バッテリー

電池は、並列または直列に接続された2つ以上の電気要素です。 電気要素は電池から取除かれるより大きい電圧を（連続関係と）得るために、またはより大きい流れまたは容量（並列接続と）接続されます。 通常、この用語は、ガルバニックセルと電池の電気化学的電流源の接続を指す。

電池の前駆体は、1800年にAlessandro Voltaによって発明されたvoltaic columnであり、順次接続された銅-亜鉛ガルバニックセルからなると考えられている。

通常、バッテリは、通常、必要な電圧を得るために機器のバッテリ区画内のバッテリに接続されている単一のガルバニックセル（例えば、AA型またはAAA型）

次に、電池の概念を分析してみましょう。

電気電池

電気電池は化学電流源であり、再利用可能なEMF源であり、その主な特異性は内部化学プロセスの可逆性であり、様々な電気機器や機器のエネルギー貯蔵およ

最初の電池は1803年にJohann Wilhelm Ritterによって作られました。 その電池は50個の銅の円の列で構成され、その間に濡れた布が敷かれていた。 電圧柱からこの装置に電流を流した後、それ自体が電気の供給源として行動し始めた。

電池の動作原理は、化学反応の可逆性に基づいている。 充電、すなわち放電中に電流の方向とは反対の方向に電流を流すことにより、電池の操作性を回復させることができる。 1つの電気回路に結合される複数の電池は電池を構成します。 化学エネルギーが使い果たされると、電圧と電流が低下し、電池が機能しなくなります。 あなたは、電流制限と高電圧で任意のDCソースからバッテリー（アキュムレータのバッテリー）を充電することができます。

この記事では、リチウム電池を検討しているので、我々はリチウムを含む要素について書いていきます。

リチウム電池

リチウム電池は単一の非再充電可能ですガルバニックセル はその化合物が陽極として使用されるものである。 リチウム電池の陰極および電解質は、多くの種類を有することができるので、用語"リチウム電池"は、同じ陽極材料と要素のグループを組み合わせた。

それは高い操作時間および高い費用によって他の電池と異なります。 選択されたサイズと使用される化学物質に応じて、リチウム電池は1.5V（アルカリ電池と互換性がある）または3.0Vの電圧を生成することができ

リチウム金属セルは、リチウム金属またはリチウム化合物が陽極として使用されるガルバニックセルである。 リチウム金属にはリチウム合金電池も含まれています。 出力電圧が3Vを超える他のリチウム含有電池とは異なり、リチウム金属電池は二倍以下である。 さらに、それらは再充電することができません。 これらの電池では、リチウム陽極は電解物の層によって鉄硫化陰極から分かれています、このサンドイッチは換気のためのマイクロ弁が付いている密封された場合で詰まります。

この技術は、開発者がアルカリ電池の使用のために設計された機器とリチウム電源の互換性を確保するために作られた妥協点を表し、アルカリ電池の競争相手として考案されました。 それらと比較して、リチウム金属のものは重量が3分の1以下で、容量が大きく、さらに長く貯蔵されています。 でも、ストレージの十年後、彼らは彼らの電荷のほぼすべてを保持します。

リチウム金属電池は、心電図刺激装置やその他の移植可能な医療機器など、長寿命で電池に高い要求を与えるデバイスに応用されています。 このようなデバイスは、最大15年間自律的に動作することができます。

次に、電気電池について詳しく説明し、リチウムイオン電池のみを検討します。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、リチウムが電解質中にイオンの形でのみ存在する充電式電池である。 リチウムポリマーセルもこのカテゴリに含まれています。

リチウムイオン電池は、電解質を含浸させた多孔質セパレータによって分離された電極（アルミニウム箔上の正極材料と銅箔上の負極材料）からなる。 電極のパッケージは密封されたケースに入れられ、カソードとアノードは端子-集電体に接続されています。 ハウジングには、緊急事態や運転条件に違反した場合に内圧を緩和する安全弁が装備されていることがあります。

初めて、二硫化チタンまたは二硫化モリブデンの能力に基づいてリチウム電池を作成する基本的な可能性は、電池が放電されたときにリチウムイオンを含み、充電時にそれらを抽出することが、1970年にMichael Stanley Whittinghamによって示されました。 このような電池の重大な欠点は、2.3Vの低電圧であり、電極を閉じるリチウム金属デンドライトの形成による高い火災の危険性であった。 その後、j.Gudenafはリチウム電池の陰極のための他の材料-リチウムcobaltite Lixcoo2（1980）、フェロリン酸リチウムLifepo4（1996）を合成した。 このような電池の利点は、より高い電圧である-約4V.黒鉛陽極とリチウムコバルト陰極を有するリチウムイオン電池の現代版は、1991年に吉野彰によって発明された。 彼の特許によると、最初のリチウムイオン電池は1991年にソニー株式会社によってリリースされました。

リチウムイオン電池は、現代の家庭用電子機器に非常に普及しており、電気自動車やエネルギーシステムのエネルギー貯蔵装置のエネルギー源としての応用が期待されています。 これは、携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、電気自動車などのデバイスで最も人気のあるタイプのバッテリーです。

リチウムイオン電池は、使用される陰極材料の種類が異なります。 リチウムイオン電池の電荷担体は正に帯電したリチウムイオンであり、他の材料（例えば、グラファイト、金属酸化物および塩）の結晶格子に浸透（インターカレート）して化学結合を形成する能力を有する。例えば、グラファイトにLic6、酸化物（Limno2）および金属の塩（LiMnRON）を形成する。 リチウムイオン電池は、ほとんどの場合、監視および制御システム（ICUまたはBMS（Battery Management System））および特別な充放電装置と組み合わせて使用されます。

