リチウムイオン電池とは? わかりやすく解説

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リチウムイオン電池

別表記:リチウムイオンバッテリー
英語:Lithium ion battery

二次電池蓄電池)のうち、リチウムイオン移動利用して放電を行う構造電池のこと。正極負極間に充填され電解液の中を、リチウムイオンが、正極から負極へ移ることで充電され負極から正極へ移ることで放電する

リチウムイオン電池は「リチウム電池」とは別種電池である。リチウム電池負極リチウム使用した一次電池を指す。リチウムイオン電池とリチウム電池混同避け明確に区別するために、それぞれリチウムイオン二次電池」「リチウム一次電池のような呼び名言い分けられる場合がある

リチウムイオン電池(リチウムイオン二次電池)は二次電池の中でも特にエネルギー密度高く高電圧かつ大容量特徴とする。長寿命で充放電繰り返しにも耐え充電速度比較高速化しやすい。リチウムイオン電池は、ノートPC・スマートフォン・デジタルカメラといった、多量の電力消費して放電頻繁に繰り返モバイル機器バッテリーとして標準的用いられている。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池

 リチウムイオン電池が原因となって携帯機器の異常発熱発火事故相次いでます。昨年はノートパソコン用や携帯用のリチウムイオン電池の不具合明らかになりました。これをきっかけに電池メーカー安全性向上知恵を絞っていますが、8月中旬にもまた以上発熱による回収発表ありました

 リチウムイオン電池は、正極にリチウム・コバルト酸化物負極グラファイト炭素)を使いその間イオンを通す膜(セパレーター)を挟み電解液浸した構造です。充電時には正極中のリチウムイオンとなって負極移りグラファイト層の間に蓄えられます。機器使用する放電時は負極から正極リチウムイオン戻ることによって電流が流れる仕組みです。

 従来電池に比べ軽量たくさんの電気蓄えられる大容量)ため、充電ができる2次電池主流になっています。ところが充電時にリチウム大量に抜けると、コバルト酸化物結晶崩壊する電池内部150度C以上になると熱暴走して爆発に至るなどの危険も内在してます。これを制御保護回路によって回避してます。

 実際の電池シート状の正極セパレーター負極3枚重ねて巻き上げ缶などの容器に詰めた形になります不具合巻き上げた終端部分ショートし起こることが多いようです小型大容量という相反する要求に応えるため、各社シート電極をきつく巻く、セパレーター薄くするという具合ありとあらゆる隙間残さない工夫必死で行ってます。

 しかし、その分だけ危険性高まります電池各社電池内部に耐熱シート入れて発火を防ぐといった構造上工夫、あるいは正極マンガン系にするといった材料工夫などに取組んでます。携帯電話ノートパソコン情報時代欠かせない機器であり、2次電池はそのキーデバイスです。日本メーカーが強い分野でもあります電池メーカーは安全を前提に、小型・軽量大容量ニーズ果敢に応える技術開発急いでほしいものです。



(掲載日:2007/08/13)

リチウムイオン電池

読み方リチウムイオンでんち
別名:Li-ion電池リチウムイオン二次電池
【英】Lithium-ion battery, Li-ion battery

リチウムイオン電池とは、電池材料リチウム金属酸化物用いリチウムイオン正極負極の間を移動することによって充放電を行う方式二次電池のことである。

リチウムイオン電池は、リチウム電池よりも更に3.6V程度高電圧を得ることができる他、可能な放電回数1000程度と非常に多くまた、電池残量使い切らないまま充電を行うと充填可能な総容量が極端に低下するメモリー効果」が発生しない、といった特徴を持っている。同じ二次電池であるニッカド電池に比べると、単位重量当たりのエネルギー密度2倍程度充電放電回数もほぼ2倍である。

リチウムイオン電池は、ノートPCデジタルカメラデジタルビデオカメラ携帯電話など、比較多量の電力消費を伴う小型電子機器のメインバッテリーとして多く利用されている。

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リチウムイオン電池

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リチウムイオン二次電池

(リチウムイオン電池 から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/11/01 16:01 UTC 版)

