APR 28, 2022 ページビュー:237
リチウムイオン電池(Li-ionも)は、リチウムイオンが放電時に負極から正極に移動し、充電時に戻る充電式電池タイプのファミリーのメンバーです。リチウムイオン電池は、非充電式リチウム電池で使用される金属リチウムと比較して、1つの電極材料として挿入されたリチウム化合物を使用します。
その他は、携帯電話やラップトップなどの携帯用電子機器に一般的に使用されている酸化マンガンと酸化コバルトです。リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物(LiNiMnCoO2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(LiNiCoAlO2またはNCR)は、バッテリーアプリケーションで使用される他の材料です。
リチウムイオン電池は、家庭用電化製品で一般的です。これらは、携帯型電子機器用の最も人気のあるタイプの充電式バッテリーの1つであり、エネルギー密度が高く、メモリー効果が小さく、自己放電が少ないです。家庭用電化製品だけでなく、LIBは軍用、バッテリー式電気自動車、航空宇宙用途でも人気が高まっています。
たとえば、リチウムイオン電池は、ゴルフカートやユーティリティビークルに歴史的に使用されてきた鉛蓄電池の一般的な代替品になりつつあります。
リチウムイオン電池により、電気自動車はかつてないほど遠くまで行くことができます。リチウムイオン電池は現在、すべての電気自動車だけでなく、テスラセミのような他の自動車にも搭載されています。また、スマートフォン、ラップトップ、タブレットなど、多くのポータブル電子機器にも使用されています。
では、リチウムイオン電池とは正確には何ですか?これは、電解液中のリチウムイオンの動きを利用して電力を供給する充電式電池の一種です。リチウムは非常に軽い金属であり、エネルギー密度が高いため、電圧が低いにもかかわらず、他の金属(鉛など)よりも1ポンドあたりのエネルギーを多く蓄えます。
最初に商品化されたリチウムイオン電池は、1991年にソニーによって導入され、現在、ラップトップコンピュータ、PDA、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオレコーダー、およびその他の多くの電子機器で使用されています。バッテリーは、従来の鉛蓄電池の2倍のエネルギー密度を提供し、1回の充電で最大200マイルの電気自動車に電力を供給できるため、自動車用途にも進出しています。
リチウムイオン電池技術にはいくつかの種類がありますが、すべてこれらの基本的な材料を使用しています。電極にはさまざまな化学的性質を使用できますが、最も一般的なのは、負極用のグラファイトと正極用の酸化コバルト(または酸化マンガン)です。電解質は通常、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの液体有機化合物です。
リチウムイオン電気自動車用バッテリーメーカー
今日、リチウムイオン電池を製造している企業は12社以上あります。
1.パナソニック株式会社(東証:6752)
パナソニックは、テスラが使用するものを含め、数年前からEVバッテリーを製造しています。この日本企業は米国で多くの電池を製造しているようには見えませんが、デトロイトの近くに電動工具用の小型リチウムイオン電池を製造する工場が少なくとも1つあります。
2.A123システムズ
かつてミシガン州リヴォニアの工場ですべてのバッテリーを製造することを約束した会社は、現在、中国のWanxiang Group Corp.が所有し、子会社のB456SystemsLLCが運営しています。 B456は、ミシガン州でまだいくつかのバッテリーを製造すると述べていますが、中国やその他の地域で大幅に多くの生産が行われるようです。
3.コンテンポラリーアンペレックステクノロジー株式会社(CATL)
自動車用リチウムイオン電池を製造しているこの中国企業は、すでに一部のヨーロッパの自動車メーカーに販売しており、ドイツに工場を建設する予定です。 CATLはミシガン州トロイにもオフィスを構え、3億ドルを投資しており、ビジネスが期待どおりにブームになれば、最終的には1,000人を雇用する可能性があります。
4.Altair Nanotechnologies
Altair Nanotechnologies(ALTI)は最近、そのリチウムイオン電池が電気スポーツカーである新しいテスラロードスターで使用されることを発表しました。
5.Cobasys
Cobasysは、ChevronとEnergyConversionDevicesの合弁事業です。同社は、車両用のニッケル水素電池を製造しています。この技術はOvonicsから取得され、Toyota Prius、Ford Escape Hybrid、Mercury Mariner Hybrid、GM Saturn Vue Green Line、Nissan Altima Hybrid、ToyotaHighlanderなどの多くのハイブリッドモデルで使用されています。 Cobasysは、シボレーボルトプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)にリチウムイオン電池を供給する3つの電池会社の1つとしても選ばれました。
6.ボストンパワー
Boston Powerは、ラップトップ業界向けの最初の環境に優しいリチウムイオンソリューションとして宣伝するバッテリーを開発しました。
7.Ener1
Ener1は、ハイブリッド車およびプラグインハイブリッド用のリチウムイオン電池に取り組んでいます。また、公益事業会社向けのグリッドストレージソリューションにも取り組んでいます。その子会社には、コンピューターのバックアップ電源、車椅子、その他の用途向けのバルブ制御鉛蓄電池を製造するEnerDelと、リチウムベースの二次電池の構造を開発するEnerStructが含まれます。
8.サムスンSDI(韓国)
BMW、フォードモーターカンパニー、ダイムラーへの電気自動車用バッテリーサプライヤー。メーカーはまた、ヨーロッパと中国に2つの新しい電気自動車用バッテリー製造工場を建設する計画を発表しました。
電気自動車用リチウムイオン電池価格
リチウムイオン電池のコストは急速に下がっています。電気自動車は、2022年末までに内燃機関よりも安価に製造できるようになるはずです。
Bloomberg New Energy Finance(BNEF)によると、ハイブリッドまたは完全電動のパワートレインを搭載した自動車の開発にかかった20年間で、リチウムイオン電池の価格は1キロワット時(kWh)あたり約1,000ドルから約227ドル/kWhに下がりました。 。バッテリーは電気自動車のコストの3分の1を占めています。価格が下がると、EVはより手頃な価格になります。
国際エネルギー機関(IEA)は、EVバッテリーの価格が2025年に100ドル/ kWhを下回り、おそらく2030年までに70ドル/ kWhを下回ると予測しています。これらの価格で、EVはほとんどの市場で内燃エンジン車と同等のコストに達すると予想されます。
電気自動車のリチウムイオン電池の寿命
電気自動車を購入したい場合、最大の懸念事項の1つはバッテリーです。それはどのくらい続きますか?
リチウムイオン電池の寿命は約8年です。それらは保管中および使用時に劣化するため、それらが持続する期間は、それらをどのように扱うかによって異なります。バッテリーの効率が80%以下になったら、車を安全に保つためにバッテリーを交換する必要があります。
通常の運転状態では、リチウムイオン電池を5年から10年使用できます。高速または極度の暑さや寒さで運転する場合は、バッテリーを早めに交換する必要があります。ただし、平均して、ほとんどのドライバーはリチウムイオン電池を約10年使用します。
結論
リチウムイオン電池はすでに電気自動車に使用されており、自動車業界はそれらをさらに効率的にするために取り組んでいます。世界中のメーカーは、リチウムイオンカーバッテリーをより良く、より安くすることに取り組んでいます。これは、コストの削減と汚染の削減を目的としているため、誰もが受け入れるべきものです。
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