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活動日誌

活動日誌について

今話題の科学情報やイベント、技術などについての話し合いや考察を、レポート形式でまとめて配信しています!学生ならではの視点でまとめているので、理系の知識が少ない人にも、解りやすく解説出来るように日々つとめておりますので、お気軽にご意見・ご感想を頂けますと幸いです!

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車に使われている電池の種類と違い

未来の車と社会

現在、自動車にはいくつかの種類の蓄電池が使われています。今日はその蓄電池の種類と使い分けられる理由を考えてみました。
(幾何伊明花)

対話

report of

・・・・
2014年6月5日:参考文献

1) 工藤徹一、日比野光宏、本間格、「リチウムイオン電池の科学」、内田老鶴圃(2010)
2) J.S.Thorne,J.R.Dahn,M.N.Obrovac,and R.A.Dunlap;J. Power Sources,216,139(2012)
3) Yangang Wang,Bo Li,Chengli Zhang,Hong Tao,Shifei Kang,Sheng Jiang, and Xi Li, J. Power Sources,219,89(2012)
4) S.Komaba,T.Ishikawa,N.Yabuuchi,W.Murata,A.Ito,and Y.Ohsawa,Applied Materials & Interfaces,3,4165(2011)
5) L.T.Lam,and R.Louey,J.Power Sources 158,1140(2006)
6) G.H.Newman and L.P.Klemann,J.Electrochem.Soc.,127,2097(1980)
7) 岡田重人、原聡、土井貴之、山本準一、硫黄と工業,62(9),131(2009)
8) S.Okada,H.Arai,and J.Yamaki,Denki Kagaku(Electrochemistry),65,802(1997)
9) A.Nadiri,C.Delmas,R.Salmon,and P.Hagenmuller,Rev.Chim.Miner.,21,537(1984)
10) P.G.Bruce and G.Miln,J.Solid State Chem.,89,162(1990)
11) Y.Uebo,T.Kiyabu,S.Okada,and J.Yamaki,The Reports of Institute of Advanced Material Study,16,1(2002)
12) C.Delmas,F.Cherkaoui,A.Nadiri,and P.Hagenmuller,Mater.Res.Bull.,22,631(1987)
13) T.Shiratsuchi,S.Okada,J.Yamaki,and T.NishidaJ.Power Sources,159,268(2006)
14) I.Gocheva,M.Nishijima,T.Doi,S.Okuda, and J.Yamaki J.Power Sources,187,247(2009)
15) T.B.Kim,J.W.Choi,H.S.Ryu,G.B.Cho,K.W.Kim,J.H.Ahn,K.K.Cho,and H.J.Ahn,J.Power Sources,174,1275(2007)
16) 第53回電池討論会(2012)福岡

