大容量リチウムイオン電池

1）バッテリーの容量はどれくらいですか？

バッテリー容量とは、バッテリーに蓄えることができる電力量を指します。これは、バッテリーのパフォーマンスを測定するための重要なパフォーマンス指標の1つです。これは、特定の条件下（放電率、温度、最終電圧など）でバッテリーから放出される電気量（js-150dは放電テストに使用できます）、つまりバッテリー容量を表します。

2）リチウムイオン電池の容量に影響を与える要因

リチウムイオン電池は、アノード、カソード、セパレーター、電解質の4つの主要部分で構成されています。リチウムイオン電池の容量は、主に陽極と陰極の活物質の品質と比率に依存し、電池のエネルギー密度を決定します。

バッテリー容量=エネルギー密度×バッテリー容量

同じ体積の場合、リチウム電池の容量はエネルギー密度によって決定され、リチウム電池のエネルギー密度は主にアノード材料によって決定されます。ほとんどの場合、エネルギー密度値のランキングは次のとおりです。ニッケル-コバルト-マンガンの三元材料>コバルト酸リチウム>リン酸鉄リチウム>マンガンリチウム。

1.エネルギー密度

エネルギー密度は、特定の空間または質量に蓄積されたエネルギーの量です。バッテリーのエネルギー密度は、単位体積または質量あたりに放出される電力量です。

バッテリー重量のエネルギー密度=バッテリー容量×放電中の電圧/重量、単位はWh / kg（ワット時/ kg）

バッテリー容量のエネルギー密度=バッテリー容量×放電中の電圧/容量、単位はWh / L（ワット時/リットル）

バッテリーのエネルギー密度が高いほど、単位体積または重量あたりにより多くのエネルギーが蓄えられます。

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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電池のエネルギー密度は基本的に陽極と陰極の材料によって決まりますが、陽極と陰極の活物質は電池が発電できることを保証することはできません。それでも、ダイアフラム、電解質、シェル、液体など、多くの不活性物質が必要です。

1. アノード材料の容量、圧縮密度、電圧プラットフォーム、および構造安定性

2. カソード材料の容量、圧縮密度、および電圧プラットフォーム

3. ダイヤフラム等の厚みや気孔率。

4. シェルの厚さ

5. 電解液の量

6. 集電体の導電率、厚さ、密度

7. 生産技術レベル

Made in China 2025によると、パワーバッテリーの開発計画は次のように定義されています。2020年には、バッテリーのエネルギー密度は300Wh / kgに達します。 2025年には、バッテリーのエネルギー密度は400Wh / kgに達します。 2030年には、バッテリーのエネルギー密度は500Wh / kgに達します。

2.アノード材料

アノード材料は、リチウムイオン電池のリチウムイオンの唯一または主要なサプライヤーです。リチウムイオン電池のエネルギー密度を向上させることもボトルネックです。アノード材料にはリチウムイオン電池の需要が高いため、リチウムイオン電池のアノード材料として使用できる（または使用が期待される）材料はほとんどありません。リチウムイオン電池のいくつかのアノード材料の特性は次のとおりです。

リチウムイオン電池用アノード材料の特性

一方、リチウムイオン電池の容量向上はアノード材料によって制限されますが、アノード材料の研究やエネルギー密度の向上はまだまだ終わりではありません。関連分野の開発といくつかの制限の突破により、リチウムイオン電池のアノード材料の比容量とエネルギー密度を向上させることができます。

3）大容量12vバッテリー

12V大容量バッテリーとは、公称電圧が12Vで、バッテリー容量が20,000mAhを超えるバッテリーを指します。それが私たちが12Vリチウム電池と呼んでいるものです。一部のバッテリーは、20AHまたは50AHを保持できます。並列に接続されるセルが多いほど、容量は大きくなります。

東莞ラージエレクトロニクス株式会社は、中国で12V大容量バッテリーの有名なメーカーです。リチウム電池の電圧、容量、サイズ、形状、機能は、お客様のニーズに合わせて柔軟にカスタマイズできます。同社の大容量12Vリチウム電池のカスタマイズバージョンは次のとおりです。

