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電気自動車の核心:リチウムイオン電池の設計と製造

Jul 18, 2024

環境持続可能性と二酸化炭素排出削減への指数関数的な需要に応じて、電気自動車(EV)は自動車業界における主要な展望となっています。この変革を支える鍵技術の一つに、 リチウムイオン電池 .

どのように機能するか
リチウムイオン電池は、異なる電荷を持つ2つの電極間でリチウムイオンを往復させることで化学的にエネルギーを蓄える再充電可能なセルです。充電時、リチウムイオンは正極から負極へ移動し、放電時にはその逆の流れとなります。この高効率な変換特性により、電気自動車での使用に最適です。

電気自動車用リチウムイオン電池の設計
彼らはEV用にリチウムイオン電池を設計しています。電解液の配合は電極材料と共に変更でき、エネルギー密度を向上させることが可能です。同時に、研究者たちはより高い容量を持つ電極として機能する新しい材料の開発にも力を入れる必要があります。さらに、BMS(バッテリーマネジメントシステム)にも注目が必要です。これは充放電サイクル中にセル状態を継続的に監視し、過電圧や低電圧などの状況を防ぎ、安全性を確保する重要な役割を果たし、これらの電池の動作寿命を延ばします。

製造プロセス
リチウムイオン電池の製造プロセスはいくつかの複雑なステップで構成されています。まず、活性材料を適切に準備する必要があり、スラリーを集電体に塗布してから乾燥し、圧縮して電極シートを作ります。次の段階では、これらをセパレーターと電解液と共に電池セルに組み立て、最後に適切にパッケージングします。最終的にこれらのユニットは、所望の性能レベルに達するまで電化学的に活性化されます。

概要
リチウムイオン電池は、すべての電気自動車の心臓部と考えられており、それがないと世界中の自動車産業における完全な電動化への移行は実現しません。