リチウムイオン電池の構造と極端な温度の紹介

リチウムイオン電池は、携帯型電子機器や電気自動車で一般的に使用される充電式電池の一種であり、軍事および航空宇宙用途でますます人気が高まっています。

バッテリーでは、リチウムイオンは放電中に負極から電解質を通って正極に移動し、充電中に戻ります。 リチウムイオン電池は、正極材料として埋め込まれたリチウム化合物を使用し、グラファイトは通常負極材料として使用されます。 バッテリーは、高いエネルギー密度、メモリ効果 (LFPバッテリーを除く) 、および低い自己放電を持っています。

異なるタイプのリチウムイオン電池は、異なる化学、性能、コスト、および安全特性を持っています

ハンドヘルド電子製品は、主にリチウムポリマー電池 (電解質としてポリマーゲルを含む) 、LiCoO2カソード材料、およびグラファイトアノードを使用し、高エネルギー密度を提供します。 リン酸鉄リチウム、酸化マンガンリチウム、およびニッケルマンガンコバルト酸化リチウムは、より長い寿命とより良い速度能力を提供する可能性があります。 このようなバッテリーは、電動工具、医療機器、およびその他の役割で広く使用されています。 こちらをクリックカスタムリチウムイオン电池メーカーを使用します。

リチウムイオン電池の研究には、寿命の延長、エネルギー密度の向上、安全性の向上、コストの削減、充電速度の向上などがあります。 非可燃性電解質の分野では、安全性を向上させる手段として電解質に通常使用される有機溶媒の可燃性と揮発性に基づいて研究が進められています。 戦略には、水性リチウムイオン電池、セラミック固体電解質、ポリマー電解質、イオン液体、および過フッ素化システムが含まれます。

リチウムイオン电池の构造

リチウムイオン電池の3つの主要な機能コンポーネントは、正極、負極、および電解質です。 通常、従来のリチウムイオン電池の負極は炭素でできています。 正極は典型的には金属酸化物である。 電解質は、有機溶媒中のリチウム塩である。 電極の電気化学的作用は、バッテリーを通る電流の流れの方向に応じて、アノードとカソードの間で逆転します。

最も一般的に使用される市販のアノード (負極) はグラファイトであり、完全にリチウム化されたLiC6状態でxxx mAh/gの容量を持っています。 正極は一般に、層状酸化物 (LiCoO2など) 、ポリアニオン (リン酸鉄リチウムなど) 、またはスピネル (酸化マンガンリチウムなど) の3つの材料の1つです。 最近では、リチウムイオン電池電極の成分としてもグラフェン電極が用いられている。

電解質は、典型的には、有機炭酸エステルの混合物、例えば、炭酸エチレンまたは炭酸ジエチレンのリチウムイオン錯体である。 これらの非水性電解質は、通常、ヘキサフルオロリン酸リチウム (LiPF6) 、ヘキサフルオロヒ酸リチウム一水和物、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、およびトリフルオロメタンスルホン酸リチウムなどの非配位アニオン塩を使用します。

リチウムイオン电池のための極端な温度

充電温度制限のためのバルクリチウム电池操作の限界より厳しいです。 リチウムイオン化学は高温でうまく機能しますが、高温に長時間さらされるとバッテリーの寿命が短くなります。

リチウムイオン電池は、低温で優れた充電性能を提供し、5〜45 °Cの温度範囲内で急速に充電することさえできます。 充電はこの温度範囲内で行う必要があります。 0〜5 ℃ の温度での充電は可能ですが、充電電流を減らす必要があります。 高温は、内部バッテリ抵抗のために低温充電中に有益であり得る。 高すぎる温度での充電はバッテリーの劣化を引き起こす可能性があり、45 °Cを超える温度での充電はバッテリーの性能を低下させますが、低温ではバッテリーの内部抵抗が増加する可能性があります。充電速度が遅くなり、充電時間が長くなります。

消費者向けのリチウムイオン電池は、0 °C未満の温度で充電しないでください。 バッテリーパックは正常に充電されているように見えるかもしれませんが、負極は低温充電中に金属リチウムメッキを受ける可能性があり、繰り返しサイクルしても取り外しできない場合があります。 安全上の理由から、リチウムイオン電池を搭載したほとんどのデバイスでは、0〜45 °Cの範囲外での充電はできません。進行中の緊急通報を検出するときに一定量の充電が可能な携帯電話を除く。

あなたも好きかもしれません:

贩売のための36vフォークリフトバッテリー

贩売のための24ボルトフォークリフトバッテリー

カスタムEVバッテリーパック

トラックのリチウム電池

VDAバッテリーモジュール