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新エネルギー車および電気自動車の発展に伴い、1sリポバッテリーの需要は徐々に増加しています。本日、CNHLは近年大きな注目を集めている1sリポバッテリーを詳しく紹介し、1sリポバッテリーの詳細を理解するお手伝いをします。 1sリポバッテリー産業の発展動向と課題： （1）1sリポバッテリーの正極材料の開発動向パワー1sリポバッテリーに関しては、乗用車では、海外では修飾リチウムマンガネートと三元系リチウム電池が主な材料です。中国ではリン酸鉄リチウムが主な材料ですが、リン酸鉄リチウムのエネルギー密度が低いため、現在の傾向は三元系リチウム電池に移っています。 電気バスに関しては、バスのサイズが大きいため、より多くのバッテリーを搭載することで低エネルギー密度の問題を解決でき、バスは1日に長距離を走行し、1sリポバッテリーは比較的多く充電されます。安全性とサイクル寿命の観点から、リン酸鉄リチウムが最も適切な選択となるでしょう。 （2）負極材料の開発動向成熟した技術、良好な安定性、明らかな価格優位性のため、黒鉛は好まれています。天然黒鉛と比較して人工黒鉛は高価ですが、一貫性が良いため、パワー1sリポバッテリーの負極材料として優先されます。 （3）1sリポバッテリー電解液材料の開発動向電解液は、電解液リチウム塩、高純度有機溶媒、必要な添加剤およびその他の原材料で構成されています。電解液リチウム塩は主に六フッ化リン酸リチウムであり、電解液のコストの40％を占めています。全体の電解液は1sリポバッテリーのコストの約10％を占めています。 (4) 1sリポバッテリーセパレーター材料の開発動向乾式プロセスは比較的成熟しており、国内化率が高く、現在のパワー1sリポバッテリー市場で主流の地位を占めています。しかし、湿式プロセスで製造されたセパレーターの性能は優れており、セラミックコーティング技術の成熟に伴い、乾式プロセスの主流地位は挑戦されるでしょう。 1sリポバッテリーの構造原理： 1sリポバッテリーの構造は一般的に：正極材料＋負極材料＋電解液＋セパレーター＋外殻；1sリポバッテリーの動作原理充電中：正極のリチウム含有化合物からリチウムイオンが抽出され、リチウムイオンは1sを通じて負極に移動します リポバッテリーの電解液からリチウム原子が生成されます；負極の炭素材料は層状構造を持ち、多くの微細孔があり、結晶リチウム原子が埋め込まれることができます。放電中：1sリポバッテリーの負極の炭素層に埋め込まれたリチウム原子が電子を失い、正極に戻ります 1sリポバッテリーの主な製造設備と工程フロー： パワー1sリポバッテリーの上流と下流の関係1sリポバッテリー製造工程：タブの予備溶接：ソフトパックバッテリーの製造では、超音波溶接機を使用してタブを予備溶接し、その後タブ同士と予備はんだ付けされたタブを溶接します。予備はんだ付けは成形の役割を果たし、カバープレートのタブ同士の溶接を促進します。同時に、溶接と組立ラインの接続にはSCARAロボットを用いた積み降ろし作業が関わります。 極耳のトップカバー溶接：前極耳の予備溶接工程の後、銅フラットリングとアルミフラットリングがそれぞれ1sリポバッテリーの巻線コアの負極耳と正極耳に被せられ、銅フラットリングが被せられます。 フラットリングはアルミフラットリングの巻線コアで予圧され、銅フラットリングとアルミフラットリングがそれぞれ巻線コアにしっかりと接続されます。バッテリーのトップカバーの負極リードと正極リードは、銅フラットリングとアルミフラットリングの中心位置に配置され、最後に銅フラットリングとアルミフラットリングの中心位置を溶接し、タブとバッテリートップカバーのピンアウトを銅フラットリングとアルミフラットリングで押さえ、はんだ付けします。 さて、上記は本日の1sリポバッテリーに関するすべてです。全文を読んだ皆さんは、1sリポバッテリーの開発動向、構造、原理、プロセスについて理解していると思います。さらなる情報は引き続き更新されますので、次号でお会いしましょう。

