バッテリーはどのようにセットアップされますか？
基本的なコンポーネント：
すべてのバッテリーは、タイプに関係なく、基本的なコンポーネントを共有します。
* アノード（負の電極）： これは酸化が発生する場所です。電子が放出されます。
* カソード（正の電極）： これが削減が発生する場所です。電子は受け入れられます。
* 電解質： これは、イオン導体（通常は液体、ゲル、または固体）で、イオンがアノードとカソードの間を移動して回路を完成させます。
* 分離器： （多くの場合）アノードとカソードを物理的に分離する多孔質膜を、イオンの流れを可能にしながら直接接触を防ぎます。これにより、短絡が防止されます。
* 現在のコレクター： これらは通常、電子がアノードから外部回路のカソードに流れる経路を提供する金属構造（銅やアルミニウムなど）です。
それらの配置方法：
配置は、バッテリーの種類と望ましい電圧と容量に基づいて大きく異なります。
* 単一セル： 最もシンプルなセットアップは、1つのアノード、1つのカソード、電解質を備えた単一の電気化学セルです。 これにより、特定の電圧が提供されます（たとえば、アルカリ細胞の場合は約1.5V）。
* シリーズ接続： 電圧を上げるために、複数のセルが直列に接続されています。 1つのセルの正の端子は、次のセルの負の端子に接続されています。 合計電圧は、個々のセル電圧の合計です（たとえば、4 x 1.5Vセル=6V）。
* 並列接続： 容量を増やすため（バッテリーが電力を供給する時間）、複数のセルが並行して接続されます。 すべてのセルの正の端子が接続され、負の端子が接続されます。 電圧は単一のセルと同じままですが、総容量は個々のセル容量の合計です。
* シリーズパラレル接続： より高い電圧と容量の場合、直列接続と並列接続の組み合わせを使用できます。 これは、電気自動車のような大型バッテリーパックでは一般的です。 たとえば、12Vバッテリーは、直列に接続された6 x 2Vセルで作られているか、2つの6セルパックを並列に接続することができます。
バッテリーパッケージ：
個々のセルまたはモジュールは、通常、保護ケーシングに収容されます。 このケーシングは機械的保護を提供し、電解質の漏れを防ぎ、外部回路への接続を促進します。 ケーシングの設計と材料は、バッテリーのサイズ、種類、アプリケーションによって大きく異なります。
特定の例：
* アルカリ電池： これらは通常、亜鉛アノードと二酸化マンガンカソードを持つ単一の細胞です。
* リチウムイオン電池： これらはより複雑で、通常、直列および/または並列で接続された複数のセルで構成され、電圧、電流、温度、および過充電/排出を防ぐために、バッテリー管理システム（BMS）を備えた大きなバッテリーパック内にパッケージ化されます。
* 鉛酸バッテリー： これらは多くの場合、硫酸電解質に浸漬した鉛プレートを備えた直列に接続された複数の細胞（通常6個のバッテリーの場合は6個）で構成されています。
要するに、バッテリーのセットアップは、電極、電解質、セパレーター、および電流コレクターの慎重に設計された配置であり、多くの場合、希望の電圧と容量を実現するために、すべてのシリーズおよび/または並列で組み合わされ、すべてが保護ケーシングに囲まれています。 正確な構成は、化学組成と目的のアプリケーションに大きく依存します。