リチウム電池の凍結温度: 紹介と方法

リチウム電池を所有していて寒い気候に住んでいる可能性がある場合は、リチウムは温度に敏感であるため、追加の安全対策を講じる必要があります.この記事を読んで勉強し、低温下でのリチウム電池の手入れ方法を見つけてください。

リチウムイオン電池の凍結温度

寒い気候がリチウム電池とその性能に影響を与えることをご存知ですか? 32°C 未満の温度は、効率と使いやすさの観点から大幅に制約を与え、評価された容量の 70 ～ 80% のかなりのパーセンテージ サイズがアクセス可能になります。リチウム電池は、同じ温度でわずかな不幸で 95 ～ 98 パーセントの容量を提供する場合があります。

凝固を超える温度で充電されると、バッテリーのアノードまたはマイナス端子として機能する透過性グラファイトは、ワイプのようにリチウム粒子を吸収します。いずれにせよ、凝固中の温度が下がると、アノードは十分なリチウム粒子を保持できなくなります。足の甲では、リチウム粒子の厚い層がアノードの表面を覆い、バッテリー容量と、活力の流れを開始するために利用できるリチウムの量を減らします。凝固中の急速な充電速度で充電すると、バッテリーの機械的堅牢性が低下し、驚くべき故障が発生しやすくなります。

凝固する充電状況の下では、リチウム粒子はグラファイト アノードの内部で「機能」するため、混乱してしまいます。これらの粒子は、インターカレートするのではなく、最終的にアノードの表面をメッキします。メッキは、低照度環境での充電中に発生し、バッテリー容量を制限しながら抵抗を拡大する可能性があります.十分なメッキが蓄積された場合、セパレーターに亀裂が入り、セルの致命的な短い内部を引き起こす可能性があります.

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リチウム電池が凍結する温度は何度ですか？

寒さから帰ってきた後、暖かくなったときに手を傷つける可能性があります。リチウム電池についても同じことが言えます。バッテリーの内部温度が華氏 32 度を下回ると、リチウム電池は、温度が高かったときと同じ合計の充電電流 (暖かさ) を得ることができなくなります。気温が氷点下になる場合は、バッテリーを充電しないでください。

寒冷地での充電には多様な戦略が必要です。これは、憶測を最終的なものにする必要がある場合に重要です.温度が下がると、ほぼすべてのバッテリーがより厄介な充電戦略を要求します。鉛蓄電池の充電回数は、リチウム電池よりも少なくなります。いずれにせよ、両方とも継続的に充電し、それぞれの温度制限内に保つ必要があります。

低温で充電すると、バッテリーは充電速度に比べてダメージを受けます。ゆっくりと充電することで害を減らすことができますが、合理的な選択肢となることはめったにありません。バッテリーは、温度が華氏 32 度から 14 度に下がると、.1C で充電された可能性があります。温度が華氏 14 ～ -4 度の場合、摂氏 0.5 度を超える温度ではバッテリーを充電できません。

充電サイクルの中でどれだけ寒くなるかわからないため、これらの充電率は間違いなく戦略を拡大し、複雑にします.過酷な状況では、40 度の温度で就寝し、18 度の温度で目覚めます。夜間にバッテリーをより速く充電した場合、温度の低下により不可逆的にバッテリーが損傷する可能性があります.

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寒冷地での充電の主なルールは、温度が凝固点を下回ったときに充電電流を減らさずにバッテリーの充電を回避することです。これは、BMS が充電器に関連付けられ、充電器が提供された情報に反応できるようになるまで問題になる可能性があります。凝固中の温度で充電する場合は、充電電流をバッテリー容量の 5 ～ 10% に維持してください。

リチウム電池を寒冷地に放置しても大丈夫ですか？

温度は華氏140度です。リチウム電池は、非常に寒い地域に住んで旅行するオフグリッドの太陽ベース、RV、およびキャンピングカーの所有者にとって、ノンストップで安定した制御の信じられないほどの供給源です.低温はバッテリーの健康を害する可能性があるため、すべてのバッテリー所有者は回避する必要があります。低温は、従来の鉛蓄電池の健全性と堅牢性を損なう可能性があります。リチウム電池は、より低い温度で鉛蓄電池を凌駕します。

低温の鉛酸バッテリーによって制御が費やされるほど、バッテリーは弱くなります。 LFP バッテリを使用すると、ウォームアップして抵抗が低下し、電圧が上昇します。寒冷地でのバッテリーのオーバーホールや交換に関しては、疑いの余地なくリチウムが勝者です。

とはいえ、これには落とし穴があります。リチウムイオン電池を凝固温度以下に保つと、電池の構成要素の一部が破損し、周囲の構成要素から分割されて、電池の活力容量能力が制限される可能性があると、エネルギー局の SLAC National Quickening agent Laboratory のアナリストに同意しています。

低温の鉛蓄電池で利用される制御が多ければ多いほど、それは弱くなります。 LFP バッテリを使用すると、ウォームアップして抵抗が減少し、電圧が上昇します。寒冷地でのバッテリーのアップグレードや代替品に関して言えば、リチウムが勝者であることは明らかです。

SLAC の Yijin Liu とポスドクの同僚である Jizhou Li は、バッテリーの使用中に電子が流れ込むコンポーネントであるカソードの震える温度の実行を調べることによって、この発見を発見しました。予備的な考慮事項に同意して、カソードを摂氏 0 度以下の温度に置くと、最大 10 回の充電後にバッテリーがより高温に保たれた場合よりも少なくとも 5% 以上の容量が失われました。

アナリストは、SLAC の Stanford Synchrotron Radiation Lightsource で作成された X 線検査機器と、Li が過去数年間にわたって作成した機械学習戦略を組み合わせて、その理由を解明しました。この組み合わせにより、カソード粒子を分離することができ、かなりの一握りではなく、少なくとも数千またはそれ以上の粒子を一度に分析することができます。

これらの検査は、Liu に同意し、低温がカソード内部のミートボールのような粒子を減少させ、それらを破壊するか、既存の破壊を減少させることを示しました。さらに、さまざまな材料が温度変化に応じて予想外の方法で伸縮するため、深刻な寒さによってカソードが周囲から閉じ込められていました。

Liu によって静的に行われた測定は、多くの選択的な答えを示しています。研究者は、未使用の温度応答性電池材料を検討することで、分離の問題を解明できる可能性があります。すべてのバッテリーは温まったり冷めたりすると伸びたり縮んだりするので、これは他のバッテリーのほうがうまく機能するのに役立つかもしれません。アナリストは、バッテリー内でより滑らかでミートボールのような粒子を生成することで、分割を減らし、リチウムイオンバッテリーの長期的な容量を増やすことができるかもしれません。

提案された手順を最初に実行するのは難しいかもしれませんが、それらを習慣化するにつれて、指示に慣れることができます.