ノートパソコンのバッテリー | 種類・構成・特徴

ノートパソコンのバッテリー

現代の多くのノートパソコンにはリチウムイオンバッテリーが搭載されています。リチウムイオンバッテリー、またはLi-ionバッテリーは、リチウムイオンが放電時にアノードからカソードへ、充電時にはその逆の方向へ移動するセルで構成される二次(充電可能)バッテリーの一種です。

リチウムイオンバッテリーにはいくつかの特定の利点があります。最も重要な利点は、高いセル電圧、高エネルギー密度、メモリ効果がないことです。リチウムイオンバッテリーは、多くのノートパソコンのバッテリー、コードレス電動工具、特定の電気自動車、電動キックスクーター、ほとんどの電動自転車、ポータブル電源バンク、LED懐中電灯などに使用されています。放電中の全体的な反応はC6Li + CoO2 ⇄ C6 + LiCoO2です。

リチウムイオンバッテリーの構成

リチウムイオンバッテリーのカソードは複合材料(インターカレーションリチウム化合物)でできており、Li-ionバッテリーセルの名前を定義しています。アノードは通常、多孔質のリチウム化グラファイトで作られています。電解質は液体、ポリマー、または固体があります。セパレーターはリチウムイオンの輸送を可能にするために多孔質であり、セルのショート回路と熱暴走を防ぎます。

リチウムイオンバッテリーとリチウムポリマーバッテリー

リチウムイオンポリマー(LiPo)バッテリーは、ポリマーゲルとしての電解質を持つLi-ionバッテリーの一種です。全てのLiPoバッテリーは、電解質として高伝導性ゲルポリマーを使用しています。リチウムポリマーセルはリチウムイオンおよびリチウム金属バッテリーから進化しました。リチウムイオンとLi-polの主な違いは、有機溶媒に保持された液体リチウム塩電解質(例:LiPF6)を使用する代わりに、固体ポリマー電解質(SPE)を使用することです。

リチウムイオンバッテリーの特性

リチウムイオンバッテリーを比較し理解するためには、各バッテリーの特性が重要です。これらのパラメーターは、特定の品質が必要な場合にバッテリーを選択する際の参照点です。電池電圧、カットオフ電圧、容量、Cレート、自己放電、劣化、放電の深さなどがその例です。

リチウムイオンバッテリーの劣化

リチウムイオンバッテリーは、充放電サイクルごとにある程度の劣化が発生します。劣化は通常、電解質が電極から移動したり、活性材料が電極から剥がれたりすることによって起こります。リチウムイオンバッテリーの劣化と容量低下は、一般的に固体電解質界面(SEI)の成長に起因しています。

他のバッテリータイプ

電池の種類には、一次(非充電式)と二次(充電式)の電池化学による分類があります。リチウムイオンバッテリー、リチウムポリマーバッテリー、ニッケル水素バッテリー(NiMH)、ニッケルカドミウムバッテリー(NiCd)、鉛蓄電池などがその例です。

Laptop Battery

 

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