リチウム電池の貯蔵寿命についてどれだけ知っているか

リチウムはすべての金属の中で最も軽く、最大の電気化学ポテンシャルを持ち、重量あたり最大の比エネルギーを提供します。アノードの充電式リチウム金属電池は、驚くほど高いエネルギー密度を提供する可能性があります。それにもかかわらず、1980年代半ばには、サイクリングによってアノードに望ましくないデンドライトが生成されることが観察されました。これらの成長粒子はセパレーターに浸透し、電気的短絡を引き起こします。セルの温度は急速に上昇し、リチウムの融点に近づき、「フレームベント」としても知られる熱暴走を引き起こします。

金属リチウムの電池は、アノードとしてリチウムを使用し、リチウムイオンは、アノードとしてグラファイトを使用し、活物質としてカソードを使用します。 3,60 Vの高いセル電圧は、優れた比エネルギーの鍵です。活物質と電解質の大幅な変化は、エネルギー密度をさらに高める可能性があります。充電の特徴は素晴らしく、平坦な放電曲線は、望ましい3.70〜2.80V /セル範囲で蓄積された電力を効率的に使用します。

リチウムイオンという言葉は、類似点のある電池のファミリーを表すために使用されますが、化学は大きく異なります。 Li-コバルト、Li-マンガン、NMC、およびLi-アルミニウムは、それらが製造するものと類似しており、携帯用に使用されます。リン酸リチウムとチタン酸リチウムは、電圧と容量が低くなりますが、非常に長持ちします。これらのバッテリーは、主に固定および車輪付きの用途に使用できます。

1.リチウム電池？棚の生と死

リチウム電池の一般的な平均寿命は、約2〜3年、または300〜500回の充電サイクルです。 1回の充電サイクルは、完全に充電され、完全に充電されていない状態で、再び充電されるまでの使用期間です。充電サイクルが完了しないバッテリーには、2〜3年の平均寿命を使用してください。バッテリーを6か月間使用しない場合は、充電状態を確認して充電するか、それに応じてバッテリーを取り外してください。バッテリーを製品や保管場所で長期間使用しないでください。

リチウムイオン二次電池の耐用年数は限られていますか？徐々に電荷を保持する能力を失います。この容量の損失は元に戻せません（経年劣化）。バッテリーの容量が失われると、その消費電力（ランタイム）によって時間が短縮されます。

リチウム電池の貯蔵寿命はさまざまな要因に依存します、

・動作温度

・充電レベル（毎回）

・充電時間（電圧で使用される充電器のタイプ）

・放電サイクル

・劣化

・電力密度

2.リチウム電池の棚の寿命の保護

それらは、特定の化学的性質、それらがどのように保管されるか、それらが何でできているか（例えば欠陥）およびそれらがどのように使用されるかに基づいてさまざまな程度に苦しんでいます。メモリー効果はありません。リチウム電池には、サイクル寿命と貯蔵寿命の両方があります。上記のすべての項目（化学、在庫条件、製造条件、使用条件）は、この保管寿命に影響します。

セルが完全に充電されたままの場合、その保管寿命は大幅に制限されます。少なくともほとんどのセルは充電されると熱くなるので、それらの貯蔵寿命も短くなります。維持しすぎると、セルの寿命も大幅に短くなります。

現実には、バッテリーは低すぎずにできるだけ高く保存されます（通常、静止状態で3V、または約5パーセント）。

使用していないときや保管中は、リチウム電池はゆっくりと放電し続けます（自己放電）。バッテリーの充電状態を定期的に確認することをお勧めします。ユーザーマニュアルには、バッテリーの充電に関するデータとガイドライン、およびバッテリーの状態を確認する方法が記載されています。

リチウム電池の寿命は、通常、充電と放電のサイクル数で測定されます。平均して、それはほぼ+ -1000回ですが、多くの場合、正しくない要因のために、それは一般に約+ -500回または+ -500ライフサイクルの間続きます。

貯蔵寿命を保護するのに役立つ可能性のある2つのステップ：

・容量の約50％まで保管する前に、バッテリーを充電または放電することをお勧めします。

・バッテリーを少なくとも6か月に1回、容量の約50％まで充電します。

そうは言っても、貯蔵寿命の向上は約20％から約70％に無視できるため、40％から60％に維持する方が実用的です。これは、保管寿命に大きな影響を与えないことと、バッテリーを長期間追跡せずに即座に使用または保管できることとの間の完璧なバランスです。

3.リチウム電池の貯蔵寿命を長くする方法

リチウム電池パッケージは高価です。それらを長持ちさせたい場合は、覚えておくべきことがいくつかあります。

リチウム電池の場合、潜在的な保管温度は-20oC〜60oCですが、長距離保管時には-20oC〜25oCが推奨され、15oCが最適です。部分電荷が30〜50％のセルを保管する必要があります。セル電圧をセルあたり2.0V未満に下げないでください。また、セルを完全に放電した状態に保つことができる場合でも、過放電を避けるためにセルを補充する必要があります。最大電圧は4.1ボルトを超えてはなりません。

バッテリーがゼロになるのを防ぐのが最善であるため、リチウム化学は深放電から部分放電を優先します。リチウムの化学的性質には「メモリ」がないため、部分放電のあるバッテリーパックは影響を受けません。リチウム電池の電圧が特定のレベルまで下がった場合、それを台無しにする必要があります。バッテリーパックは部分放電による損傷はありません。

リチウム電池は古くなるため、製造日は重要です。彼らの人生のカウントダウンはここから始まります。未使用の棚に座っていても、2〜3年しか持続しません。したがって、バッテリーパックは5年間続くと考えて、バッテリーの「使用を避ける」ことは避けてください。また、新しいバッテリーパックを購入する場合は、それが本当に新しいものであることを確認する必要があります。店の棚に1年間置いていれば、それほど長くは続かないでしょう。

セパレーターの故障では、リチウム電池内で同じ種類の短絡が発生します。バッテリーの熱劣化を避けてください。リチウムイオンのバッテリーは非常に通電されているため、非常に熱くなります。熱により、バッテリーは電解質として使用される有機溶媒を運搬し、熱（または近くの火花）によって点火される場合があります。火からの熱は、1つのセル内で発生すると、他のセルに伝わり、パック全体が炎上します。