現在、リチウムイオン電源電池は、携帯電話、ポータブルコンピュータ、ビデオカメラ、カメラの従来の電池に取って代わりました。大容量のリチウムイオン電池は電気自動車で試用され、21世紀には電気自動車の主要電源の1つとなる。人工衛星、航空宇宙、エネルギー貯蔵に使用されています。
リチウムイオン電池の動作原理
リチウムイオン電池の動作原理は、電池が充電されると、正極材料中のリチウムが放出され、ダイヤフラムを通過し、負極グラファイトに入るということです。電池が放電されると、リチウムイオンは負極黒鉛から放出され、ダイヤフラムを通して正極材料に戻ります。.充放電の進展に伴い、正極と負極からリチウムイオンが連続的に挿入・抽出されます。
リチウムイオンパワーバッテリーの特長
高圧
リチウムイオン電源電池の電圧は、ニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池の3倍、鉛蓄電池の2倍近くです。これは、リチウムイオン電源電池のエネルギーが高い重要な理由でもあります。したがって、同じ電圧で電源電池パックを形成する場合、直列に使用されるリチウムイオンパワー電池の数は、鉛蓄電池やニッケル水素電池よりもはるかに少なくなります。
軽量
特定のエネルギーは150Wh/Kgで、Ni-MH電池の2倍、鉛蓄電池の4倍なので、重量は同じエネルギーを持つ鉛蓄電池の3分の1から4分の1です。この観点から、リチウム電池の消費量は少なく、マンガン酸リチウム電池に使用される元素の埋蔵量が比較的多いため、鉛電池やニッケル水素電池の価格がさらに上昇し、リチウム電池のコストがさらに削減されます。
寿
サイクル数は1000~3000倍に達する可能性があります。容量保持率70%に基づいて、バッテリーパックの100%の充放電サイクル数は200倍以上に達し、耐用年数は5~8年に達し、寿命は鉛蓄電池の約2~3倍です。技術革新と設備の改善により、バッテリー寿命が長くなり、コストパフォーマンスが高くなります。
低い自己放電率:月に5%未満。
広い範囲
低温性能が良好です。リチウムイオン電源電池は-40°C~+55°Cの間で動作し、低温での水性電池(鉛蓄電池やニッケル水素電池など)は、電解質の流動性の低下により性能を大幅に低下させます。
メモリなし
各充電の前にニッケルカドミウム電池やニッケル金属水素電池などの放電をする必要はなく、いつでもどこでも充電できます。電池の充放電の深さは電池の寿命にほとんど影響を与えない。それは完全に充満し、完全に排出することができる。私達の周期テストは完全に充満され、完全に排出される。
電源電池に特に適しています
リチウムイオン電池の高電圧に加えて、リチウムイオンパワー電池パックの保護ボードは、高精度、低消費電力、インテリジェントな管理で各電池を監視することができるので、完全な過充電、過放電、温度、過電流、短絡保護、ロックイン自己回復機能、および信頼性の高い等充電機能を備えています。しかし、他のタイプの電池(鉛蓄電池など)は、使用中のバッテリの一貫性や充電器の問題(コストなど、鉛蓄電池パックが各セルを監視して保護することができないなど、さまざまな理由により)バッテリー過充電や過放電の問題が発生する傾向があります。
汚染なし
リチウムイオン電源電池には有毒物質がないため、「グリーンバッテリー」と呼ばれ、国家によって支えられている。鉛蓄電池やカドミウム・ニッケル電池には鉛やカドミウムなどの有害物質が含まれるため、国家は必然的に監督とガバナンスを強化する(鉛蓄電池の輸出税リベートの撤廃、鉛資源税の増加、鉛蓄電自転車の輸出制限)。コストも増加します。リチウム電池は汚染されていませんが、資源保全の観点から考えられています。また、リチウムイオン電源電池のリサイクル、リサイクルの安全性、リサイクルコストについても考慮する必要があります。
セキュリティリスク
リチウムイオン電源電池の高エネルギーと材料安定性の低下により、リチウム電池は安全上の問題を起こしやすい。2013年には、世界の有名な携帯電話およびノートパソコンのバッテリーメーカー(正極材料は酸化酸リチウムと三元材料)、日本の三陽、ソニーおよび他の企業は、電池のバースト率を40ppb(10億分の1)以下に制御することが要求される。国内企業はppm(100万分の1)レベルに達することは良いし、電源バッテリーの容量は携帯電話のバッテリーよりも高い。100倍以上のリチウム電池の安全性要件は非常に高いです。コバルト酸リチウム電池や三元電池は軽量化と小型化という利点があるが、電気自動車に使用する電源電池には適していない。混合結晶マンガンとリン酸鉄のリチウムイオン電池は、最も有望なリチウムイオンパワー電池である。
高価
同じ電圧と容量のリチウムイオンパワーバッテリーの価格は鉛酸の3〜4倍です。リチウムイオン電池市場の拡大、コストの削減、性能の向上、鉛蓄電池の価格上昇に伴い、リチウムイオン電池のコスト効率は鉛蓄電池を上回る可能性が高い。