【電池入門】基本原理・アルゴリズム

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。

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【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)
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【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。
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【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 PCSBMS
評価 SOC・SOHC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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