リチウムイオン電池の期待寿命-懸念事項と変更点

リチウムイオン電池は充電式の二次電池で、充電することで電力を回収し、継続的に電気エネルギーを放出することができます。リチウムイオン電池は、他の二次電池と比較して、充電速度が速く、サイクル寿命が長くなっています。ただし、長期間使用するとリチウムイオン電池の容量が徐々に低下し、フル充電にかかる時間が長くなります。最終的に、リチウムイオン電池は完全に充電能力を失い、電池切れになります。

リチウムイオン電池が死ぬのはなぜ

リチウムイオン電池の死に至る多くの理由があり、それがリチウムイオン電池の容量の損失につながることが実験によって証明されています。リチウムイオン電池の静電容量損失の主な理由は次のとおりです。

リチウムイオン電池の負極面にはリチウムメッキが施されています。充電プロセス中に、電池の正極からのリチウムイオンが負極のグラファイトに吸着され、負極の表面に固体電解質界面膜を形成する可能性がある。この種のフィルムはSEIフィルムと呼ばれ、主に酸化リチウムと炭酸リチウムで構成されています。化学反応は、バッテリーが低電圧（3.92V未満）または高Cレート（1Cを超える）で充電されている場合に主にアクティブになります。バッテリーの充電と放電のサイクルが続くと、SEIフィルムはどんどん厚くなり、最終的にはバッテリーの通常の充電と放電が妨げられます。

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

もっと見

リチウムイオン電池の正極の電解質酸化：この現象の主な理由は、温度が高すぎるか、電圧が高すぎる（4.1Vを超える）ことです。この反応により、バッテリーは急速に劣化し、耐用年数の終わりに向かってより速く移動します。

リチウムイオン電池の平均余命を測定するために、専門家はクーロン効率（CE）を発明しました。一般的に、バッテリーのCE値が高いほど、バッテリーのサイクル寿命は長くなります。完全なバッテリーCE値は1.0であり、0.9999CE値のバッテリーはすでに非常に良好です。現在、最高のCE値を持つチタン酸リチウム電池は約10000サイクルの寿命を提供できますが、そのコストとエネルギー比は満足のいくものではありません。

ただし、上記の2つの理由に加えて、電極の機械的劣化またはバッグバッテリー内のスタック圧力の損失も、バッテリー容量の損失の理由です。この問題は通常、バッテリーの設計を改善するか、電解質添加剤を追加することで解決されます。

あなたはあなたのリチウムイオン電池を殺していますか

リチウムイオン電池の不当な使用は電池の死を悪化させます。リチウムイオン電池の価格は一般的に高価です。バッテリーの役割を最大化し、バッテリーのコストパフォーマンスを向上させるために、バッテリーユーザーはバッテリーのサイクル寿命を延ばす方法を学ぶ必要があります。

まず、バッテリーの加熱の問題を解決する必要があります。高温になると、リチウムイオンバッテリー内の電解質の寄生反応が悪化し、バッテリー容量が不可逆的に失われるためです。リチウムイオン電池を保管する場合は、涼しく乾燥した場所（5℃〜25℃）で保管してください。リチウムイオン電池を使用する場合は、電池を60℃以上の高温にさらさないでください。周囲温度の影響に加えて、特に急速充電と高出力の場合、バッテリー自体も充電および放電中に大量の熱を放出します。これを可能な限り回避するために、より低いレート（1c未満）で充電してみると、バッテリーのサイクル寿命を効果的に延ばすことができます。通常、1時間以内にリチウムイオン電池を完全に充電すると主張する、いわゆる急速充電器は使用しないでください。高速充電器はリチウムイオン電池の充電を速くしますが、この充電器を使用すると、間違いなくリチウムイオン電池が切れます。

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

もっと見

あなたが解決する必要があるもう一つのことは、リチウムイオン電池の充電レベルです。多くの人がバッテリーを100％まで充電することに慣れています。これにより、リチウムイオンバッテリーの容量を最大化できますが、バッテリーのサイクル寿命に悪影響を及ぼします。高電圧レベル（4.1V以上）でのバッテリーの劣化効率が加速され、バッテリーの充電容量が80％未満に制御されると、バッテリーの寄生反応が効果的に抑制され、バッテリーの寿命が長くなります。リチウムイオン電池を長時間アイドル状態にしたい場合は、電力レベルを30％から60％に制御することで、電池のサイクル寿命を保護することもできます。

リチウムイオン電池の平均寿命は変わりますか

はい、もちろん、リチウムイオン電池のサイクル寿命は、使用方法や使用環境に大きく影響されます。リチウムイオン電池の静電容量は、高強度の深い充電と放電のサイクルの後で簡単に損傷します。リチウムイオン電池が高温にさらされたり、過熱したりすると、その劣化の影響は非常に明白になります。

合理的な使用と保管方法により、リチウムイオン電池を可能な限り長持ちさせることができます。バッテリーを使用する場合、バッテリーを100％まで完全に充電する必要はありません。このようにして、バッテリー電圧が高くなりすぎず、寄生反応が減少します。同様に、バッテリーを使用および保管する際には、バッテリーの作業環境の温度に注意し、Cレートの低いバッテリーを選択する必要があります。これらの方法は、バッテリーの加熱を可能な限り減らすことができます。さらに、バッテリーを保管するときは、バッテリーの電圧が低くなりすぎないように、バッテリー用にある程度の電力を確保する必要があります。長期保管では、電気の損失を防ぐために、リチウムイオン電池の一部を少なくとも3か月間充電する必要があります。

誰もが自分のリチウムイオン電池の平均寿命が長くなることを望んでいます。結局のところ、リチウムイオン電池の価格は比較的高く、電池の劣化のために頻繁に新しいリチウムイオン電池に交換することをいとわない人はいないでしょう。したがって、ユーザーはリチウム電池がどのように劣化するか、そして劣化の影響を最小限に抑える方法を理解する必要があります。この記事がお役に立てば幸いです。