Nov 04, 2020 ページビュー:385
バッテリーは同じ量のエネルギーを保持しますか?答えは、バッテリーが異なる量のエネルギーを保持していることは明らかです。バッテリーのエネルギー量は、そのバッテリーの製造に使用される材料によって決まります。
家庭には、さまざまな量の電力やエネルギーを必要とするさまざまな機器があります。高密度電池の需要は、環境汚染とエネルギー不足により生じました。したがって、人々は信頼性が高く効果的なエネルギー貯蔵システムを必要としていました。
したがって、どのバッテリーが最もエネルギー密度が高いかを学び、知ることがより良いと思いました。市場には非常に多くの種類のバッテリーがあるため、多くの人が最高のバッテリーを入手するのに苦労しています。
信頼性と耐久性のあるバッテリーを入手できないということは、バッテリーが消耗したときに立ち往生する可能性があることを意味します。信頼できないバッテリーを持っていることほどイライラすることはありません。したがって、私に従って、学びましょう。
エネルギー密度は、バッテリーがその重量に比例して保持できるエネルギー量の尺度です。エネルギー密度は、キログラムあたりのワット時(Wh / kg)で測定されます。バッテリーは、バッテリー密度が最も高い場合にのみ、実行時間が長くなります。
科学者たちは、最高のエネルギー密度のバッテリーを作るための最良の材料を研究してきました。適切な材料を入手することは、電池業界で大きな勝利を意味します。リチウムは、高エネルギー密度電池のアノードを作るために使用される最も有望な材料と考えられています。これは、リチウムが他の金属と比較して質量密度が最も低いためです。
現在のリチウムイオン電池と比較して、リチウム金属アノードで作られたリチウム硫黄およびリチウム酸素電池は、はるかに高い理論的エネルギー密度を持っています。しかし、それらの適用は、金属アノード上でのLiデンドライトの形成、硫黄カソードからのLiポリサルファイドシャトルの問題、および酸素カソードから発生する酸素/水分侵食によって妨げられます。
リチウムの理論容量は約3860mAh g-1で、最低電位は約-3.04Vです。エネルギー密度の異なるバッテリーがいくつかあります。これらのエネルギー密度には次のものが含まれます。
鉛蓄電池のエネルギー密度は30〜50 Wh / kgです。
リチウムイオン電池のエネルギー密度は50〜260 Wh / kgです。
ニッケル水素電池のエネルギー密度は60〜120 Wh / kgです。
ニッケルカドミウムのエネルギー密度は45〜80 Wh / kgです。
リチウムイオン電池は、上記のエネルギー密度から他の電池よりも高いエネルギー密度を持っていることがわかります。エネルギー密度、電力密度、サイクル寿命など、これらのリチウムイオン電池の性能係数は、電池に使用されている電極材料に大きく依存します。
ほとんどのバッテリーは、寿命を延ばすために適切にメンテナンスする必要があります。したがって、バッテリーを長期間維持して信頼性と有用性を高める方法を知っておくとよいでしょう。バッテリーのメンテナンスが少ないためにバッテリーのエネルギー密度が低下した場合、バッテリーの寿命は短期間で終了する可能性があります。
バッテリーのエネルギー密度を管理するさまざまな方法は次のとおりです。
定期点検・整備
少なくとも月に1回はバッテリーを適切に点検することを常にお勧めします。必要がある:
バッテリーの充電状態を確認してください。いくつかのバッテリーには、バッテリーの状態を監視するバッテリーの上部に充電状態インジケーターがあります。ただし、信頼できる結果と最良の分析を得るには、電圧計を使用する必要があります。
バッテリーの上部が清潔で乾燥していて、粒子がないことを常に確認してください。
バッテリーの端子、ネジ、クランプ、ケーブルに破損、損傷、接続の緩みがないか確認してください。これにより、バッテリーが損傷し、バッテリーの電荷保持能力に影響を与える可能性があります。
バッテリーテスト
バッテリーのエネルギー密度を維持するには、バッテリーのテストが常に重要です。バッテリーのテストに失敗すると、気付かないうちにバッテリーの効果が低下する可能性があります。これは、ほとんどのバッテリーは、電力需要の増加により、故障する前にほとんど警告を発しないためです。
バッテリーをテストする前に、必ず完全に充電されていることを確認してください。わずかに放電したバッテリーは、再充電だけが必要な場合にバッテリーが故障していると見なす誤った情報を提供する可能性があります。
バッテリーのテストには、いくつかの方法を採用できます。しかし、最も好ましいオプションは、デジタルテスターの使用です。デジタルバッテリーテスターは安全で使いやすく、バッテリーの状態をすばやく診断できます。固定および調整可能な負荷テスター、電圧計、比重計、および放電テスターを使用して、バッテリーを分析することもできます。
バッテリーのエネルギー密度は、0からt(カットオフ電位に達するまでの時間)V(t)* i * Adtを積分することによって決定できます。次に、(3600 * Mw)の結果を除算します。このようにして、Whkg-1で比エネルギー密度を計算します。
上記の式では、IはA m-2で表され、Aはm2で表され、Vはボルトで表され、tは秒で表され、MwはKgで測定された分子量です。次の例を見てみましょう。
セルによって供給される最大容量160mAhg-1 = 160Ah kg-1(カソード重量に関して)
セルの平均動作電圧または中点電圧e:3.8V
したがって:3.8V×160mAh g-1 = 608 Wh kg-1(カソード重量に関して)
上記の例では、唯一の正極の重量を使用しました。
ただし、計算には両方の電極の重量を使用することを常にお勧めします。また、さまざまなコンポーネントの重量を使用して、正しい結果を得るためにバッテリーを作成する必要があります。
メーカーは、バッテリーユーザーがさまざまなバッテリータイプのエネルギー密度を知っている必要があることを推奨しています。大量の電力を消費する電気部品がある場合は、エネルギー密度が最も高いバッテリーを入手することをお勧めします。
上で説明したように、リチウム電池は最も高いエネルギー密度を持つことが知られているものですが、リチウム電池にはさまざまな種類があります。したがって、あなたが意図する目的を果たすものを知ることは良いことです。
不必要な出費を避けるために、常にバッテリーをしっかりと維持してください。高密度バッテリーは非常に高価になる可能性があるため、自分の役割を果たしてください。
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