電池の充放電曲線

197 電気量と電圧と静電容量と電気エネルギー の関係

下記の制御スライダーをドラッグしてコンデンサと電池の特性の違いをみてみましょう。

制御と結果
DOD/SOC : 0
内部抵抗 : 0
電圧 V / V 0
静電容量 C/F 0

電池の内部抵抗が大きくなると、カットオフ電圧に到達する時間が短くなり、電池の容量が小さくなります。 内部抵抗は、溶液抵抗(抵抗過電圧)と接触抵抗からなります。 接触抵抗は、オーミックコンタクトでは、固体間接触の集中抵抗からなり、 またショットキーコンタクトでは、反応抵抗(活性化過電圧)や皮膜抵抗となります。

電池とエネルギー

酸化体の活量と電位

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.90.80.70.6 酸化体の 活量 電位 E / V vs. NHE
  1 酸化還元系の電位

酸化体が多いほど、酸化力(電位)が上がります。 電位は、ネルンストの式で説明されます。

電池の 放電曲線S字 を描くのは、そのためです。


SOC- OCV曲線

  2 198 🖱 電池の内部抵抗とSOC- OCV曲線
©K.Tachibana

電池の内部抵抗 が大きくなると、カットオフ電圧に到達する時間が短くなり、電池の容量が小さくなります。 電池の内部抵抗 は、溶液抵抗( 抵抗過電圧)と接触抵抗からなります。 接触抵抗は、オーミックコンタクトでは、固体間接触の集中抵抗からなり、 またショットキーコンタクトでは、反応抵抗( 活性化過電圧)や皮膜抵抗となります。 SOCの推定に使われます。


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電流と電圧と電気抵抗の関係
©K.Tachibana
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/52255/_02/VoltageCurrent.asp

  1 主な電気化学測定法
名称 概略 制御 測定 装置
クロノポテンショメトリー (CP 電圧電気量曲線 電池充放電曲線 過渡応答 など 電流 電圧、時刻 🚂 ガルバノスタット、データロガー
クロノアンペロメトリー 電流絞り込み曲線など 電圧 電流、時刻 🚂 ポテンショスタット 1 ) データロガー
リニアスイープボルタンメトリー (LSV) 分解電圧の測定など 電圧、掃引速度 電流 🚂 ファンクションジェネレータ、 🚂 ポテンショスタット、データロガー
サイクリックボルタンメトリー ( CV) 2 ) 電圧、掃引速度 電流 反応種の特定など
電圧電流曲線 電流 電圧 電池の内部抵抗
コンダクトメトリー 導電率 誘電率 の測定など 電圧 電流 🚂 ファンクションジェネレータ 3 ) 🚂 ポテンショスタット、データロガー
交流インピーダンス法 導電率 の測定など 電圧 周波数 電流 ファンクションジェネレータ、ポテンショスタット、データロガー、 オシロスコープ、LCRメータ * *

参考文献


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