cリチウム-イオンバッテリーの高速充電または放電-

リチウム-イオン細胞

リチウム-イオンモジュールとクラスター

リチウム-イオンバッテリーについて

1990年代のリチウム-イオン電池の工業化の成功は、1段階または1つの会社によって達成されませんでした。これは、多数の優れた科学者とエンジニアの勤勉な研究と貢献の結果でした。それ以来、リチウム-イオン電池の性能をさらに向上させるために多大な努力が払われており、その結果、大幅に進歩しています。リチウム-イオン電池の歴史的発展を理解することで、最新のエネルギー貯蔵技術を定義した技術的なブレークスルーと進歩を理解するのに役立ちます。

温室効果ガスの排出を削減し、地球温暖化の影響を軽減することは、重要な世界的な目標です。したがって、化石燃料を置き換える環境に優しい、持続可能なグリーンエネルギー技術の開発-動力技術が不可欠です。近年、再生可能エネルギーの開発と使用が急速に増加し、従来の化石燃料-ベースの発電および伝送システムに取って代わりました。

リチウム-イオンバッテリーの充電と排出

リチウム{-イオン電池の充電と排出は、可逆プロセスです。原則は、リチウムイオン（Li+）が分離器全体の正と負の電極の間を移動することです。このプロセス中、電子は外部回路から流れてリチウム-不足している側を補充して、潜在的な平衡を維持します。この反応は理想的ではなく、リチウム-イオン電池の充電および放電プロセス中にエネルギーが失われます。

電荷/放電率（c {-レート）とは、電極材料のリチオンまたは剥離の速度に関連する充電または放電率を指します。 cは、通常、アンペア-時間（AH）で測定されるバッテリー容量を表し、放電に利用できるアクティブ材料の量を示します。アンペアは電流の単位であり、単位時間あたりのクーロンの数を表します。したがって、電流に時間を掛けて、バッテリーに保存されているクーロンの実際の量です。

C評価の背後にある式

t =時間
cr=cレート
t=1 / cr（時間で表示する）
t=60分 / cr（数分で表示する）

0.5Cレートの例
2300mAhバッテリー
2300mah / 1000=2.3 a
0.5c x 2.3a=1.15 a利用可能
1 / 0.5C=2時間
60 / 0.5C=120分

2cレートの例
2300mAhバッテリー
2300mah / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 a利用可能
1 / 2c=0.5時間
60 / 2c=30分

30Cレートの例
2300mAhバッテリー
2300mah / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 a利用可能
60 / 30C=2分

以下の表は、異なるC -レートの放電時間を示しています。

0.5c、1c、および2cのレートは、バッテリーの共通排出時間を表します。1Cは1時間で完全排出され、0.5cは2 -時間の排出、2cは30 -分の排出です。ほとんどの太陽エネルギー貯蔵プロジェクトでは、リチウム-イオン電池のCレートは0.25c、0.5c、および1cです。 UPSに使用されるリチウムイオン電池も4cを使用します。

Maxを計算する方法。リチウム-イオンバッテリーの放電電流

計算を行うには、その容量（C）、定格電圧（V）、およびC評価（C）を知る必要があります。式は次のとおりです。

最大放電電流=容量（c）x c定格（c） /定格電圧（v）
たとえば、2cの定格と51.2Vの定格電圧を備えた200AHリチウム-イオンバッテリーがあるとします。最大放電電流は次のとおりです。
最大放電電流= 200 ah x 2/51.2v=78.125 a

これは、バッテリーが損傷を与えたり、寿命を減らすことなく、最大電流を78.125Aを供給できることを意味します。

C -レートに影響する要因

1。温度
温度は、バッテリーの性能とその充電率と排出率に大きく影響します。より高い温度では、バッテリーはより速い排出速度に耐えることができますが、過熱や損傷のリスクも伴います。

2。バッテリーの劣化と状態
バッテリーが老化するにつれて、高-速度の放電に耐える能力と能力は通常減少します。これは、内部コンポーネントが時間の経過とともに摩耗し、内部抵抗が増加するためです。古いバッテリーは、迅速な充電と排出サイクルによって発生する熱の管理において効率が低く、新しいバッテリーと同じ排出率を維持するのに苦労する可能性があります。

3。表面のサイズと設計
より大きな表面、または電流の流れにより表面積が多い場合は、一般に、より高いc -レートを処理できます。対照的に、充電または排出が速すぎると、小さなバッテリーが過熱またはより迅速に劣化する場合があります。