12.8V 60Ah26650大容量LiFePO4バッテリーパック

製品番号：04EQ226-01

セルモデル：26650 / 4S18P / 12.8V / 60Ah

公称電圧：12.8V

公称容量：60Ah

充電温度：0〜45℃

吐出温度：-20〜50℃

製品寸法：290×220×110mm（最大）

バッテリー重量：7.6Kg

保護機能：短絡保護、過充電保護、過放電保護、過電流保護、温度保護

製品の特徴

1. 耐衝撃性：冷間圧延金属プレートハウジング内の耐衝撃性構造を埋めて、優れたセキュリティと高い信頼性の要件を満たします。

2. ソルトスプレープルーフ：海洋作業環境に適したソルトスプレーカビに抵抗するために、表面に粉末をスプレーします。

3. 通信管理：ソフトウェア管理チップ、正確なデータ送信、正確な温度制御を採用して、セキュリティリスクを排除するために最善を尽くします。

4. バッテリーの安全管理：バッテリーの温度プローブが過熱状態を検出すると、保護システムが自動的にオンになります。

5. バッテリーパックのサイクル寿命は長く、低炭素、省エネ、環境保護の原則に準拠しています。

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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4）最大容量18650

18650リチウム電池のサイズが固定されているため、その最大容量は多くの実務家によって懸念されてきました。近年、さまざまなメーカーが技術を向上させ、それに応じて製品の生産能力も向上しています。サムスン、パナソニック、LG、ソニー、東芝は3600mAh以上を達成できます。しかし、安定性と一貫性は良くなく、一時的に大量生産のトレンドを形成することができません。

現在、市場に出回っている高品質の18650リチウム電池の容量は2200〜3500mAhであり、この範囲の18650リチウム電池は最高の安定性と一貫性を備えています。

5）最大容量26650

26650リチウム電池の容量はどれくらいですか？現在国内で人気のある2つの材料システムについて話しましょう。

リン酸鉄リチウム材料システム：IFR26650リチウム電池の容量は3000mAh、3200mAh、3300mAh、3500mAh、3800mAhなどで、公称電圧は3.2Vです。現在、市場に出回っている26650リチウム電池の最大容量は3.2V3500mAhです。

三元（ニッケル-コバルト-マンガン）材料システム：市場に出回っている三元INR26650リチウム電池の一般的な容量は5000mAh、5500mAh、または6000mAhです。

6）大容量バッテリーパック

大容量リチウムイオン電池パックは、さまざまな機器の高電圧と大容量の要件を満たすために、直列および並列の複数の3.7vリチウム電池で構成されています。並列セルの数が多いほど、組み立てられたバッテリーの容量は大きくなります。

リチウム電池を並列接続：電池パックの電圧は定電圧ですが、電池容量が増え、内部抵抗が減り、電源時間が長くなります。

直列に接続されたリチウム電池：電圧は上昇しますが、容量は変化しません。

並列または直列に接続された一般的なリチウム電池には、リチウム電池のマッチングが必要です。マッチング基準は次のとおりです。リチウム電池の電圧差≤10mV、リチウム電池の内部抵抗差≤5mΩ、リチウム電池の容量差≤20mA

18650 11.1v40Ah石油探査装置の大容量リチウム電池

製品番号：05BQ1413-06

セルモデル：18650-3S16P / 40Ah / 11.1V

公称電圧：11.1V

公称容量：40Ah

充電温度：0℃〜+ 45℃

吐出温度：-20℃〜+ 60℃

製品寸法：226×151×84mm

バッテリー重量：3kg

製品の特徴：防水/防塵IP67、耐火94-V0

7）リチウムイオン電池が容量を失うのはなぜですか？

1.過充電

グラファイトカソードの過充電反応

バッテリーが過充電されると、リチウムイオンがカソードの表面に還元的に堆積する傾向があり、堆積したリチウムがカソードの表面にコーティングされ、リチウムの埋め込みがブロックされます。これは、放電効率の低下と容量の損失につながります。

アノードの過充電反応

アノード活物質の比率がカソードの比率よりも低い場合、アノードが過充電される可能性があります。

アノードの過充電によって引き起こされる容量損失は、主に電気化学的不活性物質（Co3O4、Mn2O3など）の生成によるもので、電極間の容量バランスが崩れ、容量損失は元に戻せません。

