リチウムイオン電池の最高温度-温度範囲と効果

電子機器メーカーが携帯電話にリチウムイオン電池を発売して以来、多くの議論が交わされてきました。バッテリーの最高温度であろうと、バッテリーのさまざまな温度レベルの影響であろうと、リチウムイオンバッテリーの温度範囲と影響を知ることは重要です。さまざまな気象条件でリチウム電池がどのように機能するかを知りたいという好奇心が必要です。

この記事では、リチウムイオンの最高温度と、温度がリチウム電池の凝固点であるLibにどのように影響するかについて説明します。すべての指示に従うことにより、さまざまな温度条件でバッテリーを使用できます。

リチウムイオン電池はどれくらい熱くなりますか？

リチウムイオン電池がどれだけの温度に耐えられるか知りたいですか？夏の季節だけでなく、CPUの処理能力も原因で、バッテリーは大量の熱を発生します。すべてのバッテリーには最高温度と最低温度があります。

あなたはそれを融点と凝固点と呼びます。あなたはサムスンの電話のほとんどで見たことがあるに違いありません。高温時に携帯電話を使用すると、フラッシュのリマインダーが表示されます。これは、電話とバッテリーのバランスを維持するためです。

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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ほとんどのリチウムイオン電池は、45°Cを超えて充電したり、60°Cを超えて放電したりしてはならないと言われています。セルの温度が高くなりすぎると、ベントが発生し、バッテリーの故障やセルの火災につながる可能性があります。リン酸鉄リチウム（LiFePO4）のような新しいリチウム電池科学は、充電を増やし、最高温度を解放することを保証します。ただし、常に真に低い最も遠いカットオフがあります。

リチウム科学電池の温度を上昇させる廃棄物の暖かさの活力は、いくつかの原因から生じています。充電中と解放中の両方で、バッテリーの周囲にある電子回路コンポーネントが電話に熱を発生させる可能性があります。

充電器は通常、リチウム科学セルの理想的な充電に必要なCC / CV計算を実現するコントローラーと電源を交換するため、これは充電器に特に有効です。

温度はリチウムイオン電池に影響しますか？

温度の影響の大部分は、電池で発生する化学的応答と電池で使用される材料で識別されます。化学反応の速度と応答温度の関係はアレニウスの条件に従い、温度の変化は電池の電気化学的応答速度の違いを促す可能性があります。

化学的応答以外に、端子と電解質のイオン伝導度も同様に温度の影響を受けます。たとえば、リチウム塩ベースの電解質のイオン伝導率は、低温で低下します。

• 低温効果–

• LIBで利用されている複雑な材料システムでは、低温でのパフォーマンスの低下は、いくつかの固有の原因に起因する可能性があります。そもそも、低温は電解質の特性に影響を与えます。

• 温度が下がると電解質の厚みが増し、イオン伝導度が低下します。複合粒子の方向性のある動きのインピーダンスが拡大するため、これらの線に沿って内向きの障害物が上昇します。

• 温度が下がると、電荷移動抵抗が大幅に増加します。

• 放電したバッテリーの電荷移動抵抗は、通常、充電したバッテリーの電荷移動抵抗よりもはるかに高くなります。

• LIBでの電荷移動の拡大も同様に、低温での性能低下を助長する重要な要因です。

• 高温–高温での影響は、低温での影響よりもはるかに複雑です。 LIBの動作中、バッテリー内部で熱が発生します。

• 発熱-通常の温度でのLIB内の発熱は、充電および放電中の電荷移動と化学的応答に関連しています。それは、熱を発生させる可逆的および不可逆的なプロセスを持っています。

• 老化-老化は、高温でLIBを使用する際の影響です。経年劣化は、LIBのパフォーマンスに影響を与えるだけでなく、LIBの寿命をさらに短くします。サイクルエージングとカレンダーエージング。これらは両方とも、リチウムイオン電池の動作プロセスでの組み合わせとして発生します。
  

• 熱暴走–バッテリーの製造が不十分であるか、不適切に取り扱われている場合に発生する可能性があります。熱暴走は高温状態で頻繁に発生し、高温が動作中のバッテリーの発熱反応を引き起こします。これらの応答はより多くの熱を放出するため、バッテリー内部の温度の上昇をさらに促進します。
  

このような制御されていない発熱がバッテリーの耐熱性を超えた時点で、火災と調査が行われます。

リチウムイオン電池はどの温度で凍結しますか？

Li粒子は、5°Cから45°C（41から113°F）まですばやく帯電できます。 5°C未満では、充電電流を減らす必要があり、アノードでの拡散速度の低下を考慮して、凍結温度での充電は許可されません。バッテリーの充電中、セルの内部抵抗によりわずかな温度上昇が発生し、寒さの一部を補います。すべてのバッテリーの内部抵抗は、寒さで増加します。

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多くのバッテリークライアントは、消費者向けのリチウムイオンバッテリーが0°C（32°F）未満で充電できないことを認識していません。パックには通常の充電のすべての特徴がありますが、金属リチウムのめっきは、氷点下の充電中にアノードで発生する可能性があります。

これは長続きし、サイクリングで追い出すことはできません。リチウムメッキを施したバッテリーは、振動やその他のストレスの多い状況に置かれると、故障に対してますます無力になります。高度な充電器（Cadex）は、氷点下でのLi粒子の充電を防ぎます。

Li粒子を凍結温度以下に帯電させるための進歩がなされています。ほとんどのリチウム粒子セルでは、充電は確かに考えられますが、低電流でのみ可能です。調査論文で示されているように、–30°C（–22°F）での妥当な充電率は0.02Cです。

低電流の場合、充電は50時間以上に及ぶため、実行不可能と見なされます。いずれにせよ、減少した速度で–10°C（14°F）まで走ることができるLi粒子を有名にするという主張があります。

結論

上記の要因は、リチウムイオン電池の溶融および凍結条件に集中しています。リチウムイオン電池の最高温度と最低温度を知っていれば、どのような環境でも電池を安全に保つことができます。