リチウムイオン電池の設計

構造的には、リチウムイオン電池は円筒形および角柱形で製造されています。 円筒形電池では、ロール状に巻かれた電極とセパレータのパッケージが、負極が接続された鋼またはアルミニウムのハウジングに封入されています。 バッテリーの正極は、絶縁体を介してカバーに接続されています。 リチウムおよびリチウムイオン電池の異なる名前の電極は、多孔質ポリプロピレン分離器によって分離されている。

角柱型電池は、長方形のプレートを重ねて折りたたむことによって製造されます。 プリズム電池は電池のより堅いパッケージを提供するが、円柱物の物よりそれらの電極の圧縮力を維持することは困難である。 いくつかの角柱型電池では、電極パッケージのロールアセンブリが使用され、これは楕円形のスパイラルにねじれている。 これにより、上記の2つの設計変更の利点を組み合わせることができます。

通常、急速加熱を防ぎ、リチウムイオン電池の安全性を確保するために、いくつかの建設的な対策が講じられています。 電池カバーの下には、抵抗を増加させることによって正の温度係数に反応する装置があり、電池内部のガス圧力が許容限界を超えて増加すると、カソードと正の端子との間の電気的接続を遮断する装置がある。 リチウムイオン電池の動作の安全性を高めるために、電池には外部の電子保護も必要であり、その目的は、各電池の過充電および過放電、短絡および過度の加熱の可能性を防止することである。

ほとんどの李イオン電池はプリズム版で李イオン電池の主な目的が携帯電話およびラップトップの操作を保障することであるので、製造されます。 原則として、角柱電池の設計は統一されておらず、携帯電話、ラップトップなどのほとんどの製造業者ではありません。 デバイス内の外部企業からの電池の使用を許可しないでください。 

リチウムイオンおよび他のリチウム電池の設計、ならびにリチウム陽極を有するすべての一次電流源（「電池」）の設計は、絶対的な気密性を特徴とする。 絶対的な気密性の要件は、液体電解質の漏れ（装置に悪影響を及ぼす）の許容できないことと、環境から電池に入る酸素および水蒸気の許容できない 酸素および水蒸気は、電極および電解質の材料と反応し、電池を完全に無効にする。

電極および他の部品の製造、ならびに電池の組み立てのための技術的操作は、特別な乾燥室または純粋なアルゴンの雰囲気中の密封された箱の中で行われる。 電池を組み立てるとき、洗練された現代の溶接技術、気密ダクトの複雑な設計など。 が使用される。 活性電極質量の敷設は、電池の放電容量を最大化したいという欲求と、リチウム金属の形成を防ぐためにC-/C+=>1.1の比で提供されるその動作の安全性を保証するための要件との間の妥協点である(したがって、点火の可能性)。 

クラス9、梱包グループII、トンネルカテゴリE、ADR/RIDラベル9

正しい発送名リチウムイオンバッテリー、国連3480

ADR特別規定188、230、310、636および梱包指示P903、P903AおよびP903Bが適用されます。

損傷した電池および欠陥のある電池：あなたの国の管轄当局に連絡してください。

リチウムイオン電池をトラックで輸送してヨーロッパ全土を輸送する場合は、ADR2017マニュアルに記載されているすべての要件に準拠していることを確認する必要があります。

実際、これは道路/陸上輸送（そして実際には危険物）によるリチウム電池の輸送を規制する欧州協定です。

リチウム電池を鉄道で輸送するには、危険物の輸送に関する別の特定の規則に従う必要があります。 これらの規則は、レール（RID）による危険物の輸送のためのマニュアルに詳細に記載されています。

これらの規則は、道路輸送に使用されるADRガイドラインと組み合わせて、実際には同様の包装、プロセス、および保護を必要とします。

より多くの情報のために、訪問して下さいUNECEのウェブサイト.

クラス梱包グループII IMOラベル9

正しい発送名リチウムイオンバッテリー、国連3480

コードIMDG:特別規定188、230、310およびパッキング指示P903

EmS:F-A、S-I

収納カテゴリA

損傷した電池および欠陥のある電池：あなたの国の管轄当局に連絡してください

海によるリチウム電池の出荷

リチウム電池を海上で出荷する場合は、国際海上危険物コード（IMDG）に準拠する必要があります。 この文書は2年ごとに更新されるため、2018年版の修正38-16が現在のルールセットであることを意味します。

IMDGコードに記載されている規則を理解するには、国際海事機関からコードのコピーを購入するか、これらの規則に精通している運送業者と協力する必要があります。

クラスパッキンググループII ICAOの印9

正しい発送名リチウムイオンバッテリー、国連3480

IATA: Особые положения A88, A99, A154, A164, инструкции по упаковке P965, P966, P967, P968, P969, P970

損傷および欠陥のある電池/使用された電池：航空輸送には許可されていません。

空気によるリチウム電池の配達

空気によるリチウム電池の送達は、リスクの増加のためにあらゆる形態の輸送の中で最も困難である（すなわち、火災による航空事故は致命的であ 損傷した電池は以前は飛行機墜落の原因として認識されていたため、損傷した電池または欠陥のある電池の輸送は厳しく禁止されています。

リチウムイオン電池を空気で輸送する場合は、危険物規制（DGR）を遵守する必要があります。 これらの規則は、国際航空輸送協会（IATA）および国際民間航空機関（ICAO）によって規制されています。

と知り合いになるためにリチウム電池に関するIATAガイダンス文書については、ここをクリックしてこのリソースに移動します.