リチウムイオン電池の寿命が短くなる原因は何ですか？

携帯電話は誰にとっても日用品になっています。おそらく、誰もが経験を持っています。携帯電話の利用拡大に伴い、携帯電話の待機時間はますます短くなり、日々の需要は利用ニーズに応えることができるようになります。 2回の充電で動作しますが、1日2回の充電では問題を解決できません。これは携帯電話のバッテリーが良くないとよく言われることです。一般的にリチウムイオンバッテリーは「寿命の低下」と呼ばれます。リチウムイオン電池の寿命が短くなる原因は何ですか？この質問に答える前に、まず概念を理解する必要があります。リチウムイオン電池の寿命はどれくらいですか。

一般に、リチウムイオン電池の容量がサイクル中に初期容量の80％に低下したときに通過するサイクル数は、リチウムイオン電池の寿命として定義されます。携帯電話は頻繁に交換する必要のある電子製品です。したがって、平均的な電池メーカーは、携帯電話のリチウムイオン電池の寿命を約500倍に設計します。つまり、1日1回充電すると約1年半かかります。私たちの携帯電話のバッテリー容量は初期容量の約80％に低下するため、携帯電話の電力はますます少なくなっていると感じています。もちろん、これは誰もができるだけ多く充電するべきではなく、科学的かつ合理的に充電する必要があるということではありません。記事の最後に、エディターが電話の充電方法に関するヒントを提供します。お役に立てば幸いです。

リチウムイオン電池の衰退メカニズムに関する議論

これが、リチウムイオン電池が使用中に低下する理由です。まず、リチウムイオン電池の内部では、通常のリチウムイオンの埋め込みと埋め込みの正と負の反応に加えて、SEI膜の形成と成長などの多くの副作用があることを明確にする必要があります。電解質分解、バインダー分解、正および負の活動。物質の破裂などにより、リチウムイオン電池の容量が低下します。リチウムイオン電池の衰退を引き起こす要因はたくさんありますが、3つの大きなカテゴリーに分類できます。1）リチウムイオン電池はクローズドシステムであるため、リチウム損失、内部材料は一定、形成とSEI膜、負の極性リチウムなどの破壊は、Liリソースのみを消費します。 2）リチウムイオン電池の使用中にしばしば発生する、正極性物質の粒子断片化、バインダー分解、正極性物質の結晶構造の変化などの正極性活性物質の喪失。これらはすべて、何らかの陽性物質を引き起こします。リチウムを挿入する能力を失う極性活性物質; 3）負の活性物質の損失やバインダーの分解などの負の活性物質の損失は、一部の負の活性物質粒子が導電性ネットワークへの導電性接続を失い、リチウムを挿入できなくなり、結果としてリチウムイオン電池の容量の損失。

英国のオックスフォード大学のChristopherR。Birklは最近、開回路電圧を使用してリチウムイオン電池を検出する方法を提案しました。リチウムイオン電池の開回路電圧は、正極と負極の電位差であり、リチウムイオン電池の熱力学的特性を反映しているため、正極と負極に関する豊富な情報を得ることができます。 Christopher R. Birklは、ボタン電池を使用して、リチウムイオン電池の低下を引き起こした3つのモードが電池の開回路電圧に与える影響をテストおよび検証しました。バッテリーの開回路電圧曲線を検出することにより、バッテリーの低下を引き起こしたモデルを特定できることがわかりました。 Christopher R. Birklの業績は、リチウムイオン電池システムの管理に画期的な貢献をしたと言えます。

リチウムイオン電池の衰退メカニズムに関する議論

Christopher R. Birklは、市販の正方形電池から取り外した電極を使用してボタン電池を作成し、3つのリチウムイオン電池の減衰モードをシミュレートしました。1）リチウム損失。 2）負の極性活性物質の喪失; 3）正の極性活性物質の喪失。テストの精度を確保するために、すべての実験用バッテリーは、熱平衡を達成するために、最初にサーモスタットで3時間安定化する必要があります。テストでは2つの電圧が測定され、そのうちの1つは充電および放電プロセス中に測定された電圧でした。これは、偽電圧とも呼ばれます。偽電圧は、リチウムイオン電池の下降モードと下降モードの判断に役立ちます。リチウムイオン電池の衰退モードを実際に決定できるのは、リチウムイオン電池の開回路電圧です。

リチウムイオン電池の衰退メカニズムに関する議論

まず、ChristophR.Birklは、ボタン電池の面積に基づいてボタン電池の理論容量を計算し、次に、負極片を切断して正極片のリチウムストリッピングを変化させることにより、リチウムイオン損失をシミュレートしました。負極活物質の損失をシミュレートし、正極活物質の損失を正極タブを切断することによってシミュレートした。テスト結果を分析するために、ChristophR.Birklはヒストグラムを使用して、上の図に示すように物理モデルを作成しました。左側が負のSoC状態、右側が正のSoC状態、上部のモデルです。通常のバッテリーモデルです。図からわかるように、通常の電池設計では、負極の容量は一般にわずかに高く、これは一般に正と負の冗長性と呼ばれ、適切な冗長性はリチウムイオン電池のサイクル性能を保証できます。リチウムイオンにもあります。バッテリーが過充電されると、リチウムが沈殿しないように、またバッテリーの安全性を確保するのに十分なリチウムを保持できます。

この記事では、主にリチウムイオン電池の衰退の考えられる原因と、これらの考えられる要因に基づいたクリストファーR.バークルの座屈アナログ電池を紹介します。1）リチウム損失。 2）正の極性活性物質の喪失; 3）負の活性物質損失、クリストファーR.バークルによって確立されたリチウムイオン電池の物理モデルの簡単な紹介。次の記事では、この物理モデルを使用して、リチウムイオン電池の衰退を引き起こすさまざまな要因を分析する方法を紹介します。リチウムイオン電池に対する開回路電圧の影響。

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