バッテリーの容量が大きいほど、容量が大きいほど内部抵抗が小さくなるのはなぜですか？

一般に、バッテリーの容量は、プレートの面積と厚さの平方根に比例します。

ペーストタイプのプレートを1.300g / cm3の電解質の密度でテストして、プレートの容量を計算するための実験式を取得しました。

モノリシックプレート容量= 0.145×プレート幅×プレート高さ×プレートの正方形の厚さ

単一セル容量=単一の正極板の数×単一プレートの容量

容量が大きいほど、バッテリーの容量が大きくなり、電流の抵抗が小さくなります。

リチウム電池の内部抵抗はできるだけ小さくする必要があります。内部抵抗が小さいほど、バッテリーに浪費されるエネルギーが少なくなり、バッテリーの発熱と速度が役立ちます。

バッテリーの内部抵抗は、バッテリーの容量とタイプに関連しています。

一般的に、容量が大きいほど、バッテリーの内部抵抗は小さくなります。

同じ容量でのバッテリレートタイプの内部抵抗は、容量タイプの内部抵抗よりも小さくなります。

たとえば、最も一般的な18650バッテリーの内部抵抗は、数十から数十ミリオームの範囲です。

さらに、同じ容量とタイプのバッテリーは、主に入力コストが実現可能かどうかに応じて、技術的なプロセスによって内部抵抗を減らすこともできます。

リチウムポリマー電池（リチウムポリマー、ポリマーリチウム電池とも呼ばれます）：リチウムイオン電池の一種ですが、液体リチウム電池（Li-ion）よりもエネルギー密度が高く、サイズが小さく、薄いです。軽量、高セキュリティなど、さまざまな明らかな利点は、新しいタイプのバッテリーです。形状的には、リチウムポリマー電池は超薄型の特徴があり、さまざまな製品のニーズに応じて、任意の形状と容量の電池に加工することができます。バッテリーは0.5mmの最小厚さに達することができます。 Li-ionと同様に、その公称電圧も3.7Vの公称電圧であり、メモリ効果はありません。

ポリマーリチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池に使用されている電解質材料によって、液体リチウムイオン電池（LILI）とポリマーリチウムイオン電池（LIP）に分類できます。ポリマーリチウムイオン電池に使用されている正と負の材料は液体リチウムイオンと同じであり、電池の動作原理は基本的に同じです。主な違いは、電解質が異なり、リチウムイオン電池は液体電解質を使用し、ポリマーリチウムイオン電池はコロイド状ポリマー電解質に置き換えられていることです。過充電時や短絡時に通常のリチウムイオン電池が発生すると、電池内部が加熱され、陰極材料が分解し、陽極と電解質材料が酸化することがあります。これにより、ガスが膨張し、バッテリーの内圧が上昇します。圧力が一定のレベルに達すると、度の後に爆発が発生する場合があります。ポリマーリチウムイオン電池はコロイド電解液を使用しており、液体の沸騰による大量のガスを発生しないため、激しい爆発の可能性がありません。

現在、国産のポリマー電池の多くは、外装にアルミプラスチックフィルムを使用したソフトパック電池のみですが、電解液は変更されていません。電池を薄くすることもでき、低温放電特性はポリマー電池よりも優れており、材料のエネルギー密度は基本的に液体リチウム電池や通常のポリマー電池と同じですが、アルミニウムプラスチックフィルムを使用しているためです。 、通常の液体リチウム電池以上です。安全性の観点から、液体が沸騰しているとき、ソフトパックバッテリーのアルミニウムプラスチックフィルムは自然に膨らんだり破裂したりして爆発しません。

新しいバッテリーはまだ燃えたり、膨張したり、ひびが入ったりする可能性があり、安全面は絶対確実ではないことに注意してください。

ポリマーリチウムイオン電池は、液体リチウムイオン電池と比較して、安全性が高いだけでなく、薄さ、任意の面積、任意の形状などの利点があります。シェルは、より軽いアルミニウムプラスチック複合フィルムも使用しています。ただし、低温放電性能には改善の余地があるかもしれません。

