電気自動車の電池は,リチウムイオン,コバルト,ニッケル,マンガン,シリコン,電解質の様々な量から作られています. その中に電池細胞があり,隔離機プラスとマイナス電流のコレクター (AA電池の突起と並んで平らな側を考えてください). しかし,それは正確に何を意味しますか?なぜリチウムですか?どのイオンですか?心配しないで 電気自動車の電池が 何で作られているか説明します.
まず テスラ電池と シェブロレットボルト電池が リチウムイオン電池であるとはいえ 同じように作られているとは限りませんバッテリー の 化学 構造 は,バッテリー パック が 充電 や 放電 する 方法 に 大きな 影響 を 及ぼし ますバッテリーパック内の各セルにどれだけのエネルギーが貯蔵できるか そして各セルにかかる費用ですSamsung SDI と LG は常に最高のパフォーマンスと最低コストを得るために彼らの化学を調整しようとしています.
ほとんどの製造者のバッテリー電池の正確なレシピは 公開されていません 各社は独自の配方を持っていますが 基本成分はほぼ同じですでは,これらの細胞がどんなものか,そしてどのような働きをしているかを説明しましょう.リチウムから
リチウムイオン電池 ("リチウムイオン"を略して) のリチウムは カソードとアノード つまり電池電池の正面と負面面を構成します細胞の正面 (カソード) の内側を動き回り 電子を生成します負の電荷がかかっているので,電池の負の側 (陽極) に到達したいのですが,カソードと陽極の隔離器があるのでできません.電子は電池の正面から流れます装置を通って電源を供給し 陽極に戻ります
細胞内のリチウムは 純粋な元素リチウムは 危険でないので 他の元素と反応しすぎます,ほとんどの場合 製造者は電池のカソード側には リチウムコバルト酸化物と アノードには リチウム炭素化合物を使用します
コバルト は 主な 二つ の 理由 で バッテリー に 用い られ て い ます.第一 に,優れた エネルギー密度 を 提供 し て い ます.つまり バッテリー セル が コバルト を より 多く 使う と (一定 の 程度 に) 蓄え られる 電力 が より 多く なる こと です.コバルトは電池電池の熱安定性を高めます熱安定性はなぜ重要なのでしょうか? 電気自動車の燃焼に関する関連記事では 電池が温度変化に反応する程度が低いほど 熱流出が少ないことに注目しました消し難いリチウム火に突入する確率が低い.
コバルトへの過剰な依存には 欠点もあります コバルトは稀有元素と考えられ 名前はそうですが あまり一般的ではありません政治的・社会的不安定が大きい地域にも見られる傾向があります鉱山会社や,彼らが活動する国によって,野蛮な価格変動と重大な人権侵害につながる可能性があります.
これらの問題は,バッテリーメーカーが 化学製品におけるコバルトの量を減らすことを促しました.彼らはコバルトをニッケルで代用します.これはかなり安く,稀です.しかし,それも欠点があります..
ニッケルは,コバルトと類似して電池のエネルギー密度を高めるために電池に使用される.しかし,コバルトとは異なり,ニッケル豊富な電池は,カソド表面のマイクロクラッキングに問題がある可能性があります.これは,より少ないニッケルとより多くのコバルトを持つバッテリーよりも短い時間で性能低下を引き起こすことができます.
ニッケルの使用には まだ多くの利点があります. まず,コバルトと比べると,1トンあたり約1万8千から2万1千ドルで売られています. コバルトは通常30ドル以上で売られています.価格変動が大きい次に,性能低下を引き起こす微小亀裂は,カソード構造に"傾斜"を使用することによって軽減することができます.これはカソードの中心部が主にニッケルであることを意味します.その上に異なる性能特性を有する他の金属が層化されています.
多くの電池化学の 3つ目の主要成分は マンガンです ニッケルとコバルトは リチウムと連携して エネルギーの貯蔵量を増加させますが マンガンは全てを結合させ 安定させますこれは構造添加物ですニッケルやコバルトよりも少ない割合で使用される.
シリコンは電池の正面にニッケルとコバルトで エネルギー密度を増加させると電気自動車のモーターを通る場所が必要になりますシリコンは安定性があり 安価で グラフィットより10倍もの電子を保持できるからです
電池の電解液がなければ 電池が充電する際に 陽極からカソードに 電子が移動する事はできません 電池が機能する秘密のソースです化学反応が複雑になり得ますしかし,彼らはいくつかの異なる家族に分かれます.
離子液体があります. 離子液体とは,温度に安定し,有機水溶液と非水溶液よりも優れた伝送特性を有する次にポリマー電解質は プラスチックを結合剤として使用します 最後にハイブリッド電解質は 他のタイプのハイブリッドです
細胞内の分離器の主な機能は,カソードとアノードを分離することでショートサーキットを防止することです.隔離器は,通常,微孔性プラスチックから作られ,カソードから直接アノードに電子の流れを許可しますこれは正常ですが 細胞が熱すぎると 隔離器は細胞のファイジのような働きをするのです 隔離器のプラスチックが溶け 微孔が閉じます細胞の片側から片側を完全に隔離し,悪い火災を防ぐことを望みます.
電気自動車の電池には 化学的な進歩が多く 電気自動車の電池は稀有金属に頼るので自動車の最も高価な部品であり,MSRPが高いままである理由の一部です..