過充電中の電解液の酸化反応

電圧が4.5Vを超えると、電解液が酸化して不溶性物質（Li2Co3など）とガスを形成します。これらの不溶性物質は、電極の微細孔内のリチウムイオンの移動を停止し、サイクルプロセス中に容量が失われます。

2.電解質の分解（還元）

-電極上で分解します

電解質はアノードで分解します：

電解質は、溶媒と支持電解質で構成されています。アノード分解後、不溶性の生成物Li2Co3とLiFを生成します。電極の気孔率を下げて電池の容量を減らしてください。電解還元反応は電池の容量とサイクル寿命に影響を与えます。また、発生ガスの減少により、バッテリーの内圧が上昇し、セキュリティ上の問題が発生する可能性があります。

電解質は陰極で分解します：

電解質は、不可逆容量を生成しやすいグラファイトやその他のリチウムカーボンカソードでは安定していません。初期の充放電プロセス中に、電解質の分解により電極の表面に不動態化膜が形成され、不動態化膜は電解質をカーボンカソードから分離して電解質のさらなる分解を防ぎ、構造的安定性を維持することができますカーボンカソードの。理想的な条件下での電解質の還元は、不動態化膜の形成段階に限定されます。これは、サイクルが安定した後は二度と起こりません。

-電解質の還元機構

溶剤の削減

PCとECの削減は、電子反応と2電子反応プロセスで構成されます。 2電子反応によりLi2CO3が生成されます。最初の放電プロセスで、電極電位が0.8V（vs.Li / Li +）に近い場合、PC / ECはグラファイト上で電気化学反応を起こし、CH = CHCH3（g）/を生成します。 CH2 = CH2（g）およびLiCO3（s）であるため、グラファイト電極で不可逆的な容量損失が発生します。

電解質の還元

電解質の還元は一般に炭素電極表面膜の形成に関与すると考えられているため、電解質の種類と濃度は炭素電極の性能に影響を与えます。場合によっては、電解質の還元が炭素表面の安定化に寄与し、必要なパッシベーション層が得られます。

一般に、支持電解質は溶媒よりも還元されやすく、還元生成物はカソード堆積膜と混合され、バッテリーの容量減衰に影響を与えると一般に考えられています。

3.自己放電の影響

自己放電とは、未使用の状態でバッテリーの容量が自然に失われる現象を指します。リチウムイオン電池の自己放電につながる2つの条件があります：可逆的な容量損失と不可逆的な容量損失です。

不可逆的な容量損失とは、充電中に回復する容量損失を指し、逆に不可逆的な容量損失を指します。アノードとカソードは、充電状態の電解質でマイクロバッテリー機能を持っている可能性があり、リチウムイオンの埋め込みと取り外しは電解質のリチウムイオンにのみ関係するため、アノードとカソードの容量のバランスはありません。充電中の容量損失は回復できません。

4.温度条件

温度は主に内部プレート材料の活性と電解質の特性に影響を与えます。高温と低温はバッテリーの容量に大きな影響を与えます。

低温のリチウムイオン電池は、電池の活動が著しく低くなります。リチウムの埋め込みと取り外しの容量が減少し、バッテリーの内部抵抗と分極電圧が増加し、実際の使用可能容量が減少し、バッテリーの放電容量が減少し、放電状態があまり良くなく、バッテリーが放電カットオフ電圧に到達しやすくなります。バッテリー容量が低下し、バッテリーのエネルギー使用効率が低下します。

同様に、高温環境下でのリチウムイオン電池は、リチウムイオンがアノードとカソードの間に活発に埋め込まれ、埋め込まれます。バッテリーの内部抵抗が減少し、それによって内部抵抗が長時間安定し、外部回路の電子伝達数が増加し、バッテリーの容量が大きくなります。ただし、高温環境で長時間使用すると、アノード格子構造の安定性が低下し、バッテリーの安全性が低下し、サイクル寿命が大幅に短くなります。

したがって、温度条件はリチウムイオン電池の容量に一定の影響を及ぼします。しかし、実際のアプリケーションでは、バッテリーの電気加熱管理を強化することで、バッテリーの容量が可能な限り通常の基準に達するようにすることで、バッテリーが適切な温度で動作できるようにすることができます。