リチウムイオン電池にはどのくらいのリチウムが含まれていますか？

リチウムイオン電池は、過去20年間で金属とミネラルの消費を一変させました。 Li-ionバッテリーが、小型の10ワット時（Wh）パックを備えた携帯電話から、50〜100 kWhのバッテリー駆動の電気自動車、そしてモンスターのエネルギー貯蔵などのポータブルアプリケーションに進化するにつれて、状況はさらに変化すると予想されます。最大10MWhのバッテリーバンクを備えたシステム（ESS）。ミレニアムの初めに電池に投入されたコバルトとリチウムの割合はごくわずかでしたが、2015年までにコバルトの46％とリチウムの32％がリチウムイオンの生産に参入しました。グラファイト、ニッケルマンガン、銅、アルミニウムには大きな影響はありませんでした。リチウムイオン電池は、リチウム金属である純粋なリチウムを使用しません。代わりに、リチウム塩は、インターカレーション種の成長を介してリチウムイオンセルに保存するために使用されます。

世界のリチウムの約70％は塩水（塩湖）から来ています。残りはハードロックから来ています。研究機関は、海水からリチウムを抽出するための技術を開発しています。チリは最大のリチウム生産国であるのに対し、中国は最大のリチウム消費国であり、買いだめの疑いがあるため、中国は将来の自動車はリチウムイオン電池で走行する必要があり、リチウムの無制限の供給が必要であると考えています。

リチウムイオン電池にはどのような材料が含まれていますか？

リチウムはすべての金属の中で最も軽く、最大の電気化学ポテンシャルを持ち、重量あたり最大の比エネルギーを提供します。アノード（正極）の充電式リチウム金属電池は、非常に高密度の電力を供給することができますが、サイクリングによってアノードに望ましくないデンドライトが生成され、セパレーターを貫通して電気的短絡を引き起こす可能性があります。

リチウムイオン電池に使用されている材料は、非鉄金属であるリチウム、コバルト、ニッケル、マンガン、グラファイト、銅、アルミニウムであり、鉱物もリチウムイオン電池に多く使用されています。このように、カソードとコレクター固有の開発は、非鉄金属材料の使用に特に関連していますが、アノードはグラファイトの使用を指示するため、リチウムイオン電池で使用される主な材料は、アノードである正極、アノードである負極です。はカソードであり、化学物質が使用される電解質です。

電池に使用されているすべての材料は共通の理論的強度を持っており、大容量と高電源の秘訣は主に陰極にあります。リチウムコバルト酸化物（またはリチウムコバルト酸塩）、リチウムマンガン酸化物（スピネルまたはリチウムマンガン酸塩としても知られている）、リチウム鉄リン酸塩、およびリチウムニッケルマンガンコバルト（またはNMC）**およびリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（またはNCA）は一般的なカソードです。材料。一方、リチウムイオン電池で使用される一般的なアノード材料はグラファイトです。

世界にはどのくらいのリチウムがありますか？

世界では約1500万トンのリチウム埋蔵量が推定されていますが、6500万トンの既知の資源は妥当です。リチウム金属の世界的な需要は、2019年までに49,350メートルトン、年間8.9パーセントに増加すると予想されています。世界最大のリチウム生産国はチリで14,100トン、次にアルゼンチンで5,500トン、3番目に大きいリチウム生産国は中国で3,000トンです。

リチウムの市場需要が増加するにつれて、リチウムの埋蔵量と資源も増加すると合理的に予想できます。しかし、すべての有限の資源と同様に、ある時点で生産のピークに達することが期待できます。ただし、そのようなデバイスのバッテリーに純粋なリチウム金属を使用するという規則がないため、バッテリーにリサイクルリチウムを使用することはできます。リチウムイオン電池はいくつかのグリーンアクションを促進するのに役立ちますが、電池自体はまだ「環境に優しい」ものではないことを覚えておく必要があります。それにもかかわらず、化石燃料を使用する代替手段と比較して、リチウム電池ははるかに進んでいます。

バッテリーのリチウム含有量をどのように計算しますか？

ラップトップ、携帯電話、タブレット、電動工具などの一般的な消費者向けバッテリーは、通常、リチウムイオンバッテリーが使用されるデバイスです。バッテリーのリチウム含有量を計算するには、以下に示す式を使用する必要があります。これは、産業用、軍用、またはそれ以上のフォーマットのリチウムバッテリーを出荷する場合にも非常に必要です。

非充電式リチウムイオン電池用

a）リチウム含有量（グラム）を計算します。

・リチウム含有量の計算に使用される式は次のとおりです。

セルあたりのああ* 0.3グラム*いいえ。細胞の

・ほとんどのバッテリーはアンペア時（Ah）で測定されず、ミリアンペア時（mAh）で評価されます。ミリアンペア時は1000分の1アンペア時です。

・mAhを1,000で割って、Ahを計算します。

例：出荷するバッテリーの定格はセルあたり2,500 mAhで、6つのセルが含まれています。

・2,500 mAhを1,000で割って、Ahで評価します。

2,500mAh÷1,000 = 2.5 Ah

・各セルのリチウムの量を決定するには、Ahに0.3を掛けます。

0.3 * 2.5 Ah =各セルに0.75グラムのリチウム。

・ここで、各セルのリチウムの量に各バッテリーのセルの数を掛けます。

0.75グラム/セル* 6 =バッテリー内のリチウム4.5グラム

結論：バッテリーパックの4.5 gは、許可されているリチウムの総含有量である25gを下回っています。したがって、バッテリーはビッググリーンボックスで配送できます。

充電式リチウムイオン電池用

定格容量の計算（ワット時）

・定格容量を決定するために使用される式は次のとおりです。

ボルト*アンペア時（Ah）=ワット時

・多くのバッテリーはアンペア時（Ah）で評価されておらず、ミリアンペア時（mAh）で評価されています。ミリアンペア時は1000分の1アンペア時です。

・mAhを1,000で割って、Ahを決定します。

例：出荷するバッテリーパックの定格は、11.1ボルト、セルあたり4,400mAhです。

・Ahで評価するには、4,400mAhを1,000で割ります。

4,400mAh÷1000 = 4.4 Ah・

・このバッテリーのワット時を計算するには、11.1ボルトに4.4アンペア時を掛けます。

11.1 V x 4.4 Ah = 48.8 Wh

結論：バッテリーパックの48.8 Whは、合計許容定格容量の300Whを下回っています。したがって、バッテリーはビッググリーンボックスで配送できます。