バッテリーはどのように放電しますか?リチウムイオンポリマー電池の利点は何ですか?

現代の生活では、常に電気なしでは生きていけません。基本的に、私たちが使用する電力はすべて発電所から供給されています。家の中の大型家電製品は頻繁に動かないため、ソケットに差し込まれています。頻繁に取り扱われる電子機器を使用している人は、私たちに電気を供給するためのバッテリーが必要です。

ボルトスタックの発見
1799年、ボルトは亜鉛板と銀板を塩水に浸し、2つの金属をつなぐワイヤーに電流が流れることを発見しました。そこで、銀色のフリースや紙の上に亜鉛フレークや紙をたくさん敷き詰めて重ねて両端を手で触れると、強い電流刺激を感じるようになります。ボルトは、この方法を使用して、世界初のバッテリーである「ボルトスタック」を作ることに成功しました。バッテリーはこのようにして発明されました。何百年にもわたる開発を経て、バッテリーは以前の「ボルトスタック」から現在の乾電池と二次電池に変更されました。バッテリーの効率はどんどん高くなり、エネルギーもどんどん高くなっているため、電気を完全に充電するために必要な時間が長くなっています。

バッテリーのしくみ
電流の発生は、電流の方向性の流れです。失われた電子がワイヤーを介して別の電極に流れると、電流を流すことができなくなります。バッテリーは化学電源と呼ばれます。エネルギー変換装置です。放電すると、バッテリーは化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。充電されると、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して蓄えます。バッテリーの正極と負極を電子導体に接続し、負荷を印加すると、負荷に電流が流れます。反応に関与する正極と負極が反応し続ける限り、反応する物質の反応が完了するまでバッテリーは電流を出力し続けます。

バッテリーが充電されているとき、プロセス全体が逆になります。リチウム電池の原理はこれと似ていますが、電子を失うのはリチウム金属である点が異なります。では、なぜリチウム電池は使うのに、アルミや鉄の電池は使わないのでしょうか?実際、リチウム電池には、他の金属製の電池に比べて多くの独自の利点があります。

リチウムイオン電池の利点
1.高い比エネルギー。リチウムイオン電池のエネルギー対質量比は120~200Wh/kgに達することができ、これは現在の蓄電池の中で最も高い数値です。金属リチウムは非常に軽いため、同じ質量で最も多くの電荷を持っています。
2. 放電電圧が高く、放電電圧が一般的に 3.2V ~ 4.2V を超えています。
3.自己放電が少ない。通常の保管条件下では、リチウムイオン電池の月間自己放電率はわずか約5%です。
4.サイクル寿命が長く、メモリー効果がなく、通常のリチウム二次電池は100%の放電深度で500回以上充電および放電できます。リン酸鉄リチウム電池やチタン酸リチウム電池など、2000倍以上と5000回以上の負の電池サイクル寿命として。
5.高い充電効率、エネルギー変換効率は、バッテリーのサイクル充電および放電中に90%以上に達することができます。
リチウムイオン電池は近年、ほとんど開発が進んでいないようです。実際、リチウムイオン電池の高性能を制限する要因は、主にリチウム貯蔵材料と電解質材料の開発と応用です。特に研究されているグラフェン電池は、グラファイトの層状構造を利用してグラファイト層にリチウムイオンを埋め込むことで、電池の容量を大幅に増やすことができ、グラフェンの超伝導性により、電池の充放電効率が向上しています。