低温環境では、リチウムイオン電池の性能は理想的ではありません。一般的なリチウムイオン電池は、-10 ℃で動作させると、最大充放電容量と端子電圧が常温に比べて大幅に低下します。放電温度が-20 ℃まで低下すると、利用可能な容量は室温（25 ℃）の1/3にまで低下します。放電温度がさらに低くなると、一部のリチウム電池は充放電が不可能になり、「デッドバッテリー」状態になることもあります。
低温がリチウム電池の性能に与える影響
容量とエネルギー密度
低温環境では、リチウム電池の容量とエネルギー密度が大幅に低下します。これは、電解液の粘度が上昇し、イオン伝導速度が低下し、電解液中のリチウムイオンの伝送効率が低下するためです。
充放電効率
低温下で充電すると、リチウム電池の充電効率が低下し、充電が不完全になる可能性があります。また、放電時にはイオン伝導速度の低下により放電効率も低下します。
サイクル寿命
低温充放電はリチウム電池のサイクル寿命に悪影響を及ぼします。電解液の分解とリチウム金属の析出により、電池容量が徐々に低下し、サイクル寿命が短くなります。
安全性能
低温環境では、リチウム電池の安全性能も低下します。過充電や過放電が発生すると、電池が熱暴走を起こし、高温・高圧が発生し、発火や爆発につながる可能性があります。
低温リチウムイオン電池とは何ですか？
低温リチウムイオン電池には、主に低温ポリマーリチウム電池、低温18650リチウムイオン電池、低温リン酸鉄リチウム電池などがあります。
低温ポリマーリチウム電池
低温ポリマーリチウム電池は、機器の設置スペースに合わせて形状とサイズを調整して製造できるため、機器はより理想的な実使用要件を十分に満たすことができます。しかし、その欠点も明らかです。製造コストが比較的高く、価格に敏感でない機器にしか適していません。
低温ポリマーリチウム電池は低温リン酸鉄リチウム電池と同じです。同じ電圧と容量条件下では、低温18650リチウムイオン電池よりも軽量です。
低温18650リチウム電池
低温用18650リチウム電池は、固定サイズの円筒形鋼殻リチウム電池です。円筒形鋼殻リチウム電池に使用されている電解液は液体であるため、比較的低温の環境下では放電性能が大きく変動し、故障しやすくなります。
-20 ℃以上の低温では、放電容量は75%以上になります。-20℃以下になると容量が急激に低下し、放電容量は元の約40%しか残らない場合があります。-30 ℃以下になると、バッテリーは動作しなくなります。
一般的に、低温環境では、18650リチウム電池は低コストの利点により一定の地位を占めますが、サイズが固定されているため、高電流放電では電池に利点はありません。
機器の同じ放電性能要件では、18650リチウム電池は比較的重く、固定形状であるため、機器内のスペースを節約するというコンセプトには役立ちません。
18650リチウム電池の最大容量には限界があります。同じスペースであれば、低温ソフトパックリチウム電池の容量は18650リチウム電池の数倍になる可能性があります。
低温リン酸鉄リチウム電池
低温型リン酸鉄リチウム電池には2種類のパッケージがあります。1つはスチールシェルで、現在、エネルギー貯蔵電池や新エネルギー自動車用電池などの新エネルギー電池分野で主に使用されています。もう1つは、アルミニウムプラスチックフィルムを外装に使用したソフトパック型リン酸鉄リチウム電池です。このタイプの電池の性能はポリマーリチウム電池と基本的に同じですが、低温性能は18650リチウムイオン電池よりも優れていますが、ポリマーリチウム電池よりはわずかに劣ります。
優れた低温作業性能：-40℃で0.5℃放電すると、放電容量は初期容量の65%を超えます。
-35 ℃で0.3C放電した場合、放電容量は初期容量の75%を超えます。
広い動作温度範囲：-40°C ～ 55°C 、-20°C でも充電可能。
サイズは柔軟性があり、お客様のニーズに合わせてバッテリーのサイズや形状を設計できます。
低温充電式バッテリーが必要ですか?
標準的なリチウムイオン電池の場合、放電温度範囲は-20℃ ～60℃ 、充電温度範囲は0℃ ～50℃です。この範囲外の温度で動作させる必要がある場合は、損傷、発火、さらには爆発を防ぐために、専用の高温対応または低温対応のリチウムイオン電池が必要です。
低温リチウム電池は、軽量、高比エネルギー、長寿命などの利点から広く使用されています。低温リチウム電池は特殊な材料とプロセスで製造されており、氷点下の環境での使用に適しています。
お使いのデバイスでバッテリーを -20°C 以下で放電する必要がある場合は、低温バッテリー パックが最適な選択であることは間違いありません。
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