6種類のリチウムイオン電池

1.コバルト酸リチウム

コバルト酸リチウムまたはリチウムイオンコバルト電池としても知られているコバルト酸リチウム電池は、炭酸リチウムとコバルトでできています。比エネルギーが非常に高いため、これらのバッテリーは携帯電話、ノートブックコンピューター、電子カメラに使用されています。それらは酸化コバルト陰極を有し、陽極材料として黒鉛炭素を使用します。放電プロセス中に、リチウムイオンが1つのアノードから別のカソードに移動し、バッテリーが充電されると、電流が逆転します。

このバッテリーには、バッテリーの寿命が比較的短い、比電力が限られているなど、いくつかの欠点があります。さらに、これらのバッテリーは他のタイプのバッテリーほど安全ではありません。それにもかかわらず、それらの特性により、携帯電話やその他のポータブル電子デバイスに人気があります。

2.マンガン酸リチウム

リチウム電池およびマンガンリチウム電池は、マンガンリチウム電池またはマンガン酸化物と呼ばれることもあります。このバッテリーのテクノロジーは1980年代に発見され、1983年にGGの「Material Research Bulletin GG」で最初に公開されました。 1996年、Moli Energyは、マンガン酸リチウムを正極材料として使用した最初の商用リチウムイオン電池を製造しました。

マンガン酸リチウム電池は、高温での安定性で知られており、他のタイプのリチウムイオン電池よりも安全です。したがって、それらは医療機器およびデバイスで一般的に使用されますが、電動工具、電動自転車などでも使用できます。リチウムマンガン酸化物電池は、ラップトップコンピューターや電気自動車への電力供給にも使用できます。

3.リン酸鉄リチウム

リン酸鉄リチウム電池は、リン酸リチウム電池としても知られ、正極としてリン酸塩を使用します。それらは、安全性と熱安定性を向上させる低抵抗特性の恩恵を受けます。

その他の利点としては、耐久性と長いライフサイクルがあります。完全に充電されたバッテリーを保管できますが、バッテリーGG＃39;の総充電寿命はほとんど変わりません。リチウム電池の寿命が最も長い場合、リチウム電池も最も効果的な選択肢です。ただし、低電圧のリン酸リチウム電池は、他のタイプのリチウム電池よりもエネルギーが少ないことを意味します。

そのため、これらのバッテリーは、電気モーターバイクや、より長い寿命と重要な安全性を必要とするその他のアプリケーションで一般的に使用されています。電気自動車もこれらのバッテリーをよく使用します。

4.リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物

リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物電池は、リチウムマンガンコバルト酸化物またはNMC電池とも呼ばれ、いくつかの一般的なリチウムイオン電池材料でできています。それらは、ニッケル、マンガンおよびコバルトからなるカソードを含みます。

他のリチウムイオンバッテリーと同様に、NMCバッテリーは高い比エネルギー密度または高い比出力を持つことができます。ただし、両方の属性を持つことはできません。このタイプのバッテリーは、電動工具や車両のパワートレインに最もよく見られます。

カソードの配合比は通常、ニッケル60％、マンガン20％、コバルト20％です。これは、コバルトは非常に高価になる可能性があるため、原材料コストが他のリチウムイオン電池オプションよりも低いことを意味します。これらのバッテリーの価格は、一部のバッテリー製造業者がより少ないコバルトを使用できるようにバッテリーの化学的性質をより高いニッケルの比率に変更することを計画しているため、将来さらに下落する可能性があります。このタイプのバッテリーは、自己発熱率が非常に低いため、通常、電気自動車の最初の選択肢です。

5.リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物

リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物電池（別名NCA電池）は、電力システムとグリッドストレージでますます重要になっています。

NCAバッテリーは消費者業界では一般的ではありませんが、自動車業界では有望です。 NCAバッテリーは、高エネルギーオプションを提供し、寿命が長いですが、他のリチウムイオンバッテリーほど安全ではなく、非常に高価です。ボストンコンサルティンググループ（Boston Consulting Group）は、ドライバーの安全を確保するためにバッテリーの性能と動作を監視するために、NCAバッテリーには車内の安全対策を装備する必要があると指摘しました。

アルゴンヌ国立研究所は、NCAバッテリーの可能性と関連する問題を調査しました。電気自動車でのNCAバッテリーの継続的な使用を考慮すると、電気自動車がより一般的になるにつれて、これらのバッテリーの需要が高まる可能性があります。

6.チタン酸リチウム

最後に、チタン酸リチウムはチタン酸リチウムとも呼ばれ、成長するアプリケーションに対応できるバッテリーです。チタン酸リチウム電池の主な利点は、高度なナノテクノロジーのおかげで充電時間が非常に速く、電池スペースが非常に大きいことです。

現在、電気自動車や自転車メーカーはチタン酸リチウム電池を使用しており、公共交通機関の電気バスで使用される可能性が高いです。ただし、他の種類のリチウムイオンバッテリーと比較して、これらのバッテリーは固有電圧が低いか、エネルギー密度が低いため、車両に効率的な電力を供給できます。それでも、チタン酸リチウム電池の密度は他の非リチウムイオン電池よりも高いため、これは利点です。

これらのバッテリーの用途には、軍事および航空宇宙用途が含まれ、風力および太陽光エネルギーの貯蔵やスマートグリッドの作成にも使用できます。さらに、バッテリースペースは、これらのバッテリーが電源システムの重要なバックアップにも使用できることを示しています。