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リチウムイオン電池とは何ですか?

2021-07-22

リチウムイオン (Li-ion) バッテリーは、現代のスマートフォンのほとんどに使用されています。これらの電池は、リチウム金属製のアノード (負極端子)、グラファイト製のカソード (正極端子)、および短絡を防ぐためにそれらの間にある分離電解質層の 3 つの異なる部分で構成されています。バッテリーを充電するたびに、化学反応を通じて、マイナス端子からのイオンがプラス端子に向かって移動し、そこでエネルギーが蓄えられます。バッテリーが放電すると、イオンは再び陽極に戻ります。

携帯電話がどのようにして過充電を防ぐのか疑問に思ったことはありませんか?さて、これらのバッテリーには、まさにそれを行うための小さな電子コントローラーも装備されています。一部のブランドは、これらのバッテリーを層に再形成して、さらに容量を増やす開発を行っています。

リポバッテリーとは何ですか?

リチウムポリマー (Li-Po) は、古い携帯電話やラップトップに搭載されている非常に古いテクノロジーです。これらの電池は、リチウムイオン電池と同様の構造をしていますが、非常に軽量なゲル状(シリコングラフェン)素材で作られています。これらのバッテリーは、軽くて柔軟な特性があるため、ラップトップやほとんどの大容量パワーバンクで使用されています。

どちらが優れていますか?

どちらのバッテリーの種類にも、それぞれ独自の長所と短所があります。まず、リチウムイオン電池は出力密度が非常に高いため、リチウムポリマー電池よりも多くのパワーセルを搭載できることになります。スマートフォン メーカーは、この特性を利用して、洗練されたデザイン プロファイルを維持しながら、より多くの電力を搭載します。

これらのバッテリーにはメモリー効果もありません。それはどう言う意味ですか?メモリー効果とは、バッテリーが最適な充電能力を失う現象です。リチウムイオン電池はメモリー効果がないため、部分放電した後でも再充電できます。

ただし、リチウムイオン電池にはデメリットもあります。最大のものの 1 つは老化の影響です。一定の時間が経過すると、バッテリー内に存在するイオンは最大のエネルギーを生成する能力を失います。したがって、携帯電話の充電が早いことに不満を抱いていた場合、その背後にある理由がわかりました。

リチウムポリマー電池はより剛性が高く、軽量です。これらのバッテリーは、ゲル状の特性により、液漏れの可能性が低くなります。ただし、これらのバッテリーではメモリー効果の問題を回避できません。ゲル状の素材は時間の経過とともに硬くなり、寿命が短くなります。また、これらのバッテリーはコンパクトなサイズに高出力密度を詰め込むことができず、一般にバッテリーが大型になるのはこのためです。この最もわかりやすい例は、通常、一定期間後に交換が必要となる従来のラップトップのバッテリーです。

どのように選択しますか?

両方のテクノロジーの長所と短所がわかったので、どちらを使用するかは、使用方法に完全に依存します。最近のスマートフォンのほとんどにはリチウムイオン電池が搭載されているため、選択肢はほとんどありません。しかし、パワーバンクやラップトップの場合はまだ扉が開いています。頻繁に旅行したり、過酷な環境で仕事をしたりする人には、軽量で堅牢な性質を持つリチウムポリマー バッテリーを搭載したパワーバンクまたはラップトップが最適な選択肢となる可能性があります。対照的に、デバイスをスタイリッシュで、外出先でより多くの電力を供給したい場合は、リチウムイオン電池デバイスが最適です。

どちらのタイプのバッテリーも私たちのニーズを部分的に満たしているので、完璧な解決策はないのではないかという疑問が誰しも心に浮かぶかもしれません。今のところはありませんが、テスラなどの巨大テクノロジー企業は、自社の電気自動車に電力を供給できる SSB (固体電池) と呼ばれる新しいタイプの電池の開発に取り組んでいます。これらのバッテリーはおそらくコンパクトで、非分解性の性質を持っています。 AppleやSamsungなどのスマートフォンブランドも、将来のデバイスに電力を供給できるSSBに取り組んでいると言われています。これらのバッテリーが最終的にデバイスに搭載されるまでには時間がかかる場合があります。


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