電荷コレクタについて
電荷コレクタや電流コレクタは、電極から外部回路に電子の流れを移すためのバッテリー部品です。メッシュ、フォーム、フォイルなど、いくつかのタイプの電流コレクタがあります。全体のサイズを最小限に抑え、セルの体積容量を向上させるために、薄く軽量な金属フォイルが好まれます。電流コレクタはセル内の電気化学的に非活性な体積ですが、電気化学的に活性な材料が適用される基板を形成します。このような活性材料は、導電剤と接着剤バインダーを用いて薄い電流コレクタに適用されます。したがって、電流コレクタは、セル抵抗を減少させるために高い電気伝導性を持つと同時に、電極の動作電圧窓内で液体電解質と接触した場合の化学的安定性を有するべきです。
バッテリーの構成について
バッテリーは、さまざまな材料で構成され、それぞれが異なる機能と振る舞いをバッテリーの機能性にもたらします。最も一般的な材料は鉛、ニッケル、亜鉛、リチウムで、それぞれが異なる出力を持ち、要件に応じて特定の目的に適しています。多種多様な化学プロセスとデザインを持つ電気化学セルが生産されており、ガルバニ電池、電解セル、燃料電池、流動セル、ボルタ電池などがあります。湿潤セルバッテリーは液体電解質を有し、内部部品をすべて液体が覆う「浸水セル」、または運転中に生成されるガスが空気中に放出される「換気セル」とも呼ばれます。湿潤セルは乾電池の前身であり、電気化学の学習ツールとして一般的に使用されます。乾電池は、電流を流すのに十分な湿度を持つペースト状の電解質を使用し、自由液体が含まれていないため、どの向きでもこぼれることなく携帯機器に適しています。バッテリーの化学的および材料的構成は、そのサイズ、形式、全体的な性能を決定します。したがって、各バッテリーは異なる構成を持ちますが、材料構成は異なる場合があっても、ほとんどのバッテリーにはいくつかの共通のコンポーネントがあります。
カソードとアノード
カソードは、外部回路から電子を受け取り、電気化学反応中に還元される正のまたは酸化電極です。リチウム電池の場合、カソード材料は一般にLiCoO2またはLiMn2O4から構成されます。アノードは、外部回路に電子を放出し、電気化学反応中に酸化する負のまたは還元電極です。今日使用されている最も一般的なアノード材料の一つはリチエートされたグラファイト、LixC6で、リチウムで間隙されたグラファイトシートから構成されています。
電解質とセパレータ
電解質は、イオンの移動を通じて電気を伝導するが電子を伝導しないイオンを含む媒体です。バッテリー内の電解質は、一般に有機溶媒に溶解したリチウム塩の溶液です。セパレータは、電気的な短絡を防ぎつつ、電気化学セルの電流通過中に回路を閉じるために必要なイオン性の電荷担体の輸送を可能にするために、バッテリーのアノードとカソードの間に配置された透過性の膜です。商業的に利用可能な液体電解質セルでは、ポリエチレン（PE）またはポリプロピレン（PP）などの多孔性ポリオレフィン材料が使用されます。