自己放電がリポバッテリー3sに与える影響を過小評価しないでください。過度の自己放電はユーザー体験に影響を与えるだけでなく、いくつかの危険な要因を隠している可能性もあります。次に、リポバッテリー3sの自己放電の内容を詳しく紹介します。皆さん、数分間一緒にチェックしてみましょう。 リポバッテリー3sの自己放電 リポバッテリー3sが開放回路状態にあるとき、蓄えられた電力が自発的に消費される現象をバッテリーの自己放電と呼び、リポバッテリー3sの保持容量、すなわち特定の環境条件下でのバッテリー蓄電容量の保持能力とも呼ばれます。 理論的には、リポバッテリー3sの電極は充電状態下で熱力学的に不安定な状態にあり、リポバッテリー3sは自発的に物理的または化学的反応を起こし、リポバッテリー3sの化学エネルギーの損失を引き起こします。リポバッテリー3sの自己放電は、バッテリー性能を測る重要なパラメーターの一つでもあります。異なる種類のバッテリーで同じ自己放電係数とサイズの場合、リポバッテリー3sの自己放電率は鉛蓄電池よりやや優れており、ニッケル水素電池よりも大幅に優れています。 リポバッテリー3sの自己放電の種類 自己放電は、反応の種類に応じて物理的自己放電と化学的自己放電に分けられます。一般的に、物理的な自己放電によるエネルギー損失は回復可能ですが、化学的な自己放電によるエネルギー損失は基本的に不可逆的です。物理的自己放電 物理的要因によって引き起こされるリポバッテリー3sの自己放電。この時、電池内部の一部の電荷が負極から正極に到達し、正極材料と還元反応を起こす。原理は従来の放電とは異なる。通常のリポバッテリー3s放電中は電子の経路は外部回路であり速度は非常に速いが、自己放電中は電子の経路は電解質であり速度は非常に遅い。物理的自己放電は温度の影響をあまり受けない。連続した物理的自己放電はリポバッテリー3sの開放電圧をゼロにすることがあるが、それによるエネルギー損失は一般的に回復可能である。 物理的自己放電の原因は一般的に物理的な微小短絡である。リポバッテリー3sのセパレーターが何らかの要因で損傷すると、物理的な微小短絡が発生する。主に以下の形態がある：1. コレクターのバリ；2. セパレーター表面に大きな粒子のほこりがある；3. 正極/負極シートに残留する金属不純物。化学的自己放電電池内部の自発的な化学反応によって引き起こされる電圧降下と容量劣化。化学的自己放電が発生すると、正極と負極の間に電流は形成されないが、リポバッテリー3sの正極と負極および電解質間で一連の複雑な化学反応が起こり、正極の消耗と電池の出力低下をもたらす。 さらに、リポバッテリー3s内部の自己放電プロセスは複雑であり、2種類の自己放電が同時に進行する可能性がある。化学反応は温度の影響を大きく受ける。加えて、化学的自己放電は物理的自己放電のように充電の枯渇を引き起こさない。リポバッテリー3sでは、化学的副反応が電解質中のリチウムイオンを消費し、挿入/抽出されるリチウムイオンの数が減少し、それによりリポバッテリー3sの容量が減少する。化学的副反応と電極の消耗はどちらも不可逆的である。 自己放電は正極、負極、電解質の観点から分析される：1. 正極：正極/電解質界面での副反応および正極中の遷移金属イオンの溶解；2. 負極：負極/電解質界面での副反応および電子-イオン-電解質複合体の形成；3. 電解質：電解質中の電極材料の溶解；電解質や不純物による負極表面の腐食；電解質によって分解された不溶性固体やガスが電極を覆い、不動態層を形成するなど。 リポバッテリー3sの自己放電に影響を与える要因 周囲温度周囲温度はリポバッテリー3sの自己放電に大きな影響を与えます。研究によると、リチウムコバルト酸化物電池（LCO）は周囲温度が高いほど容量劣化が速くなります。高温では、電池の自己放電の悪化が見られます。 以下の理由にまとめられます：1. SEI層の安定性が悪化し破損し、SEIの再生によりより多くのリチウムが消費される。