液体リチウム電池

市場に出回っているポリマーリチウム電池は、メーカーによって製造工程が異なるため、巻線型（ソニー、東芝）と積層型（TCL、ATL）の2種類に分けられます。ただし、携帯電話に適した仕様のほとんどは、厚さが4mm未満です。液体状態と比較して、ポリマーパッケージが薄いほど、アルミニウムフィルムはスチールシェルよりも薄く、アルミニウムシェルは薄く、製造方法は液体リチウム電池とは異なり、薄いほどポリマーの製造は良好になります。理論的には、0.5mm未満の厚さのバッテリーを製造できます。

液体リチウム電池は正反対です。厚さが厚いほど生産性が高く、厚さが4mm未満のバッテリーは生産が困難です。製造しても容量は明らかにポリマーリチウム電池ほどではなく、コストも高くありません。したがって、電池が薄いほど、ポリマーの製造コストは低くなり、液体の製造コストは高くなります。

しかし、より厚い仕様では、液体リチウム電池のサプライチェーンが成熟し、プロセスが成熟し、生産効率が高く、歩留まりが高く、製造コストの大きな利点があります。市場の観点から、5mm、6mm厚シリーズの液体リチウム電池は3mm、4mm厚シリーズ電池よりもはるかに高いですが、価格ははるかに安いです。理論的には、5mmと6mmの厚さの仕様の材料費は液体のそれに近いです。ただし、5mmおよび6mmシリーズのバッテリーの現在のプロセスコストは、液体のプロセスコストよりもはるかに高くなります。したがって、この仕様では液体と競合する必要があります。まだまだ距離はたくさんあります。

一般電池の主な構造は、正極、負極、電解質の3つの要素で構成されています。いわゆるポリマーリチウムイオン電池は、３つの主要な構造のうちの少なくとも１つまたは複数が、主要な電池システムとしてポリマー材料を使用することを意味する。開発されたポリマーリチウムイオン電池システムでは、ポリマー材料は主に正極と電解質に適用されます。正極材料は、一般的なリチウムイオン電池で使用される導電性ポリマーまたは無機化合物を含み、電解質は、固体またはコロイド状ポリマー電解質または有機電解質であり得、負極は通常、リチウム金属またはリチウム炭素中間層化合物である。 。一般に、リチウムイオン技術は液体またはコロイド電解質を使用するため、可燃性の有効成分を含む強力な二次パッケージが必要であり、重量とコストが増加し、寸法の柔軟性も制限されます。

新世代のポリマーリチウムイオン電池は、形状を薄くすることができ（最も薄い0.8 mm）、任意の面積と任意の形状にすることができるため、電池設計の柔軟性が大幅に向上し、製品のニーズに合わせて製造できます。あらゆる形状と容量のバッテリーは、アプリケーション機器の開発者に、製品のパフォーマンスを最大化するための電力ソリューションにおける高度な設計の柔軟性と適応性を提供します。同時に、ポリマーリチウムイオン電池の単位エネルギーは一般的なリチウムイオン電池に比べて50％高く、容量、サイクル寿命（500倍以上）、環境性能がリチウムイオン電池に比べて大幅に向上しています。 。

