リチウムイオン電池はどのように見えますか-品質と動作

リチウム電池を使っている人も含めて、見た目がわからない人も多いです。多くの人がスマートフォンやその他の電子機器を所有していますが、デバイスのバッテリーがどのように見えるかを見る機会はありません。これは、ほとんどの企業がデバイスに取り外し不可能なバッテリーを詰め込んでいるこれらの時代に、さらに一般的になりました。そのため、バッテリーを確認するには、バッテリーに到達する前に、デバイスのネジを外し、他のいくつかの部品を取り外す必要があります。

この記事では、リチウム電池の外観、品質、および動作について明確に説明します。今日の業界では、充電式と非充電式の2つの主要なリチウム電池のカテゴリがあります。非充電式のものは主に、すべてのエネルギーが排出される前に単一のバッテリーを数か月または数年も使用できる低電力電子機器で使用されます。

一方、充電式リチウム電池は、主に大量の電力を必要とする電子機器で使用され、1つの電池は数時間または数日で消耗する可能性があります。これは、そのようなデバイスで非充電式バッテリーを使用することを高価にします。これらのデバイスでは、非充電式バッテリーよりも充電式バッテリーを使用する方が経済的に理にかなっています。ほとんどの充電式リチウムイオン電池は、元の容量のかなりの量を失い始める前に500回以上充電できるためです。

バッテリーのリチウムはどのように見えますか？

リチウムイオン電池は通常、メーカーに応じて円筒形または立方体の形状になります。たとえば、ラップトップのバッテリーで使用されるほとんどのリチウムイオンセルは円筒形で、バッテリーの製造元に応じて通常はピンクまたはブルーの色になります。円筒形のセルは通常、直径18mm、長さ65mmです。ただし、寸法が異なるものもあります。

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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リチウムイオンスマートフォンのバッテリーを開くと、内部のほとんどのコンポーネントが黒であることがわかります。これらのバッテリーのカソードは、バッテリーが充電されていないときにほとんどのリチウムを含むものです。リチウム自体は銀色ですが、バッテリーを開くと空気にさらされ、通常は空気中で黒色のリチウム金属酸化物が形成されます。

最も使用されている電解質はリチウムイオン電池で、ヘキサフルオロリン酸リチウム（LiPF6）と呼ばれるリチウム塩であり、通常は有機溶液として使用されます。色は白色なので、ほとんどの場合、バッテリーが開いていると、バッテリー内部の周りを白っぽい種類の溶液が循環しているのがわかります。

リチウムイオン電池が不良かどうかはどうやってわかりますか？

リチウムイオン電池は、時間の経過とともに元の容量を失い、数か月または数年使用した後、まだ新品のときほど充電量が少ないことに気付くでしょう。これらのバッテリーが容量を失う速度は、バッテリーの使用方法、充電方法、およびバッテリーの使用条件によって異なります。

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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リチウム電池が不良で、エネルギー保持容量のほとんどを失ったことを知る方法はいくつかあります。

1.バッテリーの容量は元の容量のごく一部です。これは、バッテリーがまだ新品のときと比較して、バッテリーの寿命によって決まります。たとえば、Li-ionバッテリーが1回の充電で8時間持続し、現在は2時間未満である場合、バッテリーの容量が70％以上失われていることを意味します。その容量では、バッテリーはピークパフォーマンスを提供できなくなり、デバイスは数分ごとにランダムなシャットダウンを開始することもできます。品質の悪いリチウム電池は、容量をさらに早く失います

2.バッテリーが膨らむ：バッテリーを見て膨らんだことに気付いた場合、そのバッテリーは不良であり、より深刻な問題が発生する前に交換する必要があります。リチウムイオン電池は通常、内部の化学的放電または電極の機械的損傷により膨張し、電池の充電中にガスが発生します。そのため、最悪の場合、最終的に爆発したり、発火したりする可能性があるため、膨張したバッテリーを充電し続けることは非常に危険です。したがって、バッテリーが膨らんでいることに気付いたら、デバイスの電源を切り、バッテリーを取り外して新しいものと交換するだけです。

3.デバイスの電源がまったく入らない場合：これは通常、バッテリーが2.4V〜3.0Vの最小放電電圧を下回ったときに発生します。 iPhoneのような最新のデバイスには、その電圧未満でバッテリーを放電できないインテリジェントシステムがあります。ただし、そのようなシステムを備えていないデバイスを使用している場合は、バッテリーが最小電圧を下回るまで簡単に使用できます。その時点で、バッテリーを再充電することはできず、バッテリーは切れていると見なされます。

リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

すべてのリチウムイオン電池は、デザインや素材が異なるにもかかわらず、同じ動作原理を持っています。これらのバッテリーには、バッテリーの操作に重要な4つの主要なコンポーネントがあります。カソード、アノード、電解質、セパレーター。カソードは通常、コバルト酸リチウム（LiCoO2）などの金属酸化物リチウムまたは新しいバッテリーの場合はリン酸鉄リチウム（LiFePO4）で作られています。

アノードはカーボン（グラファイト）でできています。電解質は通常、リチウム塩溶液です。そのため、バッテリーの充電中、リチウムイオンはカソード（正極）から強制的に移動し、アノード（負極）に堆積します。一方、バッテリーの使用中（放電中）には、これらのリチウムイオンがアノードからカソードに移動します。これらのイオンがカソードに戻る動きにより、バッテリーはデバイスが使用する電気エネルギーを生成します。

バッテリーの外側に接続されている回路の電子は、電解質内を移動するイオンとは反対の方向に移動します。注意すべきもう1つの重要な点は、電解質内のイオンの移動は、外部回路に電子の移動がある場合にのみ発生し、その逆も同様であるということです。そのため、電話の電源を切ると、もう一度電源を入れたときにほぼ同じバッテリー残量になります。これは、電話が使用されていなかったため、アノードからカソードへのイオンの移動がなかったためです（外部回路での電子の移動はありません）。