リチウムイオン電池の比熱–特性と手入れ

リチウムイオン電池の熱容量はどこにありますか？

リチウムイオン電池は、エネルギー密度が高いため、技術革命に大きく貢献しています。また、他のバッテリー技術と比較して、より高い充電/放電サイクルを処理することでも有名です。ただし、これらのセルのエネルギー密度は時間とともに増加するため、比熱を効果的に管理する必要もあります。リチウムイオン電池は大量の熱を発生する可能性があるため、電池の故障やその他の危険を回避するために適切な方法で制御する必要があります。そのため、特定のプロセスを使用してリチウムイオン電池の熱容量を知る必要があります。

リチウムイオン電池の比熱を測定するには、熱量計を使用するか、代わりに一般的なラボツールを使用して電池を分解する必要があります。このプロセスは、2.5〜10 Ahの容量を持つ円筒形、角柱状、さらにはポーチセルで最適に機能します。収集された結果は、熱量計を使用して比熱を見つけることで検証できます。熱量計を使用して比熱を検証すると、通常、最大誤差は約4％になります。さらに、セル内のすべての温度が特定の制限内に保たれることを保証するため、熱モデリングも不可欠です。

リチウムイオン電池の熱特性は？

リチウムイオン電池の使用は、通常、特定の温度範囲内で可能です。この範囲は10°Cから+ 55°Cの間にあります。セルを充電する場合、適切な温度範囲は5°C〜 + 45°Cである必要があります。ただし、効率を最大化するには、リチウムイオン電池を室温に保つことを常にお勧めします。最新のリチウムイオン電池にはセンサーが内蔵されており、充電/放電サイクル中に電池が指定された範囲外で動作しないようにします。

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リチウムイオン電池の比熱に何を気にする必要がありますか？

リチウムイオン電池の比熱のケアはロケット科学ではありません。ガイドラインは、リチウムイオン電池のさまざまな取り扱い方法にも反映されているため、これまでにない新しいガイドラインです。バッテリーがさらされる条件は、セルの比熱に間接的に影響を与える可能性があります。したがって、比熱が常に十分に安定していることを確認するために、バッテリーを健康に保つことをお勧めします。以下は、細胞の比熱をケアする方法のいくつかです。

1.細胞は常に室温に保ってください

あなたはおそらくこのアドバイスを数え切れないほど聞いたことがあるでしょう。室温は通常20〜25℃です。さまざまな危険を回避するために、リチウムイオン電池をこの温度範囲内に保つことを常にお勧めします。たとえば、完全に充電されたセルを極端な温度にさらすと、熱暴走が発生する可能性があります。これは、温度が急激に上昇するたびに発生する状況です。この上昇は、温度のさらなる上昇と圧力の上昇を引き起こし、破壊的な発生をもたらします。

熱暴走がさらに増えると、バッテリーは自然発火または爆発する可能性があります。これにより、リチウムイオン電池の比熱の通常の設定が中断されます。また、非常に低い温度はバッテリーを損傷する傾向があります。死んだバッテリーを若返らせようとすると、バッテリーを凍結するように指示される場合があります。ただし、これらの手順には通常、それを超えると細胞に害を及ぼす可能性のある時間制限があります。したがって、バッテリーを室温に保つことは、比熱をケアするための最良の方法の1つです。

2.バッテリーを完全に放電するのではなく、定期的に部分的に放電させます

NiCadセルのような従来のバッテリーは、メモリー効果と呼ばれる特定の状態を引き起こすため、部分充電を行うことができませんでした。この状態は、二次充電式電池の寿命の低下として定義できます。以前の使用では充電が不完全だったため、バッテリーは充電を保持する能力を失い、充電するたびに電力が早くなくなる傾向があります。一方、リチウムイオン電池は、古い電池バージョンに影響を与えたメモリー効果を受けません。したがって、定期的にバッテリーを部分的に充電することをお勧めします。

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ただし、バッテリーの専門家は、リチウムイオンバッテリーを完全に消耗させる必要があることを示唆しています。充電式電池では、一定の部分放電により、デジタルメモリと呼ばれる状態が発生する可能性があります。これにより、指定されたデバイスのパワーゲージの精度が低下し、再キャリブレーションを試みる必要があります。

3.バッテリーをカットオフ電圧未満で放電させないでください

一般的なリチウムイオン電池のカットオフ電圧は通常2.5Vです。この電圧ポイントより下で電池を放電すると、電池に取り付けられた安全回路が開く可能性があり、電池が切れているように見えるため危険です。この場合、元の充電器を使用してバッテリーを充電することはできませんが、代わりに、ブースト機能を備えたバッテリーアナライザーが必要になります。このような深い放電を許可すると、セルの比熱が変化し、バッテリーが損傷する可能性があります。

4.長期間保管する前に、バッテリーを約40％まで充電/放電してください

完全に充電されたバッテリーを長期間保管することは賢明ではありません。これは、リチウムイオンの酸化を非常に高速で誘発し、細胞に損傷を与える可能性があるためです。また、バッテリーを充電せずに保管すると、バッテリーが自己放電するため、セルに害を及ぼします。そのため、空のバッテリーがカットオフ電圧を下回って放電し、バッテリーが消耗する可能性があります。また、細胞を復活させるには、長くて疲れるプロセスが必要です。どちらの場合も、比熱が変化し、バッテリーが損傷する可能性があります。

したがって、リチウムイオン電池を長期間保管する場合は、40％の充電容量で保管することをお勧めします。これにより、セルの比熱が維持され、最終的に再び使用したときにバッテリーが正常に機能するようになります。

最後の言葉

リチウムイオン電池の比熱は、温度によって大きく異なります。したがって、セルに損傷を与える可能性のある方法で比熱が変化するように、バッテリーを適切に管理することを常にお勧めします。