リチウム電池の 8 つの重要なパラメータ - リチウム電池の知識の普及

リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高変換効率、長いサイクル寿命、メモリー効果なし、充放電遅延なし、低い自己放電率、広い動作温度範囲、環境に優しいという利点があり、理想的なキャリアです。電気エネルギーはさまざまな分野で広く利用されています。一般に、リチウムイオン電池を使用する場合、その性能の「良し悪し」を測る主な要素として、いくつかの技術指標に注目します。使用する際に特に注意が必要な指標を以下に示します。

1. 容量

容量の単位は「mAh」（ミリアンペアアワー）や「Ah」（アンペアアワー）が一般的であり、定格容量と実際に使用する際の容量には差があります。定格容量とは、完全に充電されたリチウムイオン電池が実験室条件（比較的理想的な温度と湿度の環境）下で一定の放電速度（Cレート）でカットオフ電圧まで放電したときに提供できる電気の総量を指します。 。実際の容量は一般に定格容量と等しくなく、温度、湿度、充放電率などに直接関係します。 バッテリー容量テスター は、主にバッテリーの生産およびテストプロセスで使用されるバッテリー容量テストに特別に使用される装置です。安定した試験環境と正確な制御手段を提供することにより、電池容量試験装置は効率的かつ正確に電池を充放電し、電池の実際の容量を正確に測定することができます。

2. エネルギー密度

エネルギー密度とは、バッテリーが単位体積または単位重量あたりに貯蔵および放出できる電気の量を指します。 Wh/kg と Wh/L の 2 つの単位があり、それぞれ重量比エネルギーと体積比エネルギーを表します。ここでの電気量は、上記の容量（Ah）と動作電圧（V）の積です。エネルギー密度指標を適用すると、容量よりも有益です。

3. 充放電速度

このインジケータは、動作中のリチウムイオン電池の連続電流とピーク電流に影響を与えます。その単位は一般に、1/10C、1/5C、1C、5C、10CなどのC（C-rateの略）です。例を挙げて、レートインジケーターの具体的な意味を説明します。バッテリーの定格容量が10Ah、定格充放電速度が1Cの場合、このモデルのバッテリーは10Aの電流で充放電の終止電圧に達するまで繰り返し充放電できることになります。

4. 電圧

リチウムイオン電池の電圧には、充電終止電圧や放電終止電圧などのパラメータがあります。充放電カットオフ電圧とは、バッテリーが許容する最大および最小の動作電圧を指します。この制限を超えると、バッテリーに不可逆的な損傷が発生し、バッテリーの性能が低下し、ひどい場合には火災、爆発、その他の安全上の事故につながる可能性があります。バッテリーの開回路電圧および動作電圧とバッテリーの容量の間には、一定の対応関係があります。 BMS を使用してバッテリーを監視、制御、保護し、バッテリーの安全性、パフォーマンス、寿命を確保できます。 ACEYが提供する BMSテスター。 BMS試験装置は、BMSの研究開発および生産試験のために設計された専門的な試験装置です。

5. 人生

リチウムイオン電池の寿命は、使用や保管により徐々に劣化し、性能が明らかになっていきます。リチウムイオン電池の寿命は、サイクル寿命とカレンダー寿命という 2 つのパラメータに分けられます。サイクル寿命は通常、時間で測定され、サイクル内でバッテリーが充電および放電できる回数を表します。もちろん、ここには条件があります。一般的には、理想的な温湿度下で定格充放電電流で深充放電(100%DODまたは80%DOD)を行い、電池容量が定格容量の80%に低下するサイクル数を計算します。

6. 内部抵抗

リチウムイオン電池の内部抵抗とは、電池が動作しているときに電池を流れる電流が受ける抵抗を指します。内部抵抗の単位は通常ミリオーム (mΩ) です。内部抵抗が大きい電池は、内部消費電力が大きく、充放電時の発熱が大きいため、リチウムイオン電池の劣化や寿命の劣化が早まり、高レート充放電の用途も制限されます。したがって、内部抵抗が小さいほど、リチウムイオン電池の寿命とレート性能は向上します。

7. 自己放電

バッテリーを置くと、その容量は常に減少します。容量の減少率は自己放電率と呼ばれ、通常はパーセント (%/月) で表されます。リチウムイオン電池の自己放電により過放電が発生すると、通常、生じた影響は元に戻せません。たとえ再充電したとしても、バッテリーの使用可能容量は大幅に失われ、寿命は急速に劣化します。そのため、長期間使用しなかったリチウムイオン電池は、性能に大きな影響を与える自己放電による過放電を避けるために定期的に充電する必要があります。

8. 使用温度範囲

リチウムイオン電池内部の化学材料の特性により、リチウムイオン電池には妥当な動作温度範囲があります（一般的なデータは-40℃〜60℃）。適正な範囲を超えて使用すると、リチウムイオン電池の性能に大きな影響を与えます。異なる材料で作られたリチウムイオン電池は、異なる動作温度範囲を持っています。高温性能が優れているものもあれば、低温条件に適応できるものもあります。リチウムイオン電池は温度の変化により動作電圧、容量、充放電速度などが大きく変化します。高温または低温で長期間使用すると、リチウムイオン電池の寿命の低下が早まります。したがって、適切な動作温度範囲を作り出す努力をすることで、リチウムイオン電池の性能を最大限に高めることができます。

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