リチウム電池細胞の基本的な知識の紹介

1、リチウム電池細胞の組成

1。陽性電極材料：酸化リチウム（Licoo₂）、リチウムマンガン酸化物（Limn₂O₄）、リン酸リン酸（ライフェポ₄）、および三元材料（linixcoymnzo₂）などのリチウム化合物が一般的に使用されています。異なるポジティブ電極材料には、パフォーマンス特性が異なります。たとえば、酸化リチウムはエネルギー密度が高いが、比較的低い安全性が低いが、リン酸リチウムは安全性が高く、寿命が長いが、エネルギー密度が比較的低い。

2。負の電極材料：一般的にグラファイトなどの炭素材料で作られているため、その機能は充電中にリチウムイオンを保存および放電中にリチウムイオンを保存することです。負の電極材料には、中間相炭素ミクロスフェア、リチウムチタン酸リチウムなども含まれます。

3。ダイアフラム：正と負の電極を分離し、短絡を防ぎ、リチウムイオンを通過させるのに役立つ多孔質ポリマー膜。横隔膜の材料は通常、ポリオレフィン多孔質膜です。

4。電解質：主にリチウム塩（リチウムヘキサフルオロリン酸LIPF₆など）と有機溶媒で構成されており、正と負の電極間でリチウムイオンを導入する原因となっています。電解質は液体またはゲルにすることができます。

5。シェル：バッテリーのシェルは、鋼、アルミニウム、ニッケルメッキ鉄、またはアルミニウムプラスチック膜で作ることができます。シェルには、正と負の電極の出口として機能するバッテリー用のキャップも含まれています。

 

2、リチウム電池細胞の作業原理

充電中、リチウムイオンは陽性電極材料から放出され、分離器を通る電解質を通過し、負の電極材料に埋め込まれます。排出中、リチウムイオンは負の電極材料から放出され、分離器を通る電解質を通過し、陽性電極材料に戻り、このプロセスで電流を生成します。

 

3、リチウム電池細胞の分類

 

1。外観に分類：四角リチウムバッテリー、円筒リチウムバッテリー、ソフトパックリチウムバッテリー。

2。アウトソーシング材料に分類：アルミニウムシェルリチウムバッテリー、スチールシェルリチウムバッテリー、ソフトパックバッテリー。

3。陽性電極材料に分類：酸化リチウム（LICOO2）、リチウムマンガン酸化物（LIMN2O4）、三元リチウム（LinixCoymnzo2）、リチウム鉄リン酸（LifePO4）;

4。電解質状態によって分類：リチウムイオン電池（LIB）およびポリマーバッテリー（PLB）。

5。目的によって分類：通常のバッテリーと電源バッテリー。

6。パフォーマンス特性によって分類：大容量バッテリー、高速度バッテリー、高温バッテリー、低温バッテリーなど

 

4、リチウム電池細胞の特性

1.高エネルギー密度：リチウムバッテリーセルはより多くのエネルギーを保存でき、リチウム電池は同じ体積または重量の他の種類のバッテリーよりも高いエネルギー出力を持つことができます。

2。長いサイクルの寿命：複数の充電と放電サイクルの後、それは依然として良いパフォーマンスを維持することができ、一般的に数百または数千サイクルに達することができます。

3。自己排出率が低い場合：使用していない場合、自己排出速度は遅く、長時間電力を維持できます。

4。環境保護：水銀やカドミウムなどの重金属は含まれておらず、比較的環境に優しいです。

 

5、一般的な用語の説明

1。容量

特定の放電条件下でバッテリーのリチウムから得られる電気の量を指します。バッテリー容量の式はq=i * tで、クーロンで測定されます。バッテリーの容量ユニットは、AH（アンペア時間）またはMAH（Milliampere Hour）として指定されています。つまり、1AHバッテリーは、完全に充電されたときに1Aの電流で1時間排出できます。

以前は、Nokiaの古い携帯電話のバッテリー（BL {-5 Cなど）は通常500mAhでした。現在、スマートフォンのバッテリーは800-1900 mah、電気自転車は通常10-20 ahであり、電気自動車は通常20-200 ahです。

2。充電率/退院率

通常、摂氏数度と呼ばれるバッテリーの公称容量の倍数として計算される充電と排出に使用される電流の量を表します。容量が15 0 0mAhのバッテリーの場合、1cは1500mAhとして指定されています。 2cで排出されると、3000mAの電流で排出され、0.1cで充電および排出されます。充電され、150mAの電流で排出されます。

3。電圧（OCV：開回路電圧）

バッテリーの電圧は、一般に、リチウムバッテリーの公称電圧（定格電圧とも呼ばれる）を指します。通常のリチウムバッテリーの公称電圧は一般に3.7Vであり、その電圧プラトーも3.7Vと呼びます。