2. 高温により正極金属の溶解速度が加速する。3. 電子がより活発になり、負極/電解質の副反応に参加しやすくなる。4. 電解質の活性が高まり、電解質と電極間の副反応が強まる。 環境湿度研究によると、湿度が高い環境（相対湿度90%以上）では、防湿タブのないリポバッテリー3sの自己放電損失が防湿タブ付きの電池よりも深刻です。研究者は、湿潤環境で水分子の極性がリポバッテリー3sの負極の電子をタブへ移動させ、電位バランスを保つために負極のLi+も同時に負極/電解質界面へ移動すると推測しています。これにより電子-イオン-電解質複合体が形成されやすくなり、可逆的自己放電が加速されるか、追加のSEI層が形成され金属析出を引き起こし、不可逆的自己放電損失が増加します。 リポバッテリー3sの充電状態（SOC）研究によると、同じ温度条件下でリポバッテリー3sの高SOC状態では容量の劣化がより速く進行します。これは高SOC状態で負極がリチウム豊富状態にあり、電子-イオン-電解質複合体が形成されやすくなり、電池の可逆的自己放電が強まるためです。 また、リチウム鉄リン酸塩（LFP）電池において、60℃で100% SOCの電池の容量劣化率が65% SOCの電池よりも小さいことを示す研究もあります。これは、LFPの負極が約70% SOCで二相遷移状態にあるためと推測されており、高SOC部分と低SOC部分の劣化法則が一致しないことを意味しています。いわゆるリポバッテリー3sの自己放電とは、リポバッテリー3sが開放回路状態にあるときに蓄えられた電力が自発的に消費される現象のことです。リポバッテリー3sの自己放電は主に物理的自己放電と化学的自己放電を含み、要因には温度、湿度、充電状態が含まれます。 上記は、Die Flashがお届けするリポバッテリー3sの自己放電に関する全内容です。皆様のお役に立てれば幸いです。さらなる情報は継続的に更新されます。次号でお会いしましょう。

6sリチウム電池は、ニッケルカドミウム電池およびニッケル水素電池に次ぐ最も急速に成長している二次電池です。その高エネルギー特性により、将来は明るいものと期待されています。しかし、6sリチウム電池は完璧ではなく、その最大の問題は充放電サイクルの安定性です。本稿では、6sリチウム電池の容量低下の可能性のある原因として過充電をまとめて分析します。 6sリチウム電池の容量バランス 6sリチウム電池は、両極間でインターカレーション反応が起こる際に異なるインターカレーションエネルギーを持ち、電池の最良の性能を得るためには、両ホスト電極の容量比をバランスの取れた値に維持する必要があります。6sリチウム電池において、容量バランスは正極と負極の質量比、すなわちγ=m+/m-=ΔxC-/ΔyC+として表されます。上記の式において、Cは6sリチウム電池電極の理論的クーロン容量を指し、ΔxおよびΔyはそれぞれリチウム電極の負極および正極に埋め込まれたリチウムイオンの化学量論的数を指します。上記の式から、両極の必要な質量比は両極の対応するクーロン容量とそれぞれの可逆リチウムイオンの数に依存することがわかります。 6sリチウム電池の容量不均衡の影響 一般的に、質量比が小さいと負極材料の利用が不完全になり、質量比が大きいと負極の過充電による安全上の危険が生じる可能性があります。要するに、最適化された質量比で6sリチウム電池の電極性能は最良となります。理想的なLiイオン電池システムでは、サイクル中に容量バランスは変化せず、各サイクルの初期容量は一定ですが、実際ははるかに複雑です。リチウムイオンや電子を生成または消費する副反応は、6sリチウム電池の容量バランスの変化を引き起こす可能性があります。一度容量バランス状態が変わると、その変化は不可逆的で複数のサイクルを通じて蓄積され、6sリチウム電池の性能に深刻な影響を与えます。6sリチウム電池では、リチウムイオンの脱インターカレーション時の酸化還元反応に加え、電解液分解、活物質溶解、金属リチウム析出など多くの副反応も発生します。 