カーボンホイルでコーティングされたリチウム電池

まず、材料の説明

カーボンコーティングされたアルミホイルは、導電性カーボンベースの複合ペーストと高純度の電子アルミホイルから転写コーティングプロセスで作られています。

第二に、適用範囲

微粒子活物質を使用したパワー型リチウム電池

リン酸鉄リチウム

正極は、微粒子の三元/マンガン酸リチウムです。

エッチングされたアルミホイルの代わりに、スーパーキャパシタ、リチウム一次電池（リチウム、リチウムマンガン、リチウム鉄、ボタンなど）に使用されます。

第三に、バッテリー/コンデンサーの性能

バッテリーの分極を抑制し、熱の影響を減らし、レート性能を向上させます。

バッテリーの内部抵抗を減らし、サイクルの動的内部抵抗の増加を大幅に減らします。

一貫性を向上させ、バッテリーのサイクル寿命を延ばします。

活物質の集電体への密着性を向上させ、ポールピースの製造コストを削減します。

電解液による腐食から集電体を保護します。

リン酸鉄リチウム電池の高温および低温性能を改善し、リン酸鉄リチウムおよびチタン酸リチウム材料の処理性能を改善します。

第四に、推奨されるパラメータ

対応するコーティングされた活物質Ｄ５０は、好ましくは４から５μｍ以下であり、圧縮密度は２．２５ｇ ／ ｃｍ以下であり、比表面積は１３から１８ｍ² ／ ｇの範囲である。

5、使用上の注意

1.保管要件：温度が25±5°Cで湿度が50％以下の環境では、輸送中の空気と水蒸気によるアルミホイルの侵食を回避する必要があります。

2.この製品は、AとBの2つのタイプに分けられます。各製品の主な特徴は次のとおりです。Aは外観が黒で、従来のコーティングの厚さは両面で4〜8μmで、導電性がより顕著です。 Bの外観は薄い灰色で規則的です。コーティングの厚さは両側で2〜3μmで、コーティング領域はより少ない層で溶接でき、コーティング機はジャンプギャップを認識できます。

3.B（灰色）コーティングされたカーボンフォイルは、コーティング領域で直接超音波溶接できます。コイル状のバッテリー溶接タブ（最大2〜3層のポールピース）にのみ適していますが、超音波の出力と時間を微調整する必要があります。 ;

4.カーボン層の熱放散はアルミホイルよりも悪いため、コーティング時のベルト速度とベーキング温度を微調整する必要があります。

5.この製品は、リチウム電池とコンデンサの総合性能を大幅に改善していますが、電池のエネルギー密度、高温および低温性能など、電池のいくつかの側面の性能を変更する主要な要因として使用することはできません。高電圧など。

ポリマー

ポリマーリチウムイオン電池と通常の電池の違いは電解液にあります。 1970年代の元の設計では、固体高分子電解質が使用されていました。このタイプの電解質はプラスチックフィルムに似ており、電子を伝導しませんが、イオン交換（帯電可能な原子またはラジカル）を可能にします。高分子電解質は、電解質を含浸させた従来の多孔質膜に取って代わります。ドライポリマー電解質の設計により、組み立てが簡素化され、バッテリーの機械的強度、安全性が向上し、超薄型の形状に加工することができます。単一のバッテリーの厚さは1mmまで薄くすることができます。機器の設計者は、想像力に基づいてバッテリーの形状とサイズを設計できます。残念ながら、固体ポリマーリチウムイオン電池は、導電率が低い可能性があります。内部抵抗が高すぎるため、現在の通信デバイスに必要な高パルス電流を供給できず、ノートブックのハードディスクを駆動できません。バッテリーを摂氏60度に加熱すると、導電率は急速に増加しますが、このような要件はポータブルデバイスでの使用には適していません。

妥協案として、いくつかのゲル電解質が導入されました。市場で販売されているほとんどの携帯電話のポリマーリチウムイオン電池は、ゲル電解質を含むハイブリッド電池です。リチウムイオンポリマーを使用してこのシステムを変更し、ポータブルデバイス用の唯一のポリマー電源にします。

総合的な利点

ゲル電解質添加後のリチウムイオンポリマー電池と一般的なリチウムイオン電池の違いは何ですか？ 2つのバッテリーの性能は非常に似ていますが、リチウムイオンポリマーが唯一の固体電解質として多孔質膜に取って代わります。ゲル電解質はイオンコンダクタンスを増加させるだけです。ポリマーリチウムイオン電池は、一部のアナリストが予測したほど人気がありません。その優位性と低い製造コストは認識されていません。実際、容量が改善されていないため、標準のリチウムイオン電池に比べて容量がわずかに減少しています。ポリマーリチウムイオン電池の市場は、クレジットカード電源などの超薄型幾何学的電源などのアプリケーションで使用されています。

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