リチウムイオン電池の効率-温度、計算、および比較

市場に出回っている二次電池の中で、リチウムイオン電池が最も効果的であることが証明されています。それらは85％の効率で充電する他のものと比較してほぼ100％の効率で充電します。バッテリーの効率は、バッテリーに供給されるエネルギーをバッテリーから放出されるエネルギーで割ることによって計算されます。リチウムイオン電池は、改良された電池技術、高いエネルギー密度、および高いCE定格を誇っています。

リチウムイオン電池の性能は、温度の集合的な影響に依存します。この記事では、温度がリチウムイオン電池に与える影響、電池の効率の計算方法、および他の電池との比較について説明します。

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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リチウムイオン電池の効率-温度

さまざまなバッテリーがさまざまな温度範囲で動作します。高温と低温の両方で、バッテリーのライフサイクルとストレージシステムに大きな影響を与える可能性があります。温度変化の影響を受けるバッテリーの主な機能には、性能、寿命、安全性などがあります。標準のリチウムイオン電池は20〜500℃で動作します。以下は、リチウムイオン電池に対する高温と低温の両方の影響の要約です。

高温の影響

高温は、リチウムイオン電池や鉛蓄電池を含むあらゆる電池の最悪の敵です。高温になると、バッテリーのパフォーマンスとストレージ容量が増加します。これは、バッテリー内部で発生する化学反応の結果です。高温になると、化学反応も速くなります。 Scientific Reportsの調査によると、サンプルの温度が77度から113度に上昇すると、バッテリーのパフォーマンスが20％向上しました。

ただし、温度が上昇すると、バッテリーが急速に劣化する可能性があり、リチウムイオンバッテリーのライフサイクルに影響を及ぼします。たとえば、77oCでは、バッテリーは最大3.3％の影響を受けると予想されますが、1130Cでは、バッテリーのライフサイクルは最大6.7％の影響を受けます。高温にさらされるとバッテリーの性能が向上しますが、劣化の問題を防ぐために、長時間の露出は最小限に抑えるか、避ける必要があります。

低温の影響

高温と同様に、低温/低温に長時間さらされると、バッテリーに大きな影響を与えます。低温になると、バッテリーの内部抵抗が低下するため、バッテリーの容量が低下します。爆発の影響を防ぐために、低温時にバッテリーが収容できる充電レベルに注意することが重要です。たとえば、リチウムイオン電池は、320Fから1130F以上まで充電でき、-40Fから1400F以上まで放電できます。高温と低温の両方がバッテリーの性能に影響を与えます。したがって、購入するバッテリーのシステムについては、販売者/販売者に相談することが不可欠です。

リチウムイオン電池の効率-計算

バッテリー効率は、バッテリーに投入されたエネルギーと比較して、パフォーマンス中にバッテリーから得ることができるエネルギーの量です。バッテリーの効率は、電圧効率とクーロン効率の2つの方法で測定できます。

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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クーロン効率と電圧効率

リチウムイオン電池の効率は、電圧効率とクーロン効率の積です。クーロン効率は、充電および放電中のバッテリーの容量です。これは、完全な充電サイクル中に失われた電子を測定するだけです。ほとんどの科学者は、クーロン効率を測定するために常にクーロンカウンターを使用します。測定後の結果によっては、CEが高いほど電子損失が少なくなり、バッテリーの寿命が長くなること、またはその逆のことを知っておく必要があります。

一方、電圧効率は、充電中の平均過電圧放電時の平均電圧です。充電中と放電中の電圧の差は、過電位によって引き起こされます。リチウムイオン電池の効率は、電流、フロート充電時間、放電時間などに依存します。バッテリーの効率に影響を与える5つの重要な要素は次のとおりです。

1.充電電流

リチウムイオン電池を使用する場合は、充電電流が適度なレベルであることを確認して、電池の寿命と性能を向上させてください。大電流で充電すると、バッテリーの内部化学を改ざんする可能性があり、バッテリーのライフサイクルに影響を与える可能性があります。低電流でバッテリーを充電すると、バッテリーの寿命が長くなります。ただし、結果として容量が減少します。

2.充電状態

充電状態は、バッテリーの容量に対する充電レベルを定義します。充電状態が高いほど、バッテリーの容量は悪くなり、逆もまた同様です。バッテリーの効率を最大化するには、バッテリーの充電状態を認識していることを確認してください。

3.内部抵抗

リチウムイオン電池の内部抵抗は、サイズ、経年変化、電流などの多くの要因の影響を受けます。内部抵抗が低いほど、電池の性能は高くなります。幸いなことに、リチウムイオン電池の内部抵抗は市場で可能な限り低くなっています。

4.バッテリー温度

メーカーによると、リチウムイオン電池は320Fから123oFの範囲で充電し、-40Fから1310Fで放電する必要があります。それらは高温で最もよく機能することが知られています。

5.バッテリーの年齢

もちろん、バッテリーが古くなると、バッテリーの性能と効率は低下します。また、容量が不可逆的に失われる可能性があります。一般に、リチウムイオン電池は、過充電、ディープサイクル、および高温への暴露を回避すれば、3000サイクル以上持続する可能性があります。

リチウムイオン電池の効率-比較

先に述べたように、リチウムイオン電池は、市場に出回っているすべての電池の中で最も効率的な電池です。それらのCE定格は99％以上の範囲ですが、鉛蓄電池のような他のバッテリーは90％から始まります。ニッケルベースのバッテリー充電率は80％から始まります。他の人気のある電池と比較すると、リチウムイオン電池：

●寿命は約2000〜3000サイクルと長持ちします

●容量保持時間を長くする

●部分的に複数回充電できます

●高電圧出力を維持できます

●高温での使用が可能

●低温での使用が可能

鉛蓄電池のような他のバッテリー：

●寿命は1000〜1500サイクル

●中容量の保持力がある

●セルのバランスをとるために毎週過充電が必要

●充電状態が低下すると電圧が低下します

●最大2シフト持続可能

ホームストレージシステム用のバッテリーを検討している場合は、選択できるオプションがたくさんあります。リチウムイオンと鉛酸は効果的な解決策になる可能性がありますが、マルチシフト操作にはリチウムイオン電池が間違いなく最も推奨されます。それらは人気が急上昇しているため、家庭用ストレージシステムの唯一の好ましいオプションになっています。