リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、長いサイクル寿命、自己排出率が低いことで好まれています。これらのバッテリーがどのように機能するかを理解することが重要です。
リチウムイオンバッテリーの基本的なコンポーネントには、アノード、カソード、電解質、および分離器が含まれます。これらの要素は、エネルギーを効率的に保存およびリリースするために協力します。アノードは通常、グラファイトで作られていますが、カソードはリチウム金属酸化物で構成されています。電解質は有機溶媒中のリチウム塩溶液であり、分離器はアノードとカソードを維持することで短絡を防ぐ薄い膜です。
リチウムイオン電池の充電および排出プロセスは、その動作の基本です。これらのプロセスには、電解質を介したアノードとカソード間のリチウムイオンの動きが含まれます。
リチウムイオンバッテリーが充電されると、リチウムイオンはカソードからアノードに移動します。この動きは、外部の電気エネルギー源がバッテリーの端子全体に電圧を適用するために発生します。この電圧は、リチウムイオンを電解質を介して陽極に駆動し、そこで保存されます。充電プロセスは、定電流（CC）位相と定電圧（CV）フェーズの2つの主要な段階に分解できます。
CCフェーズでは、安定した電流がバッテリーに供給され、電圧が徐々に増加します。バッテリーが最大電圧制限に達すると、充電器はCV位相に切り替わります。このフェーズでは、電圧は一定に保持され、電流は最小値に達するまで徐々に減少します。この時点で、バッテリーは完全に充電されます。
リチウムイオンバッテリーの排出には、リチウムイオンがアノードからカソードに戻る逆プロセスが必要です。バッテリーがデバイスに接続されている場合、デバイスはバッテリーから電気エネルギーを引きます。これにより、リチウムイオンはアノードを離れ、電解質を通ってカソードに移動し、デバイスを動かす電流を生成します。
排出中の化学反応は、充電中のものの本質的に逆です。リチウムイオンはカソード材料にインターカレート（挿入）しますが、電子は外部回路を通って流れ、接続されたデバイスに電力を供給します。
これらの反応は、リチウムイオンの移動と、バッテリーの動作の基本である電子の対応する流れを強調しています。
リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、低い自己排出、長いサイクル寿命など、特定の特性で知られています。これらの属性により、長期にわたるパワーが不可欠なアプリケーションに理想的です。リチウムイオン電池の評価には、いくつかの主要なパフォーマンスメトリックが使用されています。
エネルギー密度： 特定のボリュームまたは重量に保存されるエネルギーの量を測定します。
サイクルライフ： 容量が大幅に低下する前に、バッテリーが受けることができる充電済み充電サイクルの数を示します。
Cレート： 最大容量に比べて、バッテリーが充電または排出される速度について説明します。
リチウムイオン電池の充電サイクルと排出サイクルを監視することは、寿命と安全性を確保するために重要です。過充電または深い放電により、バッテリーの損傷、容量の減少、さらには熱暴走などの安全上の危険性が発生する可能性があります。効果的な監視は、最適なパフォーマンスを維持し、バッテリーの寿命を延長するのに役立ちます。のような高度な監視ソリューション DFUN集中型バッテリー監視クラウドシステムは、 充電および排出プロセスの監視と管理において重要な役割を果たします。システムは、完全な充電と排出ステータスを記録し、実際の容量を計算し、全体的なバッテリーパックが効率的で安全に使用できるようにします。
