バッテリーコンポーネント-バッテリーの種類と比較

バッテリーは私たちの生活をより良くする上で大きな役割を果たしています。あなたは、バッテリーが今日私たちが持っているほとんどのガジェットに電力を供給していることに気づいたかもしれません。

しかし、多くの人は電池の外観と外観しか知りません。彼らは電池の中身をあまり気にしません。それでも、それは彼らの選択に影響を与える決定を下すのに大いに役立ちます。

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バッテリーが大きく進化したことを理解してください。そのため、より強力で容量の大きい今日のバッテリーを見つけることができます。

このガイドでは、さまざまな種類のバッテリーのコンポーネントについて説明します。読み続けて。

リチウムイオン電池のコンポーネント

家電製品の技術がどれだけ変わったか気づきましたか？たとえば、多くのメーカーがコードレススティック掃除機の作成を急いでいます。利点は、長くて面倒なコードを接続するのに苦労する必要がないことです。

リチウムイオン電池は、この開発において大きな役割を果たしています。これらは、最高のパフォーマンスを提供する軽量で高エネルギーのバッテリーです。それらの容量は、他のどのバッテリーよりも優れています。

では、何がリチウムイオン電池をそれほど効率的にするのでしょうか？それは主に彼らの構成と関係があります。

リチウムイオン電池の4つの主要コンポーネントは次のとおりです。

陰極

カソードは、バッテリーの電圧と容量を決定します。その名前が示すように、リチウムイオン電池はリチウム金属の化学反応を利用して電気を生成します。そしてそれがリチウムがバッテリーに挿入される理由です。リチウムが置かれているその空間は、私たちがカソードと呼んでいるものです。

リチウムは元素の形で非常に不安定です。この状態で使用した場合、チェックを外すと重大な損傷を引き起こす可能性があります。したがって、それは酸素と結合して、カソードとして酸化リチウムを形成します。

活物質は、電池の電極反応を実現する材料です。そして、それはリチウムイオン電池のカソードです。

陰極をよく見ると、陰極のフレームを保持するために使用されている薄いアルミホイルがわかります。活物質、導電性添加剤、バインダーから作られた化合物のコーティングが特徴です。

また、活物質はリチウムイオンを運びます。導電性添加剤が含まれているため、より優れた導体になります。

カソードは、バッテリーの全体的な特性に関して、バッテリーの最も重要なコンポーネントの1つです。これは、カソードで使用されている材料の種類によって、そのバッテリーの容量が決まるためです。したがって、活物質に見られるものに基づいてバッターを選ぶことが重要です。

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アノード

陰極から、ワイヤーを通して電子を送る陽極があります。また、導電性を高めるために活物質でコーティングされています。アノードの活物質は、回路を流れる電流を可能にします。同時に、リチウムイオンの可逆的な吸収または放出をアノードを介して放出することができます。

充電プロセス中、アノードはリチウムイオンを貯蔵します。そして、回路を閉じると、イオンは電極を介してカソードに逆流します。これを放電と呼びます。これが起こっている間、リチウムイオンからの電子は電力を生成するためにワイヤーに沿って移動します。

電解質

電解質という用語は、カソードとアノードを説明するときに一般的です。電子がワイヤーを通って移動する間、リチウムイオンはそれを移動すると言いました。これが、バッテリーからの電気を使用できる理由です。

イオンが電解液を流れると、用途に大きな問題を引き起こします。したがって、これは非常に重要なコンポーネントです。これは、バッテリーの両端間のリチウムイオンの移動媒体です。したがって、それは高いイオン伝導性を備えた材料から作られています。

電解質は、塩、溶剤、添加剤で構成されています。塩はリチウムイオンの移動を可能にし、溶媒は塩を溶解し、添加剤は特定の役割を果たします。

セパレーター

アノードとカソードがバッテリーの基本的な性能を形成することを確認しました。電解液とセパレートにより、バッテリーをより安全に使用できます。

名前が示すように、それはカソードとアノードを分離します。また、電子の直接移動を防ぎ、イオンのみを選択的に通過させます。したがって、この材料はすべての物理的および電気化学的条件を満たす必要があります。

ほとんどの電池は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹脂で作られたセパレーターを使用しています。

電気自動車用バッテリーコンポーネント

EV用のバッテリーパックは複雑なデザインで提供されます。また、メーカーによっても異なります。ただし、すべてに共通する特定の機械的および電気的コンポーネントがあります。

実際のバッテリーセルから始めて、メーカーが何を望んでいるかに応じて、さまざまな化学的性質、物理的形状、およびサイズを見つけることができます。

バッテリーパックは、直列接続と並列接続の多数のセルで構成されています。 1つのEVバッテリーには、それぞれが3〜4ボルトの公称電圧を持つ数百の個別のセルを搭載できます。

セルの大きなスタックは、モジュールと呼ばれる小さなスタックにグループ化されます。複数のモジュールが1つのパックに配置され、セルが一緒に成形されて電気経路が完成します。モジュールには、冷却システム、温度モニター、およびパフォーマンスを向上させるその他の部品が付属している場合もあります。多くの場合、バッテリー管理システムを使用して各セルの電圧生成を監視するのはモジュールです。

バッテリースタックのもう1つの重要なコンポーネントは、ヒューズです。このコンポーネントは、短絡の場合に電流の流れを制限します。

これらの部品とは別に、EVバッテリーには、バッテリーパック内の電力を制御するリレーまたは請負業者もあります。ほとんどのバッテリーには、プラス端子とマイナス端子の間に3つ以上のリレーが接続されています。

バッテリー管理システムは、バッテリーの全体的な動作を制御します。温度、電圧、電流センサーが含まれています。これらのセンサーは、最適なパフォーマンスを得るためにデータを収集します。

全固体電池コンポーネント

リチウムイオン電池は、前述のように、液体電解質内でカソードとアノードを分離しておくセパレーターを備えています。全固体電池にもこれらのコンポーネントがありますが、液体溶液の代わりに固体電解質を使用しているだけです。それがしっかりしている理由です。

全固体電池は、リチウムイオン電池よりもユーザーの安全性が高くなります。安定性、頑丈な構造、安全性が向上しています。電解液が損傷しても、バッテリーは物理的な状態を維持します。

アノード材料は、炭素、チタン酸塩、合金、および金属リチウムを特徴としています。カソードには、liベースの酸化物とリン酸塩、酸化バナジウム、および微細構造の5V材料が含まれています。ポリマーおよびセラミック電解質は、固体状態で使用されます。