haratkhr技報

SRモータ技術研究所

正極活物質の価数

正極活物質の価数を調べました。 正極活物質には、コバルト、ニッケル、マンガン、リン酸鉄 等が使用されています。 正極反応では、充放電により遷移金属元素の価数が変化します。 鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウム電池 例 反応式は…

リチウム吸蔵結晶

リチウムイオン電池に使用されているリチウム吸蔵結晶を調べました。 リチウムイオン電池は負極の炭素結晶層間にリチウムを吸蔵しています。 Ni/MH電池(ニッケル水素電池)は負極の水素吸蔵合金に水素を吸蔵しています。 反応式より、C6LiはC6とリチウムと…

大容量ニッケル水素電池

大容量ニッケル水素電池を調べました。 エネルギーの効率的運用を目指しコジェネレーションシステム、分散型発電システムの導入が進められています。二次電池は有望な方策ですが、鉛電池やナトリウム-硫黄電池は充放電速度が遅く、出力特性に優れた大容量の…

高分子電解質膜

高分子電解質膜を調べました。 自動車用の高分子固体電解質形燃料電池には、フッ素系スルホン酸高分子電解質膜が使用されています。 電解質膜の要求特性 1. 酸・アルカリ等薬品に対して化学的安定性が高いこと。2. 電解質溶液や電場に対して電気化学的安定性…

記事2020/記事一覧

2020 07 06 正極活物質の価数 を追加しました。 2020 06 29 リチウム吸蔵結晶 を追加しました。 2020 06 22 大容量ニッケル水素電池 を追加しました。 2020 06 15 高分子電解質膜 を追加しました。 2020 06 08 固体電解質 を追加しました。 2020 06 01 家庭…

固体電解質

固体電解質を調べました。 固体であっても、その中をイオンが容易に動きうるものがあり、イオンによる導電現象を示す物質は固体電解質と呼ばれています。 安全性や信頼性の観点から、無機固体電解質が究極の形態と考えられます。 リチウムイオンの無機固体電…

家庭用蓄電池

家庭用蓄電池を調べました。 太陽光発電の卒FIT後、日中に発電した電気の余った分を貯めて、発電をしていない時間帯に使う蓄電池の導入が始まっています。 家庭用蓄電池 外観 停電時に電気が使える メリットもありますが、蓄電池価格、施工費、蓄電池の劣化…

自己放電

Ni/MH電池の自己放電を調べました。 電池に蓄えられている電気量は時間の経過と共に徐々に減少します。 一ヶ月あたりの自己放電率は、鉛蓄電池は1.5%、Ni/MH電池は10~30%、リチウムイオン二次電池は1~10%、NAS電池は0%とされています。 Ni/MH電池は自己放…

新型二次電池

新型二次電池への関心が高まっています。 多種類の新型二次電池の研究開発が公表されていますが、大部分は10年以上前に発明された電池の見直しです。 新型二次電池 例 〇全個体リチウムイオン二次電池/NEDO 等 〇リチウム硫黄電池/東京電力HD、首都大学東京 …

Two Container Ni/H2電池

Ni/H2電池は宇宙用途として開発されていますが、地上用途の最適化を考えました。 電気自動車にはリチウムイオン電池、燃料電池が使用されていますが、資源、コストの課題があります。 常圧容器と高圧水素タンクを使用したTwo Container Ni/H2電池で課題解決…

Ni/H2電池

Ni/H2電池(高圧ガス形ニッケル水素電池)を調べました。 負極に燃料電池用の電極と同一のH2極、正極にNi/MHと同一の水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、電解液に水酸化カリウムを用いた二次電池です。 Ni/MH電池と比較して、重量エネルギー密度は1.5倍、容積エネル…

Ni/MH電池

Ni/MH電池(ニッケル水素電池)を調べました。 負極に水素吸蔵合金 MH、正極に水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、電解液に水酸化カリウムを用いた二次電池です。 正極は、出力特性が焼結式より劣るものの体積当りの放電容量を高くできるペースト式(発泡ニッケル製…

鉛電池

鉛電池を調べました。 負極に海綿状鉛、正極に二酸化鉛、電解液に希硫酸を用いた二次電池です。 自動車、バイク、フォークリフト、ゴルフカート 等用として最も生産量が多い電池です。 負極の海綿状鉛は、微細構造で表面積を増やしています。 正極の二酸化鉛…

電力貯蔵電池

昼夜間電力、受電電力の平準化を目的とした、電力貯蔵電池が導入され始めています。 低コスト化がキーのため、実用に近いのは、ナトリウム硫黄電池、レドックスフロー電池および鉛電池です。 1.ナトリウム硫黄電池 負極:ナトリウム、正極:硫黄、固体電解…

電池等価回路

半電池で構成された電池の等価回路を作成しました。 1.電池(ガルバニ電池)の原理 ・二つの物質A、Bの酸化還元反応の標準生成ギブスエネルギーがマイナスの場合、自発変化でA、Bを直接触れさせて酸化還元反応させると標準生成ギブスエネルギーが熱エネルギ…

