・リチウムイオン電池の低温性能に関する研究

リチウムイオン電池は、その驚異的な性能で人気があります。これらの電池は充電可能です。それらは主な電荷キャリアとしてリチウムイオンを使用します。これらのバッテリーは、スマートフォン、ラップトップ、タブレットなどのポータブル電子機器で広く使用されています。また、電気自動車や電動工具にも使用されています。

リチウムイオン電池は、エネルギー密度が高いため、電子機器メーカーにとって最適な選択肢です。比較的小さなスペースに多くのエネルギーを蓄えることができます。また、比較的軽量で、サイクル寿命が長いです。また、リチウムイオン電池は、容量が完全になくなる前に何度も充放電できます。

ただし、リチウムイオン電池の性能は周囲の温度に影響されます。低温でも高温でも、出力電力が低下し、これらのバッテリーの容量が減少します。低温がリチウムイオン電池の性能にどのように影響するか知りたい場合は、この記事をお読みください。

この記事では、リチウムイオン電池に対する低温の影響、最適温度、および温度範囲について説明します。

リチウムイオン電池への低温の影響

リチウムイオン電池は、2 つの電極を介して動作します。これらの電極には、カソードと呼ばれる正極と、電解質によって分離されたアノードと呼ばれる負極が含まれます。バッテリーが充電されると、リチウムイオンがカソードから電解質を通ってアノードに移動し、そこでグラファイトに蓄えられます。電池が放電されると、プロセスが逆になり、リチウム イオンが電解質を通ってアノードからカソードに移動し、電流が生成されます。

ご覧のとおり、リチウムイオン電池は化学反応によって電気を生成および保存します。電気を生成するすべての化学反応は、最適な温度で行われる必要があります。それは最良の結果を保証します。つまり、リチウムイオン電池でも同じことが起こります。これらのバッテリーを低温に置くと、パフォーマンス レートに影響します。

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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ただし、低温はリチウムイオン電池にいくつかの影響を与える可能性があります。それらは次のとおりです-

容量の減少

低温では、バッテリー内で発生する化学反応が遅くなります。バッテリーの容量を減らします。その結果、バッテリーはその容量に十分な量の充電を保持できなくなります。したがって、バッテリーはより速く放電することによって消耗します。

抵抗の増加

低温はまた、バッテリーの内部抵抗を増加させる可能性があります。これは、バッテリーを介して電子を移動させるために、より多くのエネルギーが必要になることを意味します。バッテリーの効率が低下します。さらに、バッテリーが完全に充電されるまでの時間が以前よりも長くなります。

電力出力の低下

リチウムイオン電池は低温下で出力が低下します。バッテリが容量の減少と抵抗の増加の両方に直面すると、バッテリからの電力出力が低下する可能性があります。これは、バッテリーが電力を供給しているデバイスにそれほど多くの電流を供給できないことを示しています。

損傷のリスクの増加

低温の驚くべき結果があります。極端な場合、主に冬に気温が非常に低くなると、バッテリー内の電解液が凍結する可能性があります。したがって、化学反応は起こりません。バッテリーが破損しており、使用不可として認識されていることを示しています。

低温の影響からバッテリーを守る方法は？

リチウムイオン電池の性能に対する低温の影響を軽減するには、次のことを実行できます。

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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● バッテリーを最適な温度で保管および保管してください。リチウムイオン電池は、メーカーが指定する推奨範囲内の温度で保管および使用することが不可欠です。

● 熱管理装置を使用してください。一部のバッテリーには、最適な動作条件を維持するのに役立つ発熱体またはその他の温度管理システムが装備されています。

● 冬の間はバッテリーを放電してください。バッテリーを放電して保管することをお勧めします。

リチウムイオン電池温度範囲

リチウム イオン バッテリーの温度範囲は、いくつかの要因によって異なります。これらは、リチウム イオン バッテリーの特定の種類、バッテリーの化学的性質、および製造元の仕様です。ただし、一般に、典型的なリチウム イオン バッテリーの動作温度範囲は -20°C ～ 60°C (-4°F ～ 140°F) です。これは、まともなサービスを得るには、この温度範囲でリチウムイオンを操作する必要があることを意味します.

この範囲外でバッテリーを操作すると、バッテリーに損傷を与え、その性能に影響を与える可能性があります。前述したように、バッテリーの容量が減少します。バッテリーの消耗が早いため、バッテリーの寿命が短くなります。高温または低温の極端な温度も、安全上の問題になる可能性があります。それらは熱暴走を引き起こし、火災や爆発につながる可能性があります。

ただし、メーカーによっては、特定のバッテリー モデルの推奨温度範囲が異なる場合があることに注意することが重要です。そのため、動作温度に関する具体的な情報については、製造元のドキュメントを参照することをお勧めします。さらに、高温環境でリチウム イオン バッテリーを使用している場合は、バッテリーの温度を管理するための適切な予防策を講じる必要があります。高温環境の例は電気です

車両。このような状況では、クーラーを使用できます。

リチウム電池の最適温度

リチウムイオン電池の最適温度は室温です。通常、20°C (68°F) から 25°C (77°F) の間です。バッテリーは、この温度範囲で最大容量と寿命を発揮できます。ただし、理想的な温度範囲は、リチウムイオン電池の特定の化学的性質と構造によって異なる場合があります。

低温ではバッテリーの容量と性能が低下する可能性がありますが、高温では劣化が加速し、バッテリーの寿命が短くなる可能性があります。リチウム イオン バッテリーは、0°C (32°F) 未満または 60°C (140°F) を超えるような極端な温度にも敏感であり、恒久的な損傷を引き起こす可能性があります。

したがって、リチウムイオン電池は推奨温度範囲内で保管および操作することが重要です。最適なパフォーマンスと寿命を保証します。

結論

リチウムイオン電池は、電子産業に革命をもたらしました。より少ない入力で最大の出力を生成します。したがって、適切に操作して最大限に活用する必要があります。常に最適な温度範囲でリチウムイオンバッテリーを使用してください。さらに、バッテリーを使用していない場合は、消耗を防ぐためにバッテリーを放電する必要があります。