22 年間のバッテリーのカスタマイズ
May 19, 2023 ページビュー：87
リチウム電池は現在世界で最も多く使用されている電池です。世界が技術の進歩に傾くにつれ、電気自動車、デバイス、機器の出現によりバッテリー市場は大幅に拡大しました。これらはデバイスや機械の動作に必要なすべての電力を供給するため、非常に重要です。
しかし、多くの人はバッテリーの使用方法がバッテリーの性能と一般的な安全性に影響を与えることを理解していません。したがって、事故が報告されており、これらのユーザーのほとんどは、所有しているバッテリーを損傷した後、新しいバッテリーを購入することを余儀なくされています。
バッテリーに対する最大の脅威の 1 つは温度です。すべてのユーザーにとって、周囲温度がバッテリーにどのような影響を与えるかを理解することは非常に重要です。
使用環境はバッテリーに直接影響を与える可能性があり、バッテリーの安全性と性能に影響を与える可能性があります。具体的な影響を知っている場合にのみ、それを回避できます。それがこのガイドで共有している内容です。温度がリチウムイオン電池に与える影響と、電池を安全に保つ方法を説明します。
読み続けます。
リチウムイオン電池はどのように動作するのでしょうか?
バッテリーの動作原理を知らずに、温度がバッテリーにどのような影響を与えるかを理解するのは困難です。内部バッテリーの化学的性質が不安定な状態によって影響を受けると、温度が発生します。
リチウムイオン電池は、正極から負極へ、またはその逆のイオンの移動によって動作します。放電中にバッテリーが負荷に接続されると、イオンが負極から正極に移動します。バッテリーの充電時には逆のことが起こります。
この複雑なプロセスは、安全性と効率性のさまざまな要因に依存します。セルの安定性に対する最大の脅威は、保管中の周囲温度と充電/放電中のバッテリーの取り扱い方法です。
低温と高温の両方がバッテリーに悪影響を与えます。一部のバッテリーは他のバッテリーよりもこれらの条件によく反応しますが、常に最も安全な条件下に保管することが重要です。
これらの要素がどのような役割を果たすのかについて、さらに詳しく説明します。部屋が暑いときになぜバッテリーの消耗が早くなるのか疑問に思っていたなら、今日その理由が理解できるでしょう。
低温の影響
バッテリーセルは環境条件に非常に敏感です。このため、メーカーは製品を供給する前に、幅広い温度に対応できるかどうかを必ずテストしようとします。
温度が推奨温度を超えて低下すると、バッテリーが損傷する可能性があります。多くのバッテリーは凍結条件にさらされると寿命を迎えます。
では、なぜ低温でバッテリーが切れてしまうのでしょうか?これは主に、エネルギーを生成するために必要なバッテリーの化学反応が遅くなり、効率が低下するためです。この状態ではバッテリーに過度のストレスがかかり、容量や放電率の低下を引き起こします。
また、低温によりバッテリーの機械的安定性が低下し、バッテリーが損傷しやすくなります。したがって、バッテリーを保護するには、バッテリーの充電または動作時の温度を慎重に考慮する必要があります。
低温がバッテリーにとって致命的となるもう 1 つの深刻な状態は、充電中です。寒い天候でバッテリーを充電すると、化学反応がさらに損なわれる可能性があります。バッテリー内のセルは、可逆還元反応の原理に基づいて動作します。そのため、温度が大幅に低下すると、炭素サイトに挿入されることなく、アノード上のリチウムイオンが分解します。これはメッキと呼ばれるプロセスです。これが起こると、セル内の分離部分に穴が開き、ショートが発生してバッテリーが消耗します。
つまり、低温はバッテリーに良くありません。このような条件下でバッテリーを保管すると、反応と自己放電を軽減することができます。ただし、充電する前にバッテリーを室温まで温める必要があります。
高温の影響
低温と同様に、極度の熱もバッテリーのパフォーマンスと動作に大きな影響を与えます。高温により化学反応が促進され、長期的にはバッテリーに悪影響を及ぼす可能性があります。
高温がバッテリーに与える主な影響の 1 つは熱暴走です。この影響は、バッテリーセル内で発生した熱が放散容量を超えたときに発生します。熱暴走は、熱がバッテリー内で発熱反応を引き起こすため、高温で発生しやすくなります。
バッテリーは化学反応中に熱を発生します。温度が上昇しすぎると、反応により多くの熱が発生し、バッテリーの内部温度が上昇します。これによりバッテリーが破壊され、職場での火災や爆発が発生する可能性もあります。
したがって、リチウムイオン電池の保管施設を使用している場合は、最適な保管条件を設定する方法を知る必要があります。理想的な雰囲気を作り出すことで、温度のリスクを軽減できます。
まず、リチウムイオン電池にはメーカーの仕様が付属しており、そのように取り扱う必要があることを理解してください。最大電流負荷、充電、およびエンドポイント電圧の効率を確保するために、安全制限に関するすべての指示に細心の注意を払ってください。熱負荷も確認する必要があります。
バッテリーを保管、充電、放電する場合でも、最初に常に最適な動作温度を確保してください。バッテリーは非常に高価なので、まだ使用できるときに別のバッテリーを購入することは避けてください。
強い振動や衝撃が加わったとき
温度以外にも、特定のユーザー条件もバッテリーのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。バッテリーを振ったり投げたりし続けると、バッテリーが最大寿命まで持続することは期待できません。
振動と衝撃は、バッテリーの耐久性に対する最大の脅威の一部であると考えられています。バッテリーを最適な動作条件にしないと、故障する可能性が非常に高くなります。最近の研究では、振動がバッテリーの劣化を早めることがわかっています。また、セル材料や一般的なバッテリーパック構造の疲労も引き起こします。これらの研究の報告の中には、振動による劣化がバッテリーの寿命を縮めるというものがあります。
携帯電話が振動するたびに、バッテリーの一部が消耗します。そのため、携帯電話を振動させると、他のことに使用できたはずの電力が無駄になります。専門家は、バッテリー寿命を延ばす可能性があるため、サウンド モードまたは一般モードをオンにすることを推奨しています。
バッテリーの物理的な取り扱いは、バッテリーの寿命に影響します。バッテリーを安全に保管しないと、必ず劣化や容量の損失の問題に直面することになります。このガイドがバッテリーを強化するさまざまな方法に目を向けていただければ幸いです。
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