リチウムイオン電池は、リチウム金属またはリチウム合金を負極材料とした非水電解液でできた電池の一種です。 1912年、ギルバートn。 ルイスは最初にリチウム金属電池を提案し、研究しました。 1970年代に、MS Whittinghamはリチウムイオン電池を提案し、研究を開始しました。 金属リチウムの非常に活性な化学的性質のために、金属リチウムの処理、保管、および使用には、非常に高い環境要件があります。 そのため、リチウムイオン電池は長い間使用されていません。 科学技術の発展に伴い、リチウムイオン電池が主流になりました。
リチウムイオン電池は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池の2つのカテゴリに分類できます。 リチウムイオン電池には金属リチウムが含まれておらず、充電が可能です。 第5世代の充電式リチウム金属電池は1996年に誕生し、その安全性、比容量、自己放電率、性能比はリチウムイオン電池よりも優れています。 独自の高度な技術要件により、現在、このようなリチウム金属電池を製造している企業は数カ国に数社しかありません。
リチウムイオン電池には次のような利点があります。
高エネルギー密度：さまざまな電極材料によると、その質量は15 0〜200Wh / kg（540〜720kJ / kg）に達する可能性があります。 容量は250〜530Wh / L（0.9〜1.9kJ / cm3）に達する可能性があります。 [2]
高い開回路電圧：電極材料の変更に伴い、最大3.3〜4.2v。
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
メモリー効果なし：リン酸鉄リチウムバッテリーにはメモリー効果がなく、バッテリーは空充電なしでいつでも充電および放電でき、使いやすく、メンテナンスも簡単です。
低自己放電：<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
広い動作温度範囲：-20度〜60度で正常に動作します。
急速な充電と放電
そのため、リチウムイオン電池は、家電製品、特殊製品、特殊製品などの分野で広く使用されています。 リチウムイオン電池は、リチウムイオンを正極と負極の間で移動させることで機能する充電式電池です。 リチウムイオン電池は、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。 現在、リチウムイオン電池の負極材料としては、コバルト酸リチウム（LiCoO2）、リチウムマンガン酸（LiMn2O4）、リチウムニッケル酸（LiNiO2）、リン酸鉄リチウム（LiFePO4）が一般的に使用されています。 同時に、リチウムイオン電池には次の欠点もあります。（1）過放電が許容されない：過放電（放電中の電圧が3未満）の場合、過度に挿入されたリチウムイオンは格子内に固定され、再び放出されないため、寿命が短くなります。 、および深い放電はバッテリーを損傷する可能性が高くなります。 したがって、極端に低い電力を使用するとバッテリーが損傷する可能性がありますが、バッテリーを高電圧で複数回充電する限り、バッテリーの最大充電容量を再びアクティブにすることができます。 （2）耐えられない過充電：過充電プロセス中に、電極は大量のリチウムイオンによって剥ぎ取られ、リチウムイオンは時間内に補充されないため、格子が長期間崩壊し、その結果、電気エネルギー。 したがって、リチウムイオン電池を頻繁に使用して、完全に充電されたままになり、充電器のコネクタに常に接続されないようにする必要があります。 内部に蓄積された電子の流れを適切に保ち、バッテリーの長期的な健康を維持する必要があります。 （3）リチウムイオン電池は、他の二次電池とは異なり、熱に耐えられず、使用しない場合でも、使用に伴う自然な低速サイクルで必然的に低下します。過膨張サイクリングは、エージングプロセスがより適切には損失と呼ばれるため、格子層の損失をもたらし、温度に依存します。 考えられるメカニズムは、内部抵抗が徐々に追加されることです。そのため、動作電流の大きい電子機器は熱劣化しやすく、外部温度からも保護する必要があります。