リチウムイオン電池の概要-定義、動作原理、およびアプリケーション

前書き

充電式バッテリーで、携帯用電子機器や電気自動車に使用されています。軍事および航空宇宙での用途があります。 1970年代に開発され、1990年代に商用化されました。挿入されたリチウム化合物はバッテリーの正極を作るために使用され、負極はグラファイトから作られます。これらのバッテリーは、高いエネルギー密度と低い自己放電値を示します。リチウムイオン電池には可燃性電解質が含まれており、爆発を引き起こす可能性があります。リチウムイオン電池のエネルギー密度と電圧は、電極に使用されている材料によって大きく異なります。リチウムイオン電池には、複数のデバイスでの使用に理想的ないくつかの特性があります。

この記事では、リチウムイオン電池の特性と動作原理について説明し、リチウムイオン電池の使用方法に関する有用な情報を提供します。

リチウムイオン電池の何が特別なのですか？

リチウムイオン電池には、非常に多くのアプリケーションでの使用を特別なものにする複数の機能があります。

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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• この技術の主な特徴は、その高いエネルギー密度です。次のようなデバイスの需要に応じて;携帯電話の場合、エネルギー密度の高いバッテリーが必要です。これらのデバイスは、より多くの電力を消費して実行する必要があります。これは、リチウムイオン電池を他のエネルギー源と区別するものです。エネルギー密度が高いため、これから登場する最新技術であり、まもなく市場を獲得する電気自動車に最適です。

• 自己放電率が低いため、リチウムイオン電池は特別です。他のすべての充電式バッテリーは、次のような高速自己放電を備えています。 Ni-CadまたはNiMH。リチウムイオン電池の自己放電率は、最初の4時間で5％でしたが、その後は月に2％に低下します。
  

• リチウムイオン電池の特徴のひとつは、メンテナンスの手間が少ないことです。 Ni-Cadセルのような適切なメンテナンスは必要ありません。
  

• リチウムイオン電池は、さまざまな形や種類で存在します。これにより、他のエネルギー源とは区別されます。特定の用途に適したタイプのバッテリーを使用できます。一部のリチウムイオン電池は高電流密度を提供し、モバイル電子機器で使用できます。高レベルの電流を供給し、電気自動車に最適なものもあります。
  

リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

リチウムイオン電池は、セルと呼ばれる発電コンパートメントで構成されています。セルは3つのコンポーネントに基づいています。正極-アノード、負極-カソード、および電解質。アノードは通常、コバルト酸リチウムとリン酸鉄リチウムで構成されています。カソードはグラファイトでできており、電解液はバッテリーごとに異なります。充電の過程で、アノードはイオンを与えて電解質内を移動し、グラファイトに到達します。エネルギーはバッテリーに取り込まれ、蓄えられます。電解質を通してリチウムイオンを放電している間、正極に戻ります。それらはバッテリーに電力を供給するためのエネルギーを生成します。電子は、両方のプロセスでイオンの動きと反対に流れます。電子は電解質を流れず、外部回路を移動します。イオンと電子の動きは相互に関連した現象です。リチウムイオン電池には電子コントローラーが内蔵されています。これらは、バッテリーの過充電と過熱を防ぐために使用されます。イオンが流れなくなると、バッテリーが完全に充電され、使用できる状態になったことを意味します。

充電と放電は化学反応です。しかし、リチウムイオン電池の場合はまったく異なります。これらの場合、それはアノードとカソードの間のイオンの動きによって出入りするエネルギーです。

これらの反応には、内部腐食と、電解質に閉じ込められるイオンの能力が含まれます。リチウムイオン電池は、鉛蓄電池と同じです。リチウムイオンは過充電を受け入れることができません。必要なときにエネルギーを受け入れることができるクリーンなシステムです。鉛蓄電池は電圧を遮断する可能性があります。再充電プロセスは簡単で、電圧がしきい値に達すると完全に充電されます。リチウムイオン電池は、電圧がピーク値に達すると完全に充電されますが、充電の飽和にはさらに時間がかかる場合があります。大電流充電器はバッテリーを最大70％満たすことができます。これらのバッテリーは、フル充電されたシステムを必要としません。

リチウムイオン電池はどのように使い分けていますか？

バッテリーを健康に保ち、バッテリーの寿命を延ばすことができるアドバイスがいくつかあります。

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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バッテリーを室温に保つ

リチウムイオン電池は高温に耐えられません。車内の暑い時期に携帯電話を充電しないでください。熱は、リチウムイオン電池の効率を低下させる最大の原因の1つです。

リチウムイオン電池を完全に放電しないでください

セルあたり2.5ボルト未満で放電されるリチウム電池は、再び使用するために死んでしまいます。元の充電器でさえ何のメリットもありません。バッテリーを放電するときは注意してください。

大容量のリチウムイオン電池を使用する

予備のバッテリーを購入するのではなく、長持ちするように大容量のバッテリーを使用してください。予備の電池は、長期間使用しないとすぐに劣化します。

バッテリーは涼しい場所に保管してください

リチウムイオン電池を保管する場合は、40％放電して冷蔵庫に保管することをお勧めします。

湿気を避ける

リチウムイオン電池は湿気を吸収することができます。そのため、水の近くや雨の中でデバイスを使用しないでください。

互換性のある充電器を使用する

低電圧しきい値を使用して電荷飽和を排除すると、バッテリーの寿命は延びますが、実行時間は短くなります。低価格の充電器を使用する場合は、リチウムイオン電池と互換性のある充電器を使用してください。 1時間でバッテリーを充電しますが、充電が飽和することはありません。ステージ1の充電が完了すると、充電状態になります。この時点でバッテリーは85％充電されますが、最適な充電量は含まれていません。このレベルの充電は多くのユーザーにとって十分ですが、長期間使用することはできません。