バッテリーの容量が20〜80％の場合、電圧は約3.7V（3.6〜3.9V）に濃縮され、容量が高すぎるか低すぎる場合、電圧は大きく変化します。

4。エネルギー/パワー

特定の標準に排出されたときにバッテリーが放出できるエネルギー（e）は、1kWh =1 kWhで、WH（ワット時間）またはKWH（キロワット時間）で測定されます。

e=u*i*t、バッテリー電圧にバッテリー容量を乗算することにも等しい

電力の式は、p {= u*i=e/tで、単位時間ごとに解放できるエネルギー量を示します。ユニットはW（ワット）またはKW（キロワット）です。容量1500MAHのバッテリーは通常、5.55Whのエネルギーに対応する3.7Vの公称電圧を持っています。

5。抵抗

充電と排出は理想的な電源と同等ではないという事実のために、特定の内部抵抗があります。内部抵抗はエネルギーを消費します。もちろん、内部抵抗が小さいほど良いです。

バッテリーの内部抵抗の単位は、MillioHMS（MΩ）です。

典型的なバッテリーの内部抵抗は、オーム抵抗と偏光抵抗で構成されており、内部抵抗の大きさは、材料、製造プロセス、およびバッテリーの構造に影響されます。

6。サイクルライフ

バッテリーの充電と放電は一度サイクルと呼ばれ、サイクル寿命はバッテリー寿命のパフォーマンスを測定するための重要な指標です。

IEC標準では、携帯電話のリチウムバッテリーを{{{0}}}。2cから3.0Vから3.0Vに排出し、1cから4.2Vに充電する必要があると規定しています。 500サイクル後、バッテリー容量は初期容量の60％以上に維持する必要があります。つまり、リチウム電池のサイクル寿命は500倍です。

国家標準によれば、300倍のサイクル寿命の後、容量は初期容量の70％に維持されるべきです。バッテリー容量が初期容量の60％未満の場合、一般に廃棄されていると見なされます。

7。退院深度（DOD）

バッテリーによって解放された容量の割合として定格容量に定義されます。

リチウム電池の放電深度が深くなるほど、バッテリーの寿命が短くなります。

8。電圧を切り取ります

終端電圧は、充電終了電圧と排出終端電圧に分割されます。これは、バッテリーが充電または放電を継続できない電圧を意味します。ターミネーション電圧で充電または放電を継続することは、バッテリーの寿命に大きな影響を与えます。

リチウム電池の充電終端電圧は一般に4.2Vであり、放電終端電圧は3。0 vです。

終了電圧を超えたリチウム電池の深い充電または放電は厳密に禁止されています。

9。自己排出率

時間あたりの容量の減少の割合として表される、保管中にバッテリーの容量が減少する速度。

典型的なリチウムバッテリーの自己放電率は、月に2％から9％です。

10。Soc（充電状態）

残りのバッテリー電力の割合は、{0から100％までの範囲の排出可能な電力の総量に対するものです。残りのバッテリーレベルを反映します。

 

6、バッテリーの命名規則

さまざまなメーカーには異なる命名規則がありますが、ユニバーサルバッテリーはすべて統一された基準に従い、バッテリーのサイズはその名前で決定できます。

IEC 61960によると、円筒形と正方形のバッテリーのルールは次のとおりです。

1。円筒形のバッテリー

3文字に続いて5つの数字が続きます。

3文字の最初の文字は負の電極材料を表し、私はビルトインリチウムイオンの存在を表し、Lはリチウム金属またはリチウム合金電極を表します。 2番目の文字は正の電極材料を表し、cはコバルトを表し、nはニッケルを表し、mはマンガンを表し、vはバナジウムを表します。 3番目の文字rは、円筒形の形状を表します。

5桁、最初の2桁は直径を表し、最後の3桁は高さを表し、すべてミリメートルで表します。

2。四角いバッテリー

3文字に続いて6つの数字が続きます。

3文字の最初の文字は負の電極材料を表し、私はビルトインリチウムイオンの存在を表し、Lはリチウム金属またはリチウム合金電極を表します。 2番目の文字は正の電極材料を表し、cはコバルトを表し、nはニッケルを表し、mはマンガンを表し、vはバナジウムを表します。 3番目の文字Pは正方形を表します。

6桁、最初の2桁は厚さを表し、中央の2桁は幅を表し、最後の2桁は高さ（長さ）を表し、すべてミリメートルで表します。

たとえば、ICR 18650は、直径18mmと高さ65mmの普遍的な円筒形のバッテリーです。 ICP 053353は、厚さ5mm、幅33mm、高さ（長さ）が53mmの正方形のバッテリーです。