リチウムイオン電池は、毎日何百万もの人々の生活に電力を供給しています。ラップトップや携帯電話からハイブリッド車や電気自動車に至るまで、このテクノロジーは軽量、高エネルギー密度、充電能力により人気が高まっています。
では、どのように機能するのでしょうか?
このアニメーションでは、プロセスを順を追って説明します。
基本
バッテリーは、アノード、カソード、セパレーター、電解液、および 2 つの集電体 (正と負) で構成されています。アノードとカソードにはリチウムが蓄えられます。電解質は、正に帯電したリチウムイオンをアノードからカソードに、またその逆にセパレータを介して運びます。リチウムイオンの移動によりアノード内に自由電子が生成され、正極集電体に電荷が生成されます。次に、電流は集電装置から電力が供給されているデバイス (携帯電話、コンピュータなど) を通って負の集電装置に流れます。セパレーターはバッテリー内の電子の流れを遮断します。
充放電
バッテリーが放電して電流を供給している間、アノードはリチウムイオンをカソードに放出し、一方の側からもう一方の側への電子の流れを生成します。デバイスを接続すると、逆のことが起こります。リチウムイオンがカソードから放出され、アノードで受け取ります。
エネルギー密度 VS.電力密度 バッテリーに関連する 2 つの最も一般的な概念は、エネルギー密度と電力密度です。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、バッテリーがその質量に対して蓄えることができるエネルギーの量です。電力密度はワット/キログラム (W/kg) で測定され、バッテリーの質量に対して生成できる電力の量です。より明確なイメージを描くには、プールの水を抜くことを考えてください。エネルギー密度はプールのサイズと同様ですが、電力密度はプールをできるだけ早く排水することに匹敵します。 Vehicle Technologies Office は、コストを削減し、許容可能な出力密度を維持しながら、バッテリーのエネルギー密度を高めることに取り組んでいます。バッテリーの詳細については、次のサイトをご覧ください。
投稿日時: 2022 年 6 月 26 日