リチウムイオン電池の温度効果と熱影響

電池は現代社会に欠かせないものになっています。それらは、今日非常に重要な携帯機器に電力を供給します。そのため、現在、多くのタイプのバッテリー化学が市場に出回っています。

最も一般的なバッテリーの種類の 1 つは、リチウム イオンです。これらのバッテリーは、特に容量、耐久性、および一般的なパフォーマンスが関係する場合に、市場で最高の機能を定義します。

しかし、メーカーとユーザーは長い間、これらのバッテリーの最大の制限の 1 つである極端な温度への感度と戦ってきました。熱は、リチウムイオン電池の性能と耐久性にとって最大の敵の 1 つです。

これらのバッテリーが爆発し、極度の熱により深刻な損傷を引き起こしたという話を聞いています。

そこで、今日は、温度がバッテリーに与える影響と、何をすべきかについて説明します。詳細については、読み続けてください。

リチウムイオン電池の性能に対する温度の影響

リチウムイオン電池は、全体的に最高の性能を発揮することが知られています。それらは、高エネルギー消費を必要とするデバイスで人気を博しています。

このようなパフォーマンスは、バッテリーがどれだけの熱の下で動作するかに応じて、増減する可能性があります。一般に、極度の熱はバッテリーの消耗を速め、効率を低下させます。

リチウムイオン電池がどのように動作し、温度が電池にどのように影響するかを見て、これについてさらに説明しましょう.

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リチウムイオン電池の動作原理

他の種類のバッテリーと同様に、リチウム イオン バッテリーは、正極と負極の間のイオンの移動によって動作します。放電中、負極は電解質を通って正極端子に移動します。このプロセスにより、荷電イオンが移動し、デバイスに電力を供給するために必要なエネルギーが生成されます。

再充電中は、プロセスが逆になります。マイナスに帯電したイオンはマイナス電極に戻り、そこで帯電します。

これは複雑なプロセスであり、いくつかの要因がバッテリーの性能と安全性の低下につながる可能性があります。これらの要因の 1 つは、バッテリーの保管場所の周囲温度です。高温はセル内部からのバッテリーの安定性に影響を与える可能性があり、効率が低下します。

熱と化学反応の増加

バッテリー内部で起こる複雑な化学反応は、一定量の熱を処理します。反応が遅いほど、バッテリーの効率と耐久性が高くなります。

しかし、温度が上がると化学反応が活発になります。化学反応が速くなると、バッテリーへのストレスが大きくなり、電池の消耗が早すぎます。 1 日持続できるバッテリーは、極度の高温下では短時間で 80% から 20% に跳ね上がることに気付くでしょう。

調査によると、温度が 77F から 113F に上昇すると、最大ストレージ容量が約 20% 増加することが示されています。これは良いことのように思えますが、時間の経過とともにバッテリーのストレージ容量が減少します。

最初の 200 サイクルでは、バッテリーは 77F で 3.3% の性能低下に直面します。しかし、温度が華氏 113 度まで上昇すると、パフォーマンスは 6.7% 低下し、通常の劣化率の 2 倍以上になります。

そのため、一時的に熱にさらされると、バッテリーの容量が増加する可能性がありますが、時間の経過とともにバッテリーが損傷し、寿命が短くなる可能性があります.バッテリーが爆発する可能性さえあるため、長時間の露出はお勧めできません。

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熱暴走

バッテリーは、最適な条件下でのみ最大のパフォーマンスを発揮できます。バッテリーセルでの発熱は、バッテリーが効率的に機能するため、正常です。

しかし、この熱が放熱能力を超えると、熱暴走を引き起こします。これは、バッテリー内で発熱反応を引き起こすため、非常に高温で発生します。

反応によって発生する熱によってバッテリーの内部温度が上昇し、バッテリーが損傷する可能性があります。職場の火災や爆発の主な原因です。

そのため、リチウム イオン バッテリーを使用していて、そのバッテリーから最高のパフォーマンスを得たい場合は、温度条件を考慮する必要があります。常に最適な状態を維持することが重要です。

リチウムイオン電池の最適温度は35℃

お分かりのように、温度条件はリチウムイオン電池から最高の性能を得る鍵となります。つまり、理想的な温度を特定し、その条件下でバッテリーを維持する必要があります。

多くの人が、バッテリーを保管するのに最適な温度を見つけようとしています。バッテリーを熱装置に使用する場合は、0 から 35C の範囲内に収まるようにしてください。 35C を超えると、バッテリーの消耗が速すぎて、パフォーマンスの点であまり面白くありません。

バッテリー寿命に対する温度の影響

リチウムイオンバッテリーを高温環境で充電または保管すると、バッテリーに永久的な損傷を与える可能性があります。最初の、そしておそらく最大の影響は、バッテリーの容量に発生します。

また、バッテリーの寿命に悪影響を及ぼす可能性があります。すべてのバッテリーに特定の寿命があるわけではありません。

温度がバッテリーの寿命に与える影響は次のとおりです。

化学反応の増加

バッテリー内部の化学反応により、デバイスに電力を供給するために必要な電気エネルギーが生成されます。イオンが電解質を通って電極間を移動すると、熱が発生します。

0 ～ 35 ℃ の範囲の温度で、これらの反応は常に最適な状態にあります。バッテリーは通常の速度で放電し、充電と再充電のサイクルをチェックします。

温度が上昇すると、化学反応も増加し、バッテリー容量が増加します。このようなアクションは、バッテリーを通常より頻繁に再充電する必要があることを意味します。バッテリーの消耗が早ければ早いほど、再充電が速くなり、充電サイクルが短くなり、寿命が短くなります。

熱暴走

化学反応に影響を与える温度の上昇は、熱暴走につながります。これがバッテリーにとって何を意味するかについてはすでに説明しました。

せいぜい、バッテリーは充電を保持する能力をはるかに速く失うでしょう.最悪の場合、熱暴走によって職場で火災や爆発が発生します。膨張または爆発したバッテリーを使用する方法はありません。

結論

リチウムイオン電池は、電池業界で最高の化学反応を示します。それらは他のどのタイプよりも多くの使用法を提供するため、人気が高まっています.ただし、高品質のバッテリーに投資するだけで安全というわけではありません。バッテリーの寿命を延ばし、安全を確保するために、追加の対策を講じることができます。

このガイドがお役に立てば幸いです。さらに情報が必要な場合や質問がある場合は、遠慮なくコメントを残してください。