18650バッテリーの使用-アプリケーション、利点、およびテスト

リチウムイオン電池は、90年代後半から、携帯電話やラップトップなどの小型デバイスに電力を供給するために使用されてきました。現在では、最先端の自動車技術になり、人気の高い電気自動車などの自動車にも使用されています。リチウムイオン電池は、用途に応じて設計されたさまざまな種類があります。 1991年に設計されたリチウムイオン電池は、エネルギー貯蔵の35％以上のシェアを持っているため、最も人気があります。なぜこれらのバッテリーが支配を続けるのか、そして将来、この分野で起こっている技術の向上を見て、ガソリン車に影を落とすことが予想される理由について説明します。

18650バッテリーは何に使用されますか？

この18650バッテリーセルは、多くの電子機器で使用されています。このセルを発電に使用するDSLRカメラを例にとってみましょう。その内部部品を調べて、このセルがどの材料で構成されているかを調べてみましょう。内部部品は3枚のシート層で構成されており、負荷がバッテリーに接続すると電子が内部を流れます。この自然な電子の流れは、負荷がバッテリーに接続する前に、これらの電子が不安定な状態で内部に蓄積されていることを示しています。この基本原理をより効果的に理解するためには、リチウムイオン電池で起こる技術の進歩を理解する必要があります。これらの不安定な電子は、電気化学ポテンシャルの高いグラファイトと呼ばれる容器のようなものに蓄えられます。電子を蓄える前に、それらは元素の原子構造から分離します。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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リチウムは、外殻から電子を失う傾向が高い金属であるため、この金属は非常に反応性が高くなります。金属酸化物の一部として、リチウムの原子は非常に安定しています。外部電源を使用すると、その正の側が電子を引き付け、電解質を使用することにより、外部電源を通る電子の流れを遮断します。その結果、これらの電子は外部回路を流れ、グラファイト層間に閉じ込められます。

同様に、電源のマイナス側はリチウムイオンを引き付け、これもグラファイト層に閉じ込められます。この現象により、リチウムイオンはより高い電気化学ポテンシャルで保存されます。電源が取り外され、負荷がバッテリーに接続されると、グラファイト層の内部に閉じ込められたすべての電子が負荷を流れ始め、発電します。

18650バッテリーがとても人気があるのはなぜですか？

エネルギー源に適した3つの優れた特性は、低コスト、高エネルギー密度、および長寿命です。 18650-リチウム電池は、これら3つの側面すべてで運賃を支払います。将来のトレンドはどのように、そして何であるかを調べましょう。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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1）コストファクター：リチウムイオン電池のコストファクターを考慮すると、18650リチウムイオンバッテリーセル技術のセットアップに必要な資本コストは、対応するものよりも高いと言えます。それでも、電気自動車とガソリン車のランニングコストを比較すると、ガソリン車の3分の1の価格で走っています。では、資本コストが高い理由は何でしょうか。さて、この高い資本コストの主な理由は、金属酸化物化合物にニッケルとコバルトが存在することです。電池メーカーは、これら2つの金属をリチウムよりも大量に使用しています。これが、リチウムイオン電池の価格が鉛蓄電池の6倍、ニッケル水素電池の3倍である主な理由です。ただし、リチウムイオン電池技術のキロワット時あたりのコストは、期間中に急速に低下しています。これを考慮すると、将来的には資本コストのハードルを克服するでしょう。

2）エネルギー密度：18650リチウムイオン電池は、他のどの電池技術よりもはるかに高いエネルギー密度を提供します。エネルギー密度に影響を与える重要な部分は、リチウムイオンと電子の記憶媒体です。科学者たちは現在、記憶媒体をグラファイトからシリコンに変更する方法を模索しています。それが起こった場合、エネルギー密度は4.4倍高くなります。シリコンの欠点は、各サイクル中に不適切なレベルのボリュームの膨張と収縮を引き起こすことです。シリコンの利点を享受し、その欠点を回避するために、メーカーはグラファイトと混合した5％シリコンの使用を開始しました。

3）寿命：最も重要な部分はリチウムイオン電池の寿命です。私たちの古いラップトップのバッテリーは1年以内に切れましたが、今では3年、時にはそれ以上も簡単に持ちこたえます。研究者がバッテリーの寿命をどのように改善したかを理解するには、これらのバッテリーが死ぬメカニズムを理解することが重要です。さて、一般的にバッテリーは、使用されているかどうかに関係なく、数年後に死にます。この容量損失のプロセスは電気が少ないため、いかなる種類の電気の流れも必要ありません。 SEI層と呼ばれる層は、電解質が劣化するのを防ぐ電解質と電子が直接接触するのを防ぎます。

18650バッテリーをどのようにテストしますか？

18650バッテリーのテストは、バッテリーパックを作成するための各セルの容量を決定するのに役立ち、バッテリーが使用可能かどうかを判断するのに役立ちますか？テストには、電圧計、RC充電器、バッテリーセルを整理するための4つのトレイが必要です。電圧計でセルをテストし、読み取り値が2.5未満のセルを廃棄します。セルを1時間あたり375ミリアンペアで充電するIntel充電器に接続し、2つのセルが接続されている場合、それぞれが750になります。セルの容量を書き込み、バッテリーで使用する容量に従ってグループ化します。

結論：

今日、最も重要なガジェットは、リチウムイオン電池をエネルギー源として使用しており、使用されている金属酸化物の化学組成がわずかに変化しています。アプリケーションの種類に応じて、コスト、エネルギー密度、ライフサイクルは異なります。

この議論は、これらのバッテリーがエネルギー密度と寿命の観点から時間とともにどのように改善されているかを明確に示しています。自動車産業はこの技術の将来を決定します。これらのバッテリーの競争力が高い場合、この業界での適応性が高まります。競争力は、コスト、寿命、エネルギーの面である必要があります。