられた制約の軽減。

ただし、電気自動車のバッテリーの場合、リチウムイオンは他の一次電池よりも軽いため、NiMHよりも主な利点があります。この事実は、NiMHが自動車のバッテリーで使用するためのリチウムイオンの価値のある代替品ではないことを必ずしも意味するものではありません。メーカーは、長期的に見て価値のある相手になるように、いくつかの調整を行う必要があります。

空気亜鉛電池

多くの人は、このタイプのバッテリー技術とそれがさまざまなアプリケーションに与えた影響に気付いていないかもしれません。空気亜鉛電池は、機械的に充電可能な燃料電池を備えた非充電式電池タイプです。それらは一般に、空気中の酸素を使用して亜鉛を酸化することによって電力を供給される金属空気電池です。

紛らわしいかもしれませんが、これらのセルがどのように機能するかについての基本的な概念を理解すれば、EVテクノロジーにこれらのセルを使用することの利点を理解することができます。空気亜鉛電池は、エネルギー密度が高いという特徴があり、通常、補聴器などの高価値アプリケーションで使用されます。はい、補聴器はその機能のためにこのバッテリー技術を構成する特性を利用する傾向があります。

それらが地球上で最も一般的な材料のいくつかで作られているという事実は、それらを電気自動車用のバッテリーのリチウムイオンの魅力的な代替品にします。放電すると、ある量の亜鉛粒子が多孔質アノードを形成し、電解質を使用して飽和します。

空気中に存在する酸素はカソードと反応してヒドロキシルイオンを形成し、これがアノードの亜鉛ペーストに移動して亜鉛酸塩を生成します。その後、亜鉛酸塩は酸化亜鉛に崩壊し、水は電解質に戻り、それによってリサイクルされます。空気亜鉛電池が酸素を吸い込むと考えると、理論をよりよく理解できます。いくつかの化学反応の後、酸化亜鉛が形成され、より多くの亜鉛が生成されます。これにより、電池のエネルギー密度が増加し、重量が減少します。

このバッテリー技術の大規模なアプリケーションを抑制している唯一の要因は、充電できないことです。EVバッテリーは、車両を長距離にわたって維持するために高い充電サイクルが必要であることは誰もが知っています。しかし、これらのバッテリーを充電可能にする方法については研究が行われており、順調に進んでいるようです。亜鉛アノードが再生し、酸素が大気中に放出されて再充電の制限にうまく対処するバージョンが開発されています。このバッテリー技術の改善により多くの時間が費やされているため、将来は電気自動車への応用のためのオープンスペースが確保されるようです。

車のバッテリーに十分なリチウムはありますか？

リチウムは、発明以来、電気自動車の発展を維持することに貢献していることで高く評価されています。しかし、電気自動車をさらに進化させるのに十分なリチウムがあるかどうかについて懸念が高まっています。

数年前、リチウム不足への懸念から、金属の価格が高騰しました。これは、電気自動車の市場が急上昇し、ラップトップやスマートフォンなどの他のデバイスとリチウムイオン電池の需要が突然競合したことが原因でした。しかし、金属の需要はすぐには減少せず、リチウム鉱床もしばらくの間衰退するとは予想されていません。実のところ、金属に対する需要の高まりに対応するのに十分なリチウムがあり、リサイクルの側面は必要ありません。ただし、これはセルを捨てるだけでよいという意味ではなく、コバルトや銅などの他の材料を他の経済的用途にリサイクルすることができます。

リチウムイオンカーバッテリーはどのくらい持ちますか？

通常、車のバッテリーは、約160000 kmの走行距離を満たすのに十分な、ユーザーの長持ちが期待されます。車のバッテリーの予想寿命と同様に、これには最低でも約8〜10年かかる場合があります。リチウムイオン電池も例外ではありません。バッテリー技術は、その使用率やその他の外部条件またはそれに影響を与える要因に応じて、ユーザーがほぼ同じ期間の使用を可能にすることが期待されています。