あれ??智恵先輩??
何ですか?この論文の山!
ふふふ、
おわ!
なんだこれ!
まさかこれ・・・
先日言ってた資料??
・・・
これ、どうするんですか・・・?
まさか、今から私たちに読めとは・・・
言いませんよ・・・ね・・・?
ふふふ、
どうかしら?
え!!
うえ!
え・・・
智恵が珍しく行動的だと思ったら・・・
また何か良からぬことを・・・
ふふふ、それ
どういう意味かしら。
これは私がさっきまで
目を通してたものだから
今日は直接的には
使わないの。
なーんだ!よかった!
私、難しい文章読むと
眠くなっちゃうんですよね!
文子は少し智恵
見習った方が
良いんじゃないか?
えー・・・
でもでも!私も昨日少し
二次電池について
勉強してきましたよ!
お!珍しいな!
文子でもやれば出来るじゃん!
二次電池とは!
蓄電池のことです!
・・・・え?
いや、確かにそうだけど。
それは先日のメカ
レポートにもあったし。
・・・・
文子先輩に期待した
私が間違いでした。
ひ、ひどいよ!
最近みんな
私のこと馬鹿にし過ぎ!
それだけじゃないってば!!
自動車用蓄電池には
鉛蓄電池
リチウムイオン二次電池
ニッケル水素電池
などが使われているんですよ!
お!文子から
少し進歩した発言がでたな。
偉いぞ!
・・・なんか馬鹿にしてますよね?
確かにそうですね。
文子先輩が挙げた蓄電池以外にも
アイドリングストップ機構
ついた車では、キャパシター
使われていますけどね。
きゃぱしたあ?
って、他の蓄電池
なんか違うの?
そもそも鉛蓄電池とか
リチウムイオン二次電池
ニッケル水素電池
使い分ける意味も
よくわかんないんですよねー
まさか・・・
勉強したのって
そこまでとか・・・
言わないですよね・・・?
えへへへへ・・・
・・・・
まあ良いですよ・・・
正直なことを言えば
期待してなかったですし・・・
え”ー!
ふふふ、
じゃ、じゃあメカちゃん
どうちがうって言うのさ!
馬鹿にしないで下さいよ。
いいですか?
まず、鉛蓄電池は戦前から使われてる
古い手法の電池なんですよ。
簡単に言えば、硫酸二酸化鉛をいれて
電力を発生させています。
むむむ。
メリットとしては
安いことですかね。
ただ、水をつかっているので
水素が発生するのが
デメリットですかね。
それに重くて大きいんですよ。
そして地球上に存在する
鉛の量が少ないんです。
さらに鉛や硫酸を処分するのが
環境に良く無いとも言われています。
そして補足として
現在の主な用途としては
飛行機等に
使われてますね。
な、なるほど・・・
コストを削減したい場合は
この鉛蓄電池が使われるんだ・・・
これでわかりましたか?
文子先輩と一緒に
しないで下さいよね。
むー!
ふふふ、
さすがめかちゃん
でも、少し補足をさせてもらうと
デメリットで上げた
水素が発生する件は
車は外で使用するから
外に排出すれば問題ないし
地球上にある鉛の量の問題や
廃棄の際の環境問題
今ではリサイクルを行うことで
改善しているの。
だから将来的にも鉛蓄電池
残っていくのではないか
ともいわれているの。
あ、ちょっとメカちゃん
足りなかったね。
もう!
揚げ足とらないで下さい!
それぐらい私も知ってましたよ!
おら!
けんかすんな!
ふぁい!
あ、でもでも
何で水素が発生するのが
危険なんでしたっけ?
水素酸素エネルギーが加わると
反応が始まって爆発するんだよ。
高校で習わなかったっけか?
あははー・・・
そうかもー・・・
まあ、それも、条件とか
状況にもよるけどな。
で、他は他は?
まったく・・・
しょうがないですね。
次にリチウムイオン二次電池
メリットとしては
起電力鉛蓄電池よりも高いんです。
だから小型化に向いてるんですよ。
ほほう。
なんで?
理由は、電解質にありますね。
普通はを使っているんですが
リチウムイオン二次電池
有機溶媒を使っているからですね。
そしてをつかっていないから
当然水素が発生しませんね。
なるほど!
でもデメリットとしては
その電解質に使っている
有機溶媒燃えやすいんですよ。
それに値段が高いんです。
燃えやすいって・・・
それはかなり危なくない?!
そうだな。
以前ニュースで
からが出る事故が
アメリカで多発してるって聞いたな。
パソコンが爆発したり
バッテリーがふくれたり
未だに問題が山積みっちゃ
山積みだな。
こ、こわい・・・!
最後にニッケル水素電池ですが
安全性コスト面
選ぶならこれですかね。
ハイブリッド車電池の主流は
これになるんじゃないですか?
じゃあこれが一番安泰?
そうね、ただ
こちらも電解質
を使っているから
電気分解で水素
発生する問題があるのと
起電力鉛蓄電池より低いの。
小型軽量化したい場合
やはり起電力が高い
リチウムイオン二次電池
良いんじゃないかしら。
ふむふむ・・・
まぁいずれも
メリットデメリット
あるから使い分けられてるってとこか。
みてみて!
作ってみた!
車に使う蓄電池の比較
お。
文子にしては行動がはやいな!
やるときはやるんです!
だいたいそんな感じですかね。
そう、ね。
じゃあじゃあ
さっきでてきた
アイドリングストップの車に使われる
キャパシターってなんですか?
さっきから質問ばっかりですね。
ふふふ、知らないことを
疑問に思うことは
素敵なことよ。
キャパシター
電気二重層現象の原理が
応用された蓄電池のようなものですよ。
ふーん。
他の蓄電池と何が違うの?
まず、エネルギーデバイス
考えるときに
貯められるエネルギー容量
それを一度に取り出すことが
できる容量
は異なるの。
むむむ?
と、いうと・・・?
ふふふ、
他の蓄電池
エネルギー
たくさん貯められるけど
一度にたくさんのエネルギーを
放出することができないの。
逆にキャパシター
一度にたくさんのエネルギーを
放出できるんだけど
エネルギーをたくさん
貯蔵することができないデバイスなの。
なるほどー!
テレビや音響機器
パソコンなどの電子機器に
使用されている
コンデンサー
この仲間なの。
と、いうか
いっつも思うのですが
文子先輩って
よくこの大学入れましたね。
それどういう意味さ!
そのまんまの意味です。
それはあたしも時々思うな・・・
理佳さんまで!!
そんな哀れみの目で!
あ、でも・・・
AOで入ったから
勉強はあんまり
関係なかったって言えば
関係なかったかなー・・・?
ここのAOって確かに、筆記試験
やらなくても入れますけど
勉強しなくても入れるって
意味ではないですよね?!
しかもここかなりAOの倍率高いですし!
おい。
今すぐAO入学した
エリート達に謝れ。
ひどいですね!
私だって良いとこ
いっぱいあるんですよ!
・・・たぶん・・・
というか、AOって
出願者自身の人物像を
学校側の求める学生像と
照らし合わせて
合否を決める方法
ですよね?
この学校の求める人物像が
文子先輩みたいな人って思うと
何だか私・・・・
ふふふ、
そういえば
私もAO
え?!
え!
わー!
智恵先輩もですか!
一緒ですね!
頭良い智恵先輩も一緒で
鼻高々ですよ!
あー・・・
あー・・・
なるほ・・・
ど・・・
じゃあ自分は
一般入試でしか入れなさそうですね・・・
2014年6月15日:関連ページ

【関連対話】
未来の車と社会 001:「車」と「みらい技術」
未来の車と社会 002:燃料電池自動車に対する疑問
未来の車と社会 003:車に使われている電池の種類と違い(現在の記事です)
未来の車と社会 004:二次電池の未来と問題

【関連レポート】
「東京モーターショー2013から探る未来の車」のレポート一覧

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