リチウム電池 はこれまで以上に人気があり、さまざまなエレクトロニクスに登場しています。ただし、すべてのリチウム電池が同じというわけではありません。今日は、6 つの主要なタイプのリチウム電池について見てみましょう – それぞれの長所と短所、そして最良のアプリケーション。
リン酸鉄リチウム (LFP)
LFP バッテリーは、エネルギー貯蔵システムに最適なタイプの 1 つです。これらは、リン酸塩カソードとグラファイトカーボンアノードを備えています。これらのバッテリーは、長いライフサイクル、優れた熱安定性、信頼性の高い電気化学的性能を誇ります。
長所
LFP バッテリーは、その耐久性、長寿命、安全性により、高出力アプリケーションで人気があります。多くの場合、2,000 サイクル以上持続し、放電の深さが寿命に与える影響はほとんどありません。
LFP バッテリーは通常、80% の放電深度で定格されており、損傷することなく 100% の放電に耐えられるものもあります。
内部抵抗が低く、 熱暴走 しきい値は約 270°C (518°F)、LFP バッテリーはその 1 つです。 最も安全なリチウム電池オプション。
短所
LFP バッテリーは他のリチウムバッテリーに比べて比エネルギーが低く (90 ～ 120Wh/kg)、低温では性能も低下します。これらにより、ハイクランキング用途にはあまり適しません。
アプリケーション
LFP バッテリーは、4 つのセルを直列に接続すると、6 つの 2V 鉛蓄電池と同様の 12.80V を生成するため、鉛酸ディープサイクル バッテリーの代替としてよく使用されます。
コバルト酸リチウム (LCO)
LCO は初期のリチウムイオン電池の化学反応でした。エネルギー密度は高いものの、電力密度は低いため、高負荷の用途には適していません。ただし、長期間にわたって電力を供給できます。
長所
LCO バッテリーは高い比エネルギー (150 ～ 200Wh/kg) を備えており、低負荷アプリケーションで長期間電力を供給できます。
短所
LCO電池は寿命が500～1,000サイクルと短く、コバルトが高価なため高価です。 LCO バッテリーは熱安定性も低いため、高負荷用途での使用が制限されます。
アプリケーション
LCO 電池は軽量で小型の電子機器では一般的でしたが、コバルトのコストが高いことと安全性の問題により人気が失われています。
リチウムイオンマンガン酸化物 (LMO)
LMO バッテリーは、イオンの流れを改善し、抵抗を下げ、電流処理量を増加させるリチウムマンガン酸化物陰極を使用します。これにより、熱安定性と安全性が向上します。
長所
LMO バッテリーは急速充電し、高出力 (100 ～ 150Wh/kg) を提供し、高温でも効率的に動作します。また、内部化学反応を調整して高負荷または長寿命のアプリケーション向けに最適化できるため、柔軟性も提供します。
短所
LMO バッテリーは、LFP バッテリーと同じ特性を備えていますが、ライフサイクルが短く、多くの場合 300 ～ 700 回しかないため、人気が失われています。
アプリケーション
LMO バッテリーは、ポータブル電動工具、医療機器、一部のハイブリッド/電気自動車に使用されています。
リチウムニッケルマンガンコバルト(NMC)
NMCバッテリー ニッケル、マンガン、コバルトをバランスよく配合し、それぞれの長所を活かします。ニッケルは高いエネルギー密度を提供しますが不安定であり、マンガンは安定していますがエネルギー密度は低いです。これらの要素を組み合わせることで、安定した高エネルギー密度のバッテリー化学反応 (150 ～ 220Wh/kg) が得られます。
長所
NMC バッテリーには、高エネルギー密度、長寿命、コバルトベースのバッテリーよりも低コスト、LCO バッテリーよりも高い熱安定性など、いくつかの利点があります。
短所
NMC バッテリーは、コバルトベースのバッテリーよりもわずかに電圧が低くなります。
アプリケーション
NMC バッテリーは、LMO バッテリーと同様、電動工具や電動自転車、スクーター、一部の電気自動車の電子パワートレインで人気があります。
リチウム ニッケル コバルト アルミニウム酸化物 (NCA)
NCA バッテリーは NMC バッテリーよりもエネルギー密度 (200 ～ 260Wh/kg) が高く、単位体積あたりにより多くのエネルギーを蓄えることができます。ただし、熱暴走が起こりやすくなります。
長所
NCA バッテリーはエネルギー密度が高く、適度な寿命を持っています。
短所
NCA 電池は他のリチウム電池に比べて安全性が低く、高価です。
アプリケーション
NCA バッテリーは、バッテリー寿命が長く、高負荷の用途でも機能するため、電気自動車市場で人気があります。テスラはNCAバッテリーを使用しています。
チタン酸リチウム (LTO)
LTO バッテリーは非常に安全で長持ちし、他のリチウム バッテリーよりも充電が速くなります。アノードにはチタン酸リチウム、カソードにはLMOまたはNMCが使用されています。
長所
LTO バッテリーは、急速充電、広い動作温度範囲、最大 10,000 サイクルまでの高い寿命、およびその安定性による優れた安全性を備えています。
短所
LTO バッテリーは、他の 5 種類のリチウム バッテリーすべてよりもエネルギー密度が低くなります (50 ～ 80Wh/kg)。それらは非常に高価でもあります。
アプリケーション
LTO バッテリーには、電気自動車、充電ステーション、通信、航空宇宙/軍事機器など、数多くの用途があります。
最も一般的なリチウム電池の種類は何ですか?
LCO バッテリーは、携帯電話、ラップトップ、タブレット、デジタル カメラに電力を供給します – 最も一般的なタイプのリチウム電池となっています。
結論
リチウム電池にはそれぞれ独自の長所、短所、用途があります。予算、安全許容度、電力要件などのニーズに応じて、最適なリチウム電池の種類が決まります。カスタマイズされたリチウム電池が必要な場合は、 弊社の専門家にお問い合わせください。
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