リチウムイオン電池の凍結 – 凍結によるプラスの影響と、電池の寿命を最適化する方法

ただし、これらのバッテリーの寿命は長いにもかかわらず。消費者、特にハンドヘルド機器のヘビーユーザーは、さらに多くのことを望んでいます。あなたが常に外出しており、スマートフォンやタブレットなどのハンドヘルド ガジェットに毎日依存しているタイプの場合。あなたは、一般的にリチウムイオン電池であるガジェットの電池寿命を延長したいと考えています。多くの専門家は、リチウム電池を凍結させることで寿命が延びる可能性が高まると考えています。

そこで、ここではその理論を考察し、それがバッテリーに及ぼす影響についてさらに深く掘り下げて学んでいきます。もしあなたがバッテリー寿命を延ばしたいと考えているガジェットマニアなら、このアイデアの背後にある真実を発見するために私たちと一緒に滞在することをお勧めします。

という考えの背後にある真実を発見する リチウムイオン電池の凍結

私が読んだ記事によると、一部の研究者がリチウムベースのバッテリーを凍結させてその性能と寿命を最適化する革新的な方法を開発したと書かれています。この方法により、リチウム電池の使用がより安全になり、寿命も延びると考えられています。研究者らはまた、この方法により、近い将来に予想される曲がりくねった機器に合わせてバッテリーを柔軟にできると主張した。

研究者らが開発したリチウムイオン電池の凍結方法は、フリーズキャスティングまたはアイステンプレートと呼ばれる。専門家がリチウムベースのバッテリーの電解質の化学構造を制御または操作できるようにするプロセス。これにより、ハンドヘルド機器だけでなく、グリッドレベルのエネルギー貯蔵や電気自動車にも、より適切なバッテリーを生産できるようになります。

現時点では、市販のリチウムベースのバッテリーは液体のバッテリー電解質を使用していますが、その可燃性が非常に高いため非常に危険です。これにより、有名ブランドが製造した一部のスマートフォンでバッテリーの爆発が発生します。そこで研究者らは、新たな代替手段を探してこの事件の発生を回避する方法についてさまざまな研究を実施しました。

研究者らは、集中的かつ絶え間ない改善の追求を通じて、液体電解質を固体構造に置き換える可能性を探求し、取り組みました。バッテリーをより安全にするために、凍結鋳造法が開発されました。

アイステンプレート法の効果とそれが与える影響

研究者の一人であるコロンビア大学の教授は、リチウムベースの電池に固体電解質を使用することは電池の安全性の問題を解決するだけではないと主張した。同教授はまた、リチウムベースの電池のエネルギー密度の向上にも役立つため、輸送や保管用途に優れていると述べた。そして教授は最後に、フレキシブルまたは「曲がる」デバイスの製造に関しても大きな可能性を示していると述べました。

上記の方法、氷鋳型法または凍結鋳造法は、おそらく垂直に整列したセラミック固体電池電解質を製造するために使用されるであろう。この構造により、電解質の導電性が向上します。動作中、リチウムベース電池の電解液はセラミック粒子とともに冷却されます。その後、氷が成長して押しのけ、セラミック粒子を集中させます。

真空を使用して氷をガスに変換し、電解質を垂直方向に整列した構造にします。この構造は、必要なサポートと柔軟性を与えるポリマーと結合されます。

現時点では、この運用はまだ開発中であり、研究者らはプロトタイプを製造している段階にあると発表した。これらが成功すれば、これはバッテリー業界で最も革新的なマイルストーンの 1 つとみなされるでしょう