リチウムポリマー電池の歴史

リチウムポリマー電池の歴史

 2023-5-12

   リチウムイオンポリマー電池は、リチウムイオン電池から進化したものです。主な違いは、電池内のリチウム塩の電解質が、リチウムイオン電池で使用される有機溶液ではなく、ポリエチレングリコールやポリアクリロニトリルなどの固体ポリマーによって担持されていることです。リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池に比べて、製造コストが低く、パッケージ形状の選択がより柔軟で、信頼性と耐久性が高いという利点があります。欠点は充電容量が小さいことです。リチウムポリマー電池は、1995 年頃に初めて家庭用電化製品に登場しました。

    現在製造されている市販のリチウムイオン電池は、弾性のあるソフトフィルムをラミネートしたパッケージで梱包されており、金属製の硬いシェルを備えた円筒形リチウムイオン電池とは異なります。リチウムイオン電池のハードシェルは、絶縁体と電極を固定するために圧力を加える必要がありますが、リチウムポリマーパッケージでは、電極板と絶縁体が互いに積み重ねられているため、そのような圧力は必要ありません（ほとんどの場合必要ありません）。このバッテリーパックは金属製のハードシェルを使用していないため、ハードバッテリー自体と比較して重量を 20% 削減できます。

   リチウムイオン電池の電圧は、2.7 ボルト (放電) から約 4.23 ボルト (完全充電) の間で変化します。過充電を防ぐため、直列にパッケージ化する場合、各リチウムイオン電池の電圧は 4.235 ボルト以下に制限する必要があります。

   リチウムイオン電池は開発の初期段階では内部抵抗が高いという問題がありました。その他の制限としては、既存のバッテリーと比較して充電時間が長くなったり、最大放電容量が低下したりすることが挙げられます。 2007 年 12 月、東芝はより高速に充電できる新しい設計を発表しました。この製品は、2008 年 5 月に発売され、既存の家電製品、電動工具、電気自動車の市場構造を大きく変えることが期待されています。最近の開発により、最大放電電流が当初の容量の約 2 倍から増加しました。アンペア時）を 65 倍、さらには 90 倍まで充電でき、急速充電の目標も達成できます。

    リチウムイオン電池は寿命も長くなります。近年、バッテリーは容量の 80% に低下する前に 1000 回の充放電サイクルを繰り返すことができると主張されており、これはリチウムイオンバッテリーの 300 ～ 500 サイクルよりも優れています。しかしながら、１００％完全放電損失が最も大きいことが強調される。メーカーのメンテナンス説明書によると、毎回85％の放電だけをある程度の余裕を持って残しておけば、減衰率はさらに遅くなり、そのような使用条件下では5000サイクル以上に達する可能性があります。また、別のタイプのリチウム電池では、」薄膜リチウム電池」のサイクル容量は 10,000 サイクルを超えます。