電池の種類、コンポーネント、開発および製造における電池材料試験の役割を理解する

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一般に電極として知られる活性物質を含む還元酸化 (レドックス) 反応を通じて化学エネルギーを電気エネルギーに変換できるデバイスは、教育的に現在ではバッテリーと呼ばれています。1 本質的に、バッテリーには 1 つまたは多数の同一のセルが含まれています。それぞれが、電解質によって分離された 2 つの電極に化学エネルギーとして電力を蓄えます。2

電池を発明したのは誰ですか?

バッテリーの主な種類は何ですか?

- 一次電池

- 二次電池

バッテリーは何でできていますか?またバッテリーの主な構成要素は何ですか?

- バッテリーセパレーター - バッテリー電解液

- アノード

- カソード

- 集電装置

電池はどのように作られるのでしょうか?また、電池の材料をテストする理由は何ですか?

- 電池材料の不純物

- バッテリーの安全性

- 熱暴走

- バッテリーの劣化

- コスト削減

電池製造における分析試験

- 原材料分析

- バッテリースラリー分析

- 電極分析

- 電解質分析

- バッテリー性能テスト

- ポストプロダクションモニタリング

電池研究とグリーン電池

2 つの異なる金属または金属化合物 (電極) をイオン伝導システム (電解質) に浸漬すると、電極の基本的な電気化学的特性を利用して、電子が一方の電極からもう一方の電極に移動する傾向があります。 負荷が接続されると、電子が一方の電極からもう一方の電極に流れ始め、電気が発生します。 これを放電といいます。 充電または再充電プロセス中に、反対の電位が電極に印加され、電子が元の位置に戻ります。 通常、短絡を防ぐために、2 つの電極間の電解質中にイオン多孔質セパレーターが配置されます。 図 1 は、最初のリチウムイオン (Li-ion) 充電式バッテリーの概略図を示しています。3

この記事では、バッテリーの主な種類、バッテリーのコンポーネントと材料、およびバッテリー材料をテストする理由と方法について検討します。

電池は、おそらく人類の歴史の中で最も普及しており、最も古い形式のエネルギー貯蔵技術です。4 それにもかかわらず、「電池」という用語がベンジャミン フランクリンによっていくつかのコンデンサ (ライデンの町にちなんでライデン瓶として知られる) を表す造語として使われたのは 1749 年になってからでした。それが発見されました）、直列に接続されています。 「バッテリー」という用語は、おそらく、大砲のバッテリーのように、集合的に動作する同様の機器のグループを説明するために使用される既存の用語への類似性に基づいて選択されたと考えられます。 興味深いことに、現在では、特に明記されていない限り、「バッテリー」という用語は電気エネルギーを生成するために使用される電気化学セルを広く指しており、単一のセルでもバッテリーと呼ばれるようになりました。

技術開発のタイムラインに沿って、いくつかの注目すべき進歩が現代のバッテリーの形成と進化に重要な役割を果たしてきました。 1700年代のパルティア文明の住民は、「バグダッド電池」として知られる銅のシリンダーの中に鉄の棒が入った瓶を使って、銀の上に金を電気メッキしたと推測されています。 しかし、アレクサンダー ボルタは電池の真の発見者であると考えられています。1 彼は 1800 年に、一般にボルタック パイルと呼ばれる現代の電池の最初のデモンストレーションに成功し、導入しました。 その他の開発には、1836 年のダニエル電池や 1854 年の最初の充電式電池である鉛酸電池などがあります。リチウムベースの電池は電池技術の進歩の中で最後に登場し、1970 年代に初めて導入されました。 図 2 は、一般的なタイプのバッテリーの導入のタイムラインを示しています。