電池の基礎的な原理について入門者向けにまとめました。
【電池とは】
電池とは、「あるエネルギーから直流の電力を生成する電力機器」です。
電力を生成する元となる「エネルギーの種類」によって、電池は「化学電池」「物理電池」「生物電池」の3種類に大別されます。
| 種類 | 説明 |
|---|---|
| 化学電池 | 化学反応から電気エネルギーを生成。 【例】乾電池、スマホのバッテリーなど |
| 物理電池 | 物理エネルギー（光や熱など）から電気エネルギーを生成。 【例】太陽電池、原子力電池など |
| 生物電池 | 生体触媒(酸素やクロロフィルなど)や微生物の生物化学的な変化をから電気エネルギーを生成。 【例】生物太陽電池、生物燃料電池など |
| 詳細 | 【電池とは】種類・違い（化学電池・物理電池・生物電池） |
【電池の基礎】アルゴリズム・原理
電池の基礎的なアルゴリズム・原理について下記に整理しました。
| 種別 | 概要 |
|---|---|
| 一次電池と二次電池 | 一次電池と二次電池の種類・違いについてまとめました。 |
| 電流発生の仕組み | 電流が発生する仕組み（酸化還元反応・正極・負極）についてまとめました。 |
| 水系・有機系・イオン液体 | 水系・有機系・イオン液体の違いについてまとめました。 |
| ボルタ電池 | ボルタ電池の仕組みについてまとめました。 |
| ダニエル電池 | ダニエル電池の仕組みについてまとめました。 |
| アルカリ乾電池 | 大きな電流使う機器向け。 |
| マンガン乾電池 | 小電流をチマチマと使うリモコンや懐中電灯以外などの機器向け。電圧回復する。 |
| リチウム一次電池 | リチウム一次電池についてまとめました。 |
| リチウムイオン電池 | リチウムイオン電池の仕組みについてまとめました。 |
| 鉛蓄電池 | 鉛蓄電池の仕組みについてまとめました。 |
| ニッケル水素電池 | ニッケル水素電池の仕組みについてまとめました。 |
| レドックスフロー電池 | レドックスフロー電池の仕組みについてまとめました。 |
| リチウムイオンキャパシタ | リチウムイオンキャパシタの仕組みについてまとめました。 |
【応用】システム・性能評価
電池のシステム・性能評価について下記に整理しました。
| – | 電池の基礎 |
|---|---|
| 充電手法 | ■CCCV充電 |
| 周辺装置 | ■PCS ■BMS |
| 評価 | ■SOC・SOH ■Cレート・時間率 |
| 評価試験 | ■内部短絡試験（釘刺し・圧壊） ■外部短絡試験 ■振動試験（地震・輸送） ■衝撃試験 ■耐火性試験 ■過充電試験 ■落下試験 ■塩水水没試験 |
| 規格 | ■UN ECE R100-02. Part.Ⅱ(EV搭載用リチウムイオン電池の安全性評価) |
| 認証 | ■認定と認証の違い ■UL1974 |
| 試験装置 | ■充放電装置(大電流・高電圧の出力対応) ■熱電対で温度計測 ■ケーブル孔の水漏れ対策(応急) |
| – | 参考文献・関連ページ |
|---|---|
| 内部 | ■【電池入門】基本原理・アルゴリズム ■電気・電子回路入門 |
| 外部 | ■電池基礎編(掲載pdf) ■電池の情報サイト ■リチウムイオン電池（基礎編・電池材料学） ■電気設備の知識と技術 ■電気工業会 |
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