リチウムイオン電池は、フォークリフトバッテリー、草刈り機バッテリーなどの使用するシーンが多く便利な電池です。同じ仕様のバッテリーと比べてリチウムイオン電池の体積が小さく、重量がかるく、エネルギーの密度が高く、簡単に高電圧を得られます。一般的な構成成分は、プラス極・マイナス極・電解液・セパレータです。中でも、電解液はリチウムイオン電池において欠かせない成分です。この記事では、リチウムイオン電池電解液がどのような役割を果たすのかを解説していきます。
リチウムイオン電池電解液は何でできてる？
リチウムイオン電池電解液は、リチウム塩と有機溶媒で構成されています。プラス極とマイナス極の中間にあるセパレータと共に、電池が正常に働くためには重要な構成要素です。
3つの主なバッテリー液は何？
●イエチレンカーボネート
●プロピレンカーボネート
●ジエチルカーボネート
主なバッテリー液は、イエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートの有機溶媒系が挙げられます。その中で、カーボネート系の溶媒は、比較的高活性を持っています。また、耐酸化性が良好なのが特徴です。
電池でリチウムイオン電池電解液の作用
リチウムイオン電池電解液は、通電時にセパレータの間からプラス極・マイナス極の間のリチウムイオンの移動や受け渡しをする働きを持っています。電解液の作用によって、充電・放電がスムーズに行われます。
適切な電解質を選択すれば、高いエネルギー密度と電力密度、長い寿命、および優れた安全性を備えたリチウムイオン二次電池を取得するための鍵です。
リチウムイオン電池電解液が漏れない原因
リチウムイオン電池は、あまり液漏れは起きない比較的安全性の高い電池です。その理由は、電解液がゲル状でバッテリーのラミネートフィルム容器が破損しても液漏れが起きない工夫がされていることにあります。またリチウムイオン電池電解液はダイヤフラムに完全に吸着されており、電池内部に液体が流れていないため、源から漏れの可能性を回避されます。
しかし、液体で電解液が入ってる場合は液漏れの恐れがあります。充電電圧を誤ると液漏れの危険性あるので注意が必要です。鉛蓄電池の電解液は、80％の硫酸と蒸留水を一定の割合で製造されます。使用の際に電池内部の温度が上昇すると、平衡が破れて液漏れが発生する可能がります。
そして、充電と大電流放電の過程で、電解液で一部の水が分解・蒸発し、電解液が減少して比重が変化し、バッテリーの容量に影響を与えます。メンテンス無いリチウム電池とは異なり、鉛蓄電池が定期的に水を追加して電解液を回復する手続きが必要です。この動画はバッテリー注液方法を紹介します。
リチウムイオン電池にはどのくらいの電解質が含まれている？
電解質の含有量は電池の特性や化学的性質によって異なります。リチウムイオン電池は電解質を多く含み、その含有量は約16 wt％となります。
まとめ
リチウムイオン電池は、寿命が長く充電して繰り返し使用できる汎用性の高い電池です。電解液は、電池を正常に動かすために大切な役割を果たします。しかし、リチウムイオン電池は温度変化に弱いという特徴があります。使用上の注意を確認して、破損しないように適切に管理していきましょう。
