電池セルとは何ですか?

バッテリーセルは、電気化学プロセスを通じて電気エネルギーを蓄え、バッテリーの基本単位です。通常、1 つの電気化学システムは、カソード (正極) とアノード (負極) の 2 つの電極を構成します。電解質は、アノードとカソードの間の直接接触を防ぎながら、イオンの移動を可能にする電解質を分離する物質です。

充電プロセスでは、バッテリーセルの電気化学反応により、リチウムイオンが貯蔵庫、つまりカソードからアノードに移動します。放電プロセスが行われると、蓄えられたリチウムイオンが負極から正極に移動する際に、前者とは逆のことが起こり、その結果、さまざまなデバイスに電力を供給する電流が生成されます。

通常、バッテリーセルはさまざまな化学的性質を持っており、それぞれに明確な利点、制限、特性があります。一般に知られているバッテリーセルには、リチウムポリマー (Li ポリマー)、ニッケル水素 (NiMH)、リチウムイオン (Li-ion)、鉛酸、ニッケルカドミウム (Ni-Cd) などが含まれます。

電池セルは何でできていますか?

バッテリーセルは次のコンポーネントで構成されています。

電極: バッテリーセルには、カソードとアノードという 2 つの電極が含まれています。それらは、充電および放電サイクル中のイオンの移動を促進するためのさまざまな材料で構成されています。電解質は、バッテリーセル内の電極を分離する化学物質です。電池の種類に応じて、電池はゲル、固体、または液体のいずれかの形であり、アノードとカソードの間でイオンの移動を可能にします。

セパレーター：電極との直接接触を防ぐため、セパレーターと呼ばれる多孔質の素材が使用されています。動作中のバッテリーの安全性を確保し、セル内のイオンの流れを適切に維持するのに役立ちます。

集電体: バッテリーセルの外部回路と電極間の電流の流れは、集電体と呼ばれる導電性材料によって行われます。

エンクロージャ: バッテリーの種類によって異なります。セルは、さまざまな材料で作られた筐体内に収められています。ハウジングとも呼ばれ、内部コンポーネントを保護しながら、外部からの影響がバッテリーの性能に影響を与えるのを防ぎます。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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端子: バッテリー セルは 2 つの端子 (プラス端子とマイナス端子) で構成され、放電サイクル中にセルから電力を得る外部回路の接続点となります。

セルとバッテリーの違い

電気エネルギーの貯蔵に使用される電気化学デバイスについて言及または説明する場合、エネルギー貯蔵の話題ではセルとバッテリーという用語が一般的に使用されます。 2 つの概念は関連していますが、異なる意味があります。

細胞

電気化学エネルギー貯蔵装置の基本単位はセルと呼ばれます。 2 つの電極と電解質で構成されています。カソードは正極、アノードは負極、電解質はそれらを分離する媒体です。電池の充電プロセス中に電気化学反応が発生し、イオンがカソードからアノードに移動します。放電中には逆のことが起こり、蓄積されたイオンがカソードに戻って電流が発生します。セルは通常小さく、容量が小さく、電圧も比較的低いため、ほとんどの実用的な用途には直接適していません。

バッテリー

一方、特定の配置または構成で接続された複数のセルの集合体をバッテリーと呼びます。バッテリーは、セルの個々の電気出力を組み合わせることでより高い容量レベルと電圧を達成できるため、デバイスやアプリケーションでの使用に適しています。バッテリー パックには、電気自動車のように数百または数千のセルが含まれる場合もあれば、ラップトップやスマートフォンのバッテリーのように数個のセルが含まれる場合もあります。さまざまなサイズや形状があり、小型電子機器から大規模な産業用途まで幅広く使用されています。

バッテリーセルはどのようなものですか?

バッテリーセルの物理的な外観は、バッテリーの設計と種類によって異なります。さまざまな種類のバッテリーセルには、さまざまなサイズ、形状、外観があります。一般的なバッテリー セルの種類とその外観は次のとおりです。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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1.円筒型リチウムイオン電池

これは、最も一般的なバッテリー セルの種類の 1 つです。電動工具やラップトップなどの家庭用電化製品や機器によく使用されます。金属製の筐体を持ち、円筒形です。正および負の端子は、セルのキャップまたは上部にあります。

2.角形リチウムイオン(Li-ion)セル

これらはより正方形または長方形の形状をしており、特定のデバイスでスペースを効率的に利用できます。タブレットやスマートフォンなどの薄型電子機器によく見られます。ここでのプラス端子とマイナス端子はセルの反対側にあります。

3.パウチ（リチウムポリマー）セル

パウチ電池は、アルミニウム - プラスチック フィルムまたは柔軟なポリマーを外装として使用します。これらは軽量でスリムなデバイスに一般的に使用されており、カスタム形状にすることができます。これらは、スマートウォッチ、スマートフォン、および一部のポータブル電子機器で一般的です。

4.鉛蓄電池

これらは、無停電電源装置や自動車アプリケーションで一般的に見られます。大きくて長方形で、主に鉛蓄電池に使用されます。鉛蓄電池は硫酸に浸された鉛板を含み、複数のセルが接続されています。

5.ボタン電池

これらは、電卓、時計、その他の小型電子機器で一般的な小さくて丸い電池です。コンパクトな円筒形の金属ケースを備えています。マイナス端子は下にあり、プラス端子は上にあります。

6.ニッケルカドミウム（Ni-Cd）電池およびニッケル水素電池（NiMH）電池

これらのセルは主に古い充電式バッテリーやコードレス電動工具などの用途に使用されます。多くの場合、それらは角柱状または円筒状です。しかし、リチウムイオン電池の普及により、日が経つにつれてあまり一般的ではなくなりつつあります。

結論

結論として、セルは電気化学エネルギー貯蔵デバイスの基本的な構成要素です。それは、カソード、アノード、および電解質で構成されます。バッテリーは接続されたセルの集合であり、より高容量で高電圧のエネルギー貯蔵ユニットを形成します。この 2 つは、さまざまなアプリケーションやデバイスに電気エネルギーの貯蔵と供給を提供します。バッテリー技術は進化し続けており、新しいフォームファクターやデザインが登場する可能性があります。