ロボットに最も適したバッテリーの比較検討

C3 15 瀧波晃平
27松野晃也
28三澤洸陽

①研究の背景

去年までLi-ion電池をロボットに搭載していたが、密度の高さや許容電流の低さが見受けられた。これはロボット本来の性能を引き出し切れない原因となりうる。
そこでこれらの問題を解消するべく、ロボットに搭載するのに最も適したバッテリーを選択することにした。

②ねらい

そもそも「ロボットに搭載するのに最も適したバッテリー」とは、
・密度が低い
・許容電流が大きい
・壊れにくい
・壊れたとしても安全
という条件を満たすバッテリーである。
こういった特徴を化学的に説明できるようにするのがこの研究の狙いである。

③仮説

密度が低い→バッテリーに使われている素材の密度が低いのでは?加工によって軽くしているのでは?(微細な穴をあけるなど)

許容電流が大きい→反応速度が早いのでは?

壊れにくい→不可逆反応が起きにくいのでは?

壊れたとしても安全→バッテリーの構造が破壊された時発生するガスが不燃性なのでは?

④技術的知識

すべての電池の内部では酸化還元反応が起きている。
いわゆる「バッテリー残量」とはバッテリーの電圧である。

⑤これからの取組

実際にバッテリーを過放電の状態にしたり、物理的に叩くなどして破壊試験を行いバッテリーから発生するガスやそのときの状況等を記録し、仮説の立証を試みる。
メモリー効果が何によって引き起こされるのかを調査。

⑥まとめ

最終的に最もよいバッテリーを選択し、それを使用したロボットを制作(Ei科との連携を強化)し大会で優勝を目指す。

⑦実験結果

Li-Poバッテリー破壊実験の様子(7/20)
3度めの打撃でパッケージが破れ煙が上がる
その後破れた部分から火が吹き出た
全体が火に包まれ焚き火のように燃え上がった。
火が消えたあと燃え残った部分を温度計(非接触型)で計ったところ500℃を超えていた

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