リチウムイオン電池の動作温度

リチウムイオン電池は、今日のグリーンエネルギーイニシアチブで最も重要な技術の1つです。それは、それらが高いエネルギー密度、安全な操作、長い寿命、そして手頃な価格を特徴としているからです。これは、リチウムイオン電池が私たちの日常のハンドヘルド電子機器、電気自動車、その他の宇宙用途に使用されていることを意味します。

ただし、リチウム電池では、温度制御が非常に重要です。その理由は、バッテリーの安全性、健康、性能は主に温度に依存するからです。リチウム電池の動作温度が異なると、長期間にわたって全体的な性能に影響を与える傾向があります。最悪の場合、バッテリーの劣化と永久的な損傷につながります。

そして、大多数の人々と同じように、リチウム電池は快適な温度で最もうまくいきます。これは、極端な寒さや暑さは、バッテリーの性能だけでなく、充電および放電率にも影響を与える可能性があることを意味します。したがって、この記事では、リチウムイオン電池の動作温度と、それがその性能と容量にどのように影響するかについて説明します。

室温以上で動作するリチウムイオン電池の時効速度に及ぼす温度の影響

リチウムイオン電池を室温以上で動作させると、リチウムイオン電池の従来の化学的性質に間違いなく影響します。リチウムイオン電池は、特に極度の熱を持った敵です。ほとんどの企業が提供している数多くのアプローチからわかるように、バッテリーの寿命を延ばすための最良の方法の1つは、極端な熱を打ち負かすことです。

当社がリチウムイオン電池について行った調査によると、摂氏-10度から+30度の間で動作させたままにすると、電池は長持ちします。非常に低温では、バッテリーをウォームアップしない限り、バッテリーはフル定格電力に達しません。一方、平均的な室温よりも高温の極端な温度では、バッテリーはエネルギーを蓄える能力を低下させます。

簡単に言えば、温度が高いほど、バッテリーがエネルギーを蓄える能力を失うのが早くなると言えます。これは、暑い地域に住む人々が頻繁にバッテリーを交換する可能性が高いことを意味します。しかし、それは解決策がないという意味ではありません。

極端な温度と戦うために使用できる方法はいくつかあります。これにより、バッテリーを最適な温度で長期間動作させることができます。例えば;液体および空冷を使用する熱管理システムを使用できます。ただし、最良のオプションは、空冷システムと比較してバッテリーの容量を維持するため、液体冷却です。

フォードが行った調査によると、冷却システムで液体を使用すると、長期間の保温性が向上します。それがフォードがフォードフォーカスEvで水冷を使用する理由です。また、他の世界的に有名なメーカーのいくつかは、バッテリーを保護するために水冷を使用しています。

バッテリーの使用可能寿命に影響を与えるだけでなく、極端な充電および放電率でバッテリーを動作させると、バッテリーに悪影響を与える可能性があります。つまり、1日おきに行うと、十分な熱が発生し、最終的にバッテリーの容量が減少する可能性があります。

リチウムイオン電池は損傷する前にどのような温度範囲に耐えることができますか？

上で説明したように、リチウムイオン電池は極端な温度に耐えることができません。これは、極端な低温または高温にさらされるべきではないことを意味します。寒さでは、バッテリーの内部依存性が高まり、バッテリーの電圧降下につながります。これは、気温が摂氏-20度以下になるとより顕著になります。

この温度では、セル容量が減少します。しかし、摂氏-50度未満の温度になると、バッテリーはセル間にある内部セパレーターに修復不可能なタイプの損傷を被ります。

一方で、高温にさらされると細胞にもダメージを与えます。そのため、リチウムイオン電池が損傷する前に耐えられる上限は、摂氏70度から90度の間です。これより高い温度は、リチウム電池に恒久的な損傷をもたらす可能性があります。

しかし、バッテリーに関する継続的な集中的な研究により、ほとんどのベンダーは高温暴露限界を摂氏100度に引き上げました。そして最良のことは、これがバッテリーのライフサイクルに損傷を与えることなく行われることです。これは、リン酸鉄と金属酸化物の配合のブレンドを作成することによるものです。

したがって、わずかな絶縁技術と革新的なパッケージングを備えたこれらの新しいセルの種類は、リチウムイオン電池を市場の最前線にもたらしました。

リチウムイオン電池の動作温度を制御するにはどうしますか？

サイクリングと同じように、動作温度はリチウムイオン電池の寿命に影響します。これは、完全に充電されたリチウムイオン電池を極端に高い温度に保つという自殺を意味します。バッテリーパックは一晩で死ぬことはありませんが、そのようなルーチンは徐々にバッテリーの容量を妨害します。

したがって、バッテリーの動作温度を制御して寿命を延ばすには、以下のヒントに従う必要があります。

・バッテリーの寿命を延ばすため、充電電圧を下げることができます。これが衛星や電気自動車が利用するものです。

・ACグリッドに接続すると、充電電圧を下げることができますが、それは、デバイスが少なくとも長寿命モードを備えている必要があることを意味します。

・バッテリーは常に室温に保ってください。これは摂氏20度から25度の間でなければなりません。リチウム電池は、完全に充電されていると高温にうまく適合しません。

・外気温が高すぎる場合は、車内でモバイルデバイスを充電しないでください。

最終的な考え…

リチウムイオン電池の健康と安全に関しては、間違いなく温度が非常に重要な要素です。リチウムイオン電池は、広範囲の温度にさらされると、さまざまな速度で劣化することがわかります。リチウムイオン電池の動作温度が上昇すると、LiB内のすべてのコンポーネントの劣化が増加する傾向があります。

これには、最大電荷を保存するバッテリーの機能が含まれます。その場合、リチウムイオン電池の寿命を延ばすために、過負荷を避け、高電圧を避け、指定された正常な温度範囲内で電池を使用してください。