6sリチウム電池の容量不均衡の原因：過充電 1. グラファイト負極の過充電反応：電池が過充電されると、リチウムイオンは容易に還元されて負極表面に析出します。析出したリチウムは負極表面を覆い、リチウムのインターカレーションを妨げます。これにより、以下の理由で放電効率の低下と容量損失が生じます。 ① 回収可能なリチウムの量を減少させます。② 析出した金属リチウムは溶媒や支持電解液と反応してLi2CO3、LiFまたはその他の生成物を形成します。③ 金属リチウムは通常、負極とセパレーターの間に形成され、セパレーターの孔を塞ぎ、電池の内部抵抗を増加させる可能性があります。 ④ リチウムは非常に活性が高いため、電解液と反応しやすく電解液を消費し、放電効率の低下と容量損失を引き起こします。急速充電では、電流密度が大きすぎて負極が著しく分極し、リチウムの析出がより顕著になります。これは正極活物質が負極活物質に対して過剰な場合に起こりやすいです。しかし、高い充電速度の場合、正負活物質の比率が正常でも金属リチウムの析出が起こることがあります。 2. 正極の過充電反応正極活物質と負極活物質の比率が低すぎると、正極の過充電が起こりやすくなります。正極の過充電による容量損失は、主に電気化学的に不活性な物質（Co3O4、Mn2O3など）の生成によるもので、これが電極間の容量バランスを破壊し、容量損失は不可逆的です。(1) LiyCoO2LiyCoO2→(1-y)/3[Co3O4＋O2(g)]＋yLiCoO2 y同時に、密閉された6sリチウム電池内で正極材料の分解によって生成された酸素は、再結合反応（H2Oの生成など）がないために蓄積し、電解質の分解によって生成される可燃性ガスとともに、その結果は想像を絶するものとなります。(2) λ-MnO2リチウム-マンガン反応は、リチウム-マンガン酸化物が完全に脱リチウム化されたときに起こります：λ-MnO2→Mn2O3+O2(g) 3. 過充電時の電解質の酸化圧力が4.5Vを超えると、電解質は酸化して不溶物（Li2Co3など）およびガスを生成します。これらの不溶物は電極の微細孔を塞ぎ、リチウムイオンの移動を妨げ、サイクル中の容量損失を引き起こします。酸化速度に影響を与える要因：正極材料の表面積集電体材料添加された導電剤（カーボンブラックなど）カーボンブラックの種類と表面積より一般的に使用される電解質の中で、EC/DMCは最も高い酸化耐性を持つと考えられています。溶液の電気化学的酸化プロセスは一般に次のように表されます：溶液→酸化生成物（気体、溶液および固体）＋ne- いかなる溶媒の酸化も電解質濃度を上昇させ、電解質の安定性を低下させ、最終的に電池の容量に影響を与えます。充電のたびに少量の電解質が消費されると仮定すると、電池組立時により多くの電解質が必要となります。一定の容器の場合、これは活性物質の量が少なくなることを意味し、初期容量の低下を招きます。さらに、固体生成物が生成されると、電極表面に不動態膜が形成され、電池の分極が増加し、電池の出力電圧が低下します。 以上が本日お届けする6sリチウム電池の容量バランスに関する全内容です。6sリチウム電池は、2つの電極間でインターカレーション反応が起こる際に異なるインターカレーションエネルギーを持ち、電池の最適な性能を得るために、2つのホスト電極は異なるインターカレーションエネルギーを持っています。容量比はバランスの取れた値に保つべきであり、質量比が小さすぎると負極材料の利用が不完全になり、質量比が大きすぎると負極の過充電により安全上の危険が生じる可能性があります。最適化された質量比では、6sリチウム電池の電極性能が最良となり、容量不均衡の主な原因は過充電です。今日の内容が皆様のお役に立てば幸いです。さらなる情報は継続的に更新されますので、次号でお会いしましょう。

CNHLによるリチウム電池設計の化学的洞察。セルの構造、性能特性、技術的進歩をガイドで探求しましょう。

3S/4Sパック、容量指標、放電定格をカバーしたドローン用リチウムバッテリーの明確なガイドで、最適な飛行性能を実現します。