寒冷地におけるリチウムイオン電池の性能 - 方法と効果

Aug 04, 2022   ページビュー:55

温度は、バッテリーのパフォーマンスに対する最大の脅威の 1 つです。ほとんどの人は、極度の高温でバッテリーが爆発することしか知りませんが、低温が関係する場合はほとんど知りません。

このガイドでは、凍結温度がリチウムイオン電池にどのように影響するか、そしておそらく何をすべきかを見ていきます.読み続けます。

リチウムイオンバッテリーの低温損傷

リチウム電池は、性能と耐久性の両方で最高の電池と考えられています。そしてそれが彼らが今日非常に人気になった理由です。ただし、他のバッテリーと同様に、低温はあまり得意ではありません。

デバイスを凍結状態にさらすと、多くのことが起こる可能性があります。これは、常に最適な温度でデバイスを操作するように勧められる理由の 1 つです。

寒さがバッテリーに与える影響を見る前に、適切な基礎を築くことから始める必要があります。これは非常に幅広いテーマであり、多くの人が間違った情報を簡単に入手してしまいます。

リチウムイオン電池の温度範囲

低温とはどういう意味ですか?これは、バッテリーの仕組みとその温度範囲を調べることで説明できます。

すべてのリチウム電池は、適切な動作のために化学反応に依存しています。寒さは、これらの反応を遅くしたり、時には止めたりすることさえあります。リチウム電池は、他の電池に比べてこのような状況での取り扱いが優れていますが、それでも性能を失うリスクがあります。

3.2V 20Ah低温スクエアLiFePO4バッテリーセル
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

気温が低いと、バッテリーの消耗が通常より早くなります。つまり、通常よりも頻繁に充電する必要があります。低温での充電は、バッテリーをさらに損傷するためお勧めできません。

電池を冷蔵庫の中に保管する人もいます。それは化学反応を減らすための素晴らしいアイデアです。しかし、バッテリーを室温に戻さずにすぐに充電を開始するのは大きな間違いです。

電荷を提供するイオンは、低温では適切に機能しません。したがって、強制的に帯電させることは、正と負に帯電したイオンを混合するようなものです。それは細胞を殺し、それを元に戻すためにできることは何もありません.

リチウムイオン電池の充電に最適な温度範囲は、摂氏 15 ~ 45 度です。この温度でもバッテリーを損傷することなく急速充電できます。バッテリーが 0 度以下の場合は、最適な温度に戻し、充電速度を下げる必要があります。

リチウムイオン電池と低温

前述のように、低温ではバッテリーの内部抵抗が増加しますが、同じ温度での容量は低下します。摂氏約-20度でもリチウムイオンバッテリーを使用できますが、そのようなセルに期待されるほど十分な容量はありません.また、バッテリーは永久的な損傷を受けます。

低温高エネルギー密度の頑丈なラップトップ ポリマー電池 11.1V 7800mAh
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

低温下でバッテリーを長時間使用すると、バッテリーに恒久的な損傷を与えます。また、使用可能な容量が大幅に減少します。

リチウムイオンを含む密閉型バッテリー パックの許容温度範囲は、摂氏 -10 度から 60 度です。これらのバッテリーの機能は、これらの条件で保証されています。ただし、特定のバッテリーに依存することに注意してください。たとえば、パナソニックはバッテリーで最も優れた品質を提供しているため、極端な条件下でのパフォーマンスが向上します。

Samsungは、優れたバッテリーを製造することで定評のあるもう1つの会社です。最近の研究では、マイナス 40 度でも低放電電流で動作する特別なバッテリーが発見されました。

寒冷地での容量はどうなりますか?

リチウム電池は極寒下で容量低下と呼ばれる現象が起こります。バッテリーの放電電流の違いにより、どれだけの容量が失われるかを判断するのは簡単ではありません。ただし、この状態で放置したり使用したりすると、バッテリーが同じままになることはありません。

具体的な例を使用できます。最近の調査によると、Panasonic NCR18650A バッテリーの放電電流は 0 ℃ で 4A です。バッテリーの測定容量は 3080mAh で、これは 25 ℃ で容量の 92.6% に相当します。

同じバッテリーを -10 度にさらすと、容量は 2950mAh になり、25 度 C では 88% の容量になります。-20 度 C では、バッテリーの容量は 1400mAh になり、容量の 40% になります。

ご覧のとおり、低温下でバッテリーを使用すると、元に戻せない方法でバッテリーの容量に影響を与えます。きれいな状態で保管するのが一番です。

凝固点以下の損傷した細胞

バッテリーセルが氷点下で損傷するかどうか疑問に思っているなら、答えはイエスです。バッテリーは、0 ℃ 未満の温度にさらされると永久的な損傷に直面します。

放電電流が非常に低い場合、損傷は低くなります。ただし、放電電流が高い場合は、バッテリーがさらに大きな影響を受けることが予想されます。

温度はリチウムイオン電池に影響しますか?

はい、温度はバッテリー性能にとって最大の敵の 1 つです。十分に梱包されていないと、予備のリチウムイオン電池を飛行機に持ち込めないことに気づいたことがありますか?これは、高温によりバッテリー内部の化学反応が促進され、爆発につながる可能性があるためです。

一方、低温では内部抵抗が増加します。つまり、荷電および放電されたイオンは、想定されているほど効果的に移動しません。このような状況でバッテリーを使用または充電すると、バッテリーの容量が失われ、永久的な損傷を受ける可能性があります。

リチウム電池は冷えすぎますか?

はい。リチウムイオン電池は他の電池化学よりもはるかに優れていますが、依然として低温の脅威にさらされています.彼らはこれらの問題をはるかにうまく処理できますが、そうするように強制すると、永続的な損傷につながるだけです.

常に最適な状態で使用することで、細胞を守ることができます。これらの極限状態で作業している場合は、バッテリーをジャケットの中に入れておくことができます。しかし、それができない場合は、バッテリーを節約するよりも自分を節約する方がよいでしょう。

スマート デバイスは、バッテリーの温度が低すぎると通知し、自動的にオフになります。そのような警告を非常に真剣に受け止め、再充電を試みる前にバッテリーを温めてください。

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