リチウムイオン電池の電圧についてどのくらい知っていますか？

リチウムイオン電池は、1912年にGNルイスの下で開発されました。しかし、最初のリチウムイオン電池が市場に出るのは1970年代になってからです。バッテリーにリチウムを選択する理由は、リチウムがすべての金属の中で最も軽く、電気化学ポテンシャルが最も高く、単位重量あたりのエネルギーを最大量貯蔵できるためです。世界は、携帯機器に電力を供給する唯一の方法として、ニッケルカドミウム電池を長年使用してきました。リチウムイオン電池は1990年代に競争相手として登場し、それ以来、電池の中で最も急速に成長し、最も有望なものに成長しました。

充電式リチウム電池の開発は非常に長く、手間がかかりました。そのようなバッテリーを開発するために取られた最初のステップは、安全上の問題のために失敗しました。リチウム金属は、主に充電中は非常に不安定であり、制御がはるかに困難になります。したがって、科学界はリチウムイオンの使用を通じて非金属リチウム電池に焦点を合わせ始めました。エネルギー密度がわずかに低下しましたが、リチウムイオン電池の方がはるかに安全でした。

リチウムイオン電池は、ニッケルカドミウム電池の2倍のエネルギー密度を持っています。これらのバッテリーの高電圧により、人々はバッテリーパックとして使用するために単一のセルだけを使用することができます。これらのバッテリーはまた、はるかに少ないメンテナンスを必要とします。

リチウムイオン電池の充電にはどのくらいの電圧がかかりますか？

リチウムイオン電池の充電は、ニッケル水素電池の充電とは大きく異なります。リチウムイオン電池は、電流よりも充電する電圧に大きく依存します。これにより、充電は鉛蓄電池の充電とかなり似たものになります。主な違いは、リチウムイオン電池のセルあたりの電圧がはるかに高いことです。リチウムイオン電池は過充電に耐えられないため、電池が完全に充電されたことを即座に検出するために、所定の位置にチェックを入れることが重要です。消費者が利用できるリチウムイオン電池のほとんどは、セルあたり4.2ボルトまで充電され、セルあたり約±50mVの許容誤差があります。これを充電すると、セルにストレスがかかり、セルが酸化されます。これは、バッテリーの容量と耐用年数に影響を与えます。また、安全上の問題が発生する可能性もあります。

リチウムイオン電池の充電プロセスは、2つの段階に分けることができます。最初のものは定電流充電段階であり、この段階ではバッテリーへの充電電流が制御されます。これは通常1〜0.5 Cであり、消費者向けバッテリーは最大0.8 Cが推奨されます。この段階では、リチウムイオンバッテリーの両端の電圧が上昇します。これには約1時間かかる場合があります。

充電プロセスの第2段階は、飽和充電です。現在の充電段階でのセルの電圧が4.2ボルトに達すると、バッテリーは飽和充電段階に入る必要があります。この段階では、電圧は4.2ボルトに維持され、電流は着実に低下します。電流が定格電流の10％に達するとステージは終了します。このプロセスの長さはメーカーによって異なりますが、ほとんどの場合、約2時間続きます。

リチウムイオン電池の電圧を自分で計算する方法は？

リチウムイオン電池は4.2ボルトの定数を生成します。バッテリーの極に電圧計を取り付けることで、これを自分で確認できます。電圧計がない場合は、既知の抵抗と電流計を使用してバッテリーをワイヤーに接続できます。次に、抵抗に電流計に表示されている電流を掛けて、電圧を求めることができます。

ただし、リチウムイオン電池の静電容量はアンペア時で測定されます。 1アンペア時の容量のバッテリーには、1時間の間に1アンペアを生成するのに十分な電力があります。容量は、実際にはバッテリーに保存されているクーロンの数の尺度です。バッテリーの容量を測定するには、バッテリーから一定の値で電流を引き出し、バッテリーがEVODに到達するまでにかかる時間を確認する必要があります。これで、電流に測定時間を掛けて、バッテリーの容量を取得できます。これは正確な値を与えるものではありませんが、得られた結果は日常の使用に十分正確です。正確な結果を得るには、正確なデバイスを使用して時間と電圧の両方を測定する必要があります。いずれかのガジェットがずれていると、バッテリー容量の測定でエラーが発生します。

リチウムイオン電池の電圧レベルを知っていますか？

各リチウムイオン電池の電圧は、その設計と化学的性質によって異なります。ほとんどの消費者向けモデルは、4.2ボルトまたは3.7ボルトとして販売されています。これらは両方とも実際には同じものです。 4.2ボルトはセルの最大電圧を示し、3.7ボルトはセルの平均電圧を示します。バッテリーを長期間使用すると、3.0ボルトまで電圧が低下することがわかります。リチウムイオン電池の別のバリエーションは4.1V / 3.6Vバッテリーで、これは4.2 /3.7ボルトのバリエーションよりも古いものです。今日、技術の絶え間ない革新により、4.35ボルトのバリエーションなど、さらに強力なリチウムイオン電池を購入することが可能です。バッテリーを充電するときは、バッテリー電圧に適した充電器を使用してください。別の充電器を使用すると、バッテリーが過充電されて永久に損傷するリスクがあります。場合によっては、この過充電により火災が発生することもあります。したがって、充電を開始する前に、バッテリーと充電器の両方のラベルを読んでください。