二次電池の種類
二次電池、別名で再充電可能電池とは、放電時に逆方向の電流を流すことで再充電できる電池です。通常、初回使用前に充電が必要です。二次電池は電流を適用することにより充電(再充電)され、放電時に起こる化学反応を逆転させます。適切な電流を供給する装置を充電器と呼びます。二次電池の最も古い形態は鉛蓄電池で、自動車やボートのアプリケーションで広く使用されています。一次電池はエネルギー貯蔵容量が優れていますが、二次電池は出力能力が高く、高出力アプリケーションで使用されます。二次電池は通常、より高価ですが、高負荷アプリケーションでは再利用可能であるため、より大きな価値を提供します。低負荷アプリケーションでは、サービス寿命がより重要であり、再充電可能電池の自己放電特性は、主要なエネルギー源としての使用には適していません。
リチウムイオン電池
リチウムイオン電池(Li-ion電池)は、放電時にリチウムイオンが陽極から電解質を通って陰極へ移動し、充電時にはその逆が行われるセルで構成される二次(再充電可能)電池の一種です。一般に、リチウムイオン電池は高エネルギー密度、メモリ効果のなさ、自己放電が少ないという特性を持っています。最も一般的なセルの一つが18650電池で、多くのノートパソコンのバッテリーや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、LED懐中電灯に使用されています。公称電圧は3.7Vです。
ニッケル水素電池
ニッケル水素電池(NiMH電池)は、正極にニッケル水酸化物、負極に水素吸蔵合金(メタルハイドライド)を使用した二次電池です。NiMH電池は1989年に商業的に導入され、主にポータブルパーソナルコンピューターの電源として使用されました。それ以来、NiMH電池システムは電気ハイブリッド車で非常に人気があり、充電式電池市場の総数の10%を占めています。NiCd電池と比較して、NiMHは40%高い比エネルギーを提供し、約2倍の容量を実現します。NiMH電池はメモリ効果の影響も少ないです。
ニッケルカドミウム電池
ニッケルカドミウム電池(Ni-Cd電池)は、正極にニッケルオキシド水酸化物Ni(O)(OH)、負極に金属カドミウムを使用する二次電池の一種です。Ni-Cdの略称は、ニッケル(Ni)とカドミウム(Cd)の化学記号に由来します。この電池は低内部インピーダンスを有し、高出力能力を持つが、他の電池システムに比べてエネルギー貯蔵容量は低いです。長寿命と迅速な充電能力を持つが、電圧降下またはメモリ効果の影響を受けやすいです。
鉛蓄電池
鉛蓄電池は、液体電解質を密閉されていない容器に含み、電池が直立しており、過充電時に発生する水素ガスが安全に散逸するようにするために、周囲がよく換気されている必要があります。鉛蓄電池は、提供できる電気エネルギーの量に対して比較的重いです。その低製造コストと高サージ電流レベルにより、容量(約10Ah以上)が重量や取り扱いの問題よりも重要な場合に一般的です。一般的な応用例は現代の自動車バッテリーで、一般に450アンペアのピーク電流を提供できます。