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リチウム電池とは何ですか?

リチウム イオン電池とは何ですか?また、他の電池貯蔵技術と比較して、どのような利点がありますか?

1970 年代に最初に提案され、1991 年にソニーによって商業的に生産されたリチウム電池は、現在、携帯電話、飛行機、自動車で使用されています。エネルギー産業での成功を後押しするいくつかの利点にもかかわらず、リチウム イオン電池にはいくつかの欠点があり、多くの議論を引き起こすトピックです。

しかし、リチウム電池とは正確には何で、どのように機能するのでしょうか?

リチウム電池は何からできていますか?

リチウム電池は、4 つの主要コンポーネントで構成されています。バッテリーの容量と電圧を決定し、リチウムイオンの供給源となるカソードがあります。アノードは、電流が外部回路を流れることを可能にし、バッテリーが充電されると、リチウムイオンがアノードに蓄えられます。

電解質は、塩、溶媒、および添加剤で形成され、カソードとアノードの間のリチウムイオンの導管として機能します。最後にセパレーターがあります。これは、カソードとアノードを分離する物理的な障壁です。

リチウム電池の長所と短所

リチウム電池は、他の電池よりもはるかに高いエネルギー密度を持っています。ニッケル水素電池は 60 ~ 70WH/kg、鉛蓄電池は 25WH/kg であるのに比べて、1 キログラム (kg) あたり最大 150 ワット時 (WH) のエネルギーを持つことができます。

また、他の電池よりも放電率が低く、1 か月で 20% を失うニッケル - カドミウム (NiMH) バッテリーと比較して、1 か月で約 5% の充電量を失います。

ただし、リチウム電池には可燃性の電解質も含まれており、小規模な電池火災を引き起こす可能性があります。悪名高い Samsung Note 7 スマートフォンの燃焼を引き起こしたのはこれであり、Samsung はスクラップ生産市場価値で260億ドルを失う。これは、大規模なリチウム電池では発生していないことに注意してください。

また、リチウムイオン電池は製造コストが高くなります。ほぼコストニッケルカドミウム電池より 40% 多く生産できます。

競合他社

リチウムイオンは多くの代替バッテリー技術、そのほとんどは開発段階にあります。そのような代替手段の 1 つは、海水を動力源とするバッテリーです。

アクイオン・エナジーが開発中、塩水、酸化マンガン、綿でできており、「豊富で無害な素材と現代の低コストの製造技術」を使用して作られています。このため、ゆりかごからゆりかごへの認証を受けている世界で唯一のバッテリーです。

アクイオンの技術と同様、AquaBattery の「ブルー バッテリー」は、塩と真水の混合物を使用します膜を通って流れてエネルギーを蓄えます。他の潜在的なバッテリーの種類には、Bristol Robotics Laboratory の尿を動力源とするバッテリーとカリフォルニア大学リバーサイド校グラファイトではなく砂をアノードに使用するリチウム イオン バッテリーは、業界標準よりも 3 倍強力なバッテリーにつながります。


投稿時間: 2022 年 10 月 31 日