リチウムイオン二次電池(リチウムイオンにじでんち、: lithium-ion battery)は、正極負極の間をリチウムイオンが移動することで充電放電を行う二次電池充電可能な電池)である。正極、負極、電解質それぞれの材料は用途やメーカーによって様々であるが、代表的な構成は、正極にリチウム遷移金属複合酸化物、負極に炭素材料、電解質に有機溶媒などの非水電解質を用いる。単にリチウムイオン電池リチウムイオンバッテリーLi-ion電池LIBLiBとも言う。リチウムイオン二次電池という命名はソニー・エナジー・テックの戸澤奎三郎による[9][10]


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リチウムイオン電池

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/09/14 14:54 UTC 版)

日本の発明・発見の一覧」の記事における「リチウムイオン電池」の解説

吉野彰1985年現代のリチウムイオン電池を発明した1991年には、ソニー旭化成吉野設計用いた初の市販リチウムイオン電池を発売した

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リチウムイオン電池

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/12/28 07:16 UTC 版)

電気自動車用蓄電池」の記事における「リチウムイオン電池」の解説

詳細は「リチウムイオン二次電池」および「リチウムイオンポリマー二次電池を参照 リチウムイオン二次電池(および機械的に類似したリチウムイオンポリマー二次電池)は、当初ノートパソコン家電製品用に開発・実用化された。高いエネルギー密度長いサイクル寿命を持つことから現在では電気自動車使用される代表的な電池となっている。最初に実用化されたリチウムイオン化学は、カソードコバルト酸リチウムアノードグラファイト用いたもので、1979年にN. Godshallが、その後すぐにジョン・グッドイナフ吉野彰実証した従来リチウムイオン二次電池欠点は、温度敏感であること、低温での発電性能経年による性能低下などが挙げられるまた、有機電解液揮発性酸化度の高い金属酸化物存在負極SEI固体電解質界面)層の熱的不安定性などにより、従来のリチウムイオン電池は、パンク充電不適切だ火災の危険性がある。また、初期のリチウムイオン電池は、極寒の地では充電できないため、気候によってはヒーター暖める必要がある。この技術成熟度中程度である。テスラ・ロードスター2008年をはじめとするテスラ社の自動車には、従来リチウムイオン「ノートパソコンバッテリー」のセル改良したものが使われていた。 最近のEVでは、比エネルギーや比出力犠牲にして、難燃性環境性、急速充電最短数分)、長寿命化実現したリチウムイオン化学新しバリエーションが採用されている。これらのバリエーションリン酸塩チタン酸塩スピネルなど)は、はるかに長い寿命を持つことが示されており、リン酸鉄リチウム英語版)を使用したA123タイプ少なくとも10年以上、7000以上の放電繰り返すことができ、LG化学はリチウム・マンガン・スピネル電池英語版)の寿命最大40年見込んでいる[要出典]。 研究室では、リチウムイオン電池に関する多くの研究が行われている。酸化バナジウムリチウムは、すでにSUBARUプロトタイプG4e(英語版)に搭載されエネルギー密度2倍になっている[要出典]。シリコンナノワイヤー、シリコンナノ粒子、スズナノ粒子アノード数倍エネルギー密度[要説明]を期待させ、複合カソード超格子カソード大幅なエネルギー密度向上を期待させる新しデータは、リチウムイオン電池の劣化は、年齢実際の使用状況よりも、熱への曝露急速充電使用によって促進され平均的な電気自動車バッテリーは、6年6か月使用後初期容量90%を維持していることを示している例えば、日産・リーフ搭載されている蓄電池は、テスラ車に搭載されている蓄電池2倍速さ劣化する。これはリーフ蓄電池能動的な冷却システムを持っていないためである

※この「リチウムイオン電池」の解説は、「電気自動車用蓄電池」の解説の一部です。
「リチウムイオン電池」を含む「電気自動車用蓄電池」の記事については、「電気自動車用蓄電池」の概要を参照ください。

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