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» 2012年05月18日 09時00分 UPDATE

車高調キット BLITZ/ブリッツ DAMPER ZZ-R クラウン GRS180 4GR-FSE

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[伊勢 忠司/三洋電機,ITmedia]
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新しい電池の反応

 新しい電池の反応の特徴として、インターカレーション型とロッキングチェア型電池について説明します。図6はリチウムイオン電池の動作原理の模式図です。まず、電極の材料に注目した特徴がインターカレーション型です。

 リチウムイオン電池の材料はプラス極とマイナス極共に層構造の結晶をしており、その間にリチウムが挟みこまれた構造をしています。これをインターカレーション型と呼びます。また、電解液に注目した特徴がロッキングチェア型です。リチウムイオン電池では、充電の際はリチウムイオンがプラス極からマイナス極へ、放電の際はマイナス極からプラス極へ移動していく、行ったり来たりする反応であり、トータルのリチウムイオンの量は変わりません。これをロッキングチェア型と呼びます。

図6 リチウムイオン電池の反応模式図

 まず、インターカレーション型の特徴を述べます。従来の電池のタイプは電極の材料が放電と充電を繰り返すうちに、金属(または化合物)が溶解と析出を繰り返すことになります。このときに、溶解した金属が必ずしも同じ部分に析出するとは限らないので トランク トレイ ACRUX プリウスα ZVW41W 5人乗り 専用!ラゲッジ マット 立体 防水 縁高設計!釣り アウトドア レジャーに最適!、電極の形状が変化して凸凹になってしまいます。

 この状態が続けば、針状に成長して反対の電極まで接触するとショートしてしまうことも生じます。ショートを防ぐためには、プラス極とマイナス極の間は余裕を持った間隔が必要でした。

 一方、インターカレーション型はスポンジの穴の中に金属が埋めこめられた状態とイメージすると分かりやすいです。放電と充電を繰り返すと、穴の中の金属が溶けたり、戻ったりするだけの状態です。電極があまり変形しないので、ショートが生じにくい特徴があり、コンパクトに設計することも可能です。インターカレーション型は挿入を意味するインサーション型と呼ばれることもあります。

図7 インターカレーション型電極(電極に注目)

 次に、ロッキングチェア型の特徴を示します。まず 【エントリーでポイント5倍】165/50R15 73V ZEETEX ジーテックス ZT1000 ZT1000 BADX S-HOLD STOLZ バドックス エスホールド シュトルツ サマータイヤホイール4本セット、従来の電池として 、

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 充電時には、逆に鉛イオンの濃度が薄くなっていきます。電極材料がいったん電解液に蓄えられるといえるので、リザーブ型と呼ばれます。このように ANYS INTERNATIONAL BMW 3 Series Touring E91 イージーリップ プロ (幅広タイプ) 送料無料【4本セット】215/45R17 ナンカン(NANKANG) NS-2R Tread wear:120(競技用) 新品サマータイヤ、リザーブ型の電池は電解液の濃度変化があるので、ある程度の電解液の量が必要となります。

 一方、ロッキングチェア型の代表であるリチウムイオン電池では、放電時に、リチウムイオン電池がマイナス極からプラス極に移動しますが、電解液中のリチウムイオン濃度は変化しません。つまり、電解液のリチウムイオンは単に移動するだけで、蓄える必要が無いので、電解液を極力少なくすることができます。この点もコンパクトな電池を作ることができる特徴となります。なお、ロッキングチェア型はシーソー型やシャトルコック型と呼ばれることもあります。

図8 ロッキングチェア型反応(電解液に注目)
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