リチウム電池

リチウム電池を調べました。 リチウム電池は負極にリチウム、正極に二酸化マンガン、有機溶媒電解液を使用した一次電池です。 公称電池電圧は 3V とマンガン乾電池、アルカリ乾電池の2倍です。 化学反応式 ・負極に使う金属リチウムは、反応性が極めて高いの…

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池を調べました。 2020 06 29 追記 リチウムイオン電池は、リチウム電池の負極をリチウム合金より、リチウム吸蔵物質に代えた電池です。リチウムイオン電池は従来電池と異なる新しい動作の様に説明されていますが、動作原理はリチウム電池、…

燃料電池

燃料電池を調べました。 1.一般の説明 ・マイナスの電極では、H2ガスは、電極内の触媒に吸着され活性な水素原子(H-H)となります。 ・この水素原子は、水素イオン(2H+)となり2個の電子(2e-)を外部回路を通ってプラスの電極への電流となります。 ・プラスの電…

水の電気分解

水の電気分解を調べました。 1.一般の説明 ・硫酸は、水素イオン・H+と、硫酸イオン・SO42-に電離します。 ・陰極では、水素イオンが引かれH+が電子を受け取り(還元されて)、水素・H2が発生します。 ・陽極の反応では、硫酸イオンより電子を奪…

ダニエル電池

リチウムイオン電池、燃料電池の理解を深めるため、電池の勉強をはじめました。 まず最初にダニエル電池を調べました。 1.一般の説明 ・「亜鉛は銅よりもイオン化傾向が大きく酸化されやすい性質があります。 ・負極では、酸化されやすい亜鉛が酸化され、電…

制御仕様

定電流回路の例とNew正弦波AC100Vインバータの制御仕様を紹介します。 PFC回路 例 制御仕様 ◎正弦波交流電源より、入力電流が正弦波になるように平滑コンデンサを負荷の大小に係わらず一定電圧に充電します。 ・FETのオン期間が一定の場合、チョーク電…

定電流回路例

New正弦波AC100Vインバータに使用している定電流回路の例を紹介します。 直流定電流源/交流定電流源 定電流回路実用例 抵抗負荷:---/IH回路(直流/交流) 定電圧抵抗負荷:LED点灯回路/放電灯点灯回路 電圧源負荷:電池充電回路/定電流…

New正弦波AC100Vインバータ

New正弦波AC100Vインバータを紹介します。 概要 ・定電流回路を電圧制御して交流電圧を発生しています。 ・動作中に負荷短絡になると電流を制限し動作を続行します。 ・AC側のエネルギーをDC側に回生する機能により、進相 遅相の機器が使用できます…

サイクロコンバータ

エンジン発電機に使用されているサイクロコンバータを調べました。 サイクロコンバータ は、位相制御で周波数を変換します。 ・3相交流をSCRで位相制御すると電圧可変直流電源になります。 ・SCRの方向を変えると正と負の直流電源になります。 ・半波正弦波…

DC-DCコンバータ

DC-ACインバータに使用されているDC-DCコンバータを調べました。 スイッチング電源と異なり、電圧制御がないプッシュプルコンバータが使用されてます。 スイッチを50%Dutyでオンオフし、トランスの巻数比で出力電圧が決まります。 電流制限用のチョーク…

DC-AC矩形波インバータ

市販のDC12V-AC100V矩形波インバーターを調べました。 TL494C制御のDCコンバータ、KA7500B制御の矩形波AC100VインバータとUSBポート電源で構成されています。 仕様 入力電圧:DC12V(11-15V) 出力電圧:AC100V 定格出力:150W 出力波形:矩形波 出力…

DC-AC正弦波インバータ

市販のDC12V-AC110V正弦波 インバーターを調べました。 TL494C制御のDCコンバータ、CPU制御の正弦波AC100VインバータとCPU制御のコントロール回路で構成されています。 仕様 入力電圧:DC12V(9V- 15V) 出力電圧:AC110V ± 5% 定格出力:300W …

正弦波インバータ

この技報が考える正弦波AC100Vインバータの基本です。 基本動作 ・アームの中点の平均電圧を正弦波と同等になるようにPWM制御します。 ・アーム間で位相を180度ずらします。 ・アーム間電圧の差がPWM制御されたAC出力になります。 ・PWMの周波…

初夢 2020

あけましておめでとうございます。 今年の初夢は New正弦波AC100Vインバータの開発です。 AC100Vインバータ は小型発電機、 DC12VーAC100Vカーインバーター等に使用されています。 疑似正弦波(矩形波)インバータは超小型、安価ですが、使用する電…

乾電池の並列接続

乾電池が液漏れしリモコンが故障しました。 漏れた電解液でスイッチがショートしています。 電池構成は、単4アルカリ電池4本を直列/並列で3Vにしています。 並列が原因で液漏れした可能性があります。 対策として、並列をやめ電池2本のみの直列で使用して…