モバイルデバイスのリチウムイオン電池の管理

リチウムイオン電池：

放電電圧：コバルト酸リチウムの場合は最小2.7V /セル、リン酸鉄リチウムの場合は2.5V、チタン酸リチウムの場合は1.5V。

充電電圧：コバルト酸リチウムの場合は標準4.2V（電解質改質の場合は4.35V）、リン酸鉄リチウムの場合は3.6V、チタン酸リチウムの場合は2.7V。

電池構造：円筒構造、角柱構造、積層構造の3つの構造があります。特徴は次のとおりです。

A、リチウムカーボンキメラは非常に活性が高いため、有機電解質のみを使用できます。

B、防水性と気密性が必要です。

C、リチウムデンドライトの成長を防ぎ、過熱時に充電をオフにするための微孔性断熱材の使用。

D、電極は金属箔を使用し、陽極は銅箔であり、陰極はアルミ箔です。

Ｅ、活物質は電極上に懸濁されており、厚さは５０から１００μｍである。

充電モード：定電流/定電圧方式;コバルト酸リチウムの充電電圧（電圧変動と温度変動を考慮）は4.2Vを超えてはなりません。過電圧はバッテリーの劣化を加速させ、さらには爆発を引き起こします。

マルチセルシリーズバッテリー：各セルは最大電圧を超えることができないため、各セルのステータスを個別に監視する必要があります。独立した過電圧、過熱、過電流保護回路の複数のセットが必要です。マルチセルシリーズバッテリーの場合、セルバランシングアルゴリズムが必要です。充電電流は1℃に制御し、充電が完了したときの温度は50℃を超えないようにしてください。

充電温度：周囲温度は摂氏0度から45度の間でなければなりません。低温はリチウムの沈殿を引き起こし、バッテリーの劣化を引き起こします。高温はリチウム電解質の反応を加速し、劣化を加速します。

低電圧充電：セル電圧が2.9V未満の場合、0.1Cのトリクル充電を使用する必要があります。 0.1Cを30分間充電した場合、セル電圧は3.0Vに達していないため、セルに内部短絡があり、充電チップが警告を発します。

カットオフ状態：充電電流が0.05℃未満の場合。

放電電力：電極上の活物質が薄いほど、電力は高くなりますが、容量は小さくなります。リン酸鉄リチウムとチタン酸リチウムはより高い放電電力を持っています。温度が0°Cを下回ると、有機電解液の導電率が低下し、バッテリーの放電電力が大幅に低下します。

バッテリーの状態：50％の電力が最も安定しています。高電圧は腐食と電解質の劣化を加速します。バッテリーのフル充電電圧を超えてはなりません。短時間の過放電はバッテリーに損傷を与えませんが、長期の低電力貯蔵はバッテリーの放電容量に影響を与えます。高温の熱源を避けるために、低温の貯蔵は寿命を延ばすことができます。不必要な充電と放電を避けるために、ニッケルカドミウム、ニッケル水素電池のように満充電にする必要はありません。

バッテリー劣化メカニズム：

A、リチウム炭素混合物と電解質との反応：温度が高いと、反応が激しくなります。反応によりリチウムが不溶性混合物になり、セパレーターの細孔が塞がれ、活物質の表面の導電率が低下するため、バッテリーの内部抵抗が増加します。

B、電極の腐食：アルミホイルと銅ホイルの電極は高圧で腐食しやすいため、バッテリーは通常50％の容量で保管されます。バッテリーの放電電圧が2V未満になると、銅箔が溶解します。

アプリケーションシナリオ：デジタル製品などの大容量で長期間の使用。

トレンド：1990年のリチウムイオン電池の導入以来、容量は年間7％の割合で増加しています。最初のコバルト酸リチウム、ニッケルマンガン（低コスト）の添加、リン酸鉄リチウム（高出力、ただしエネルギー密度のみがコバルト酸リチウムの半分）。チタン酸リチウムはパワーとサイクル寿命が優れていますが、エネルギー密度も不十分です。最近開発されたシリコンネガティブバッテリーは、エネルギー密度を30％増加させることができますが、サイクル寿命は短くなります。長期的な開発は、硫化リチウム電池と空気リチウム電池です。硫化リチウム電池はエネルギー密度が高いが、サイクル寿命が短く、電池の空気リチウム理論エネルギー密度が最も高いが、それでも一時的に実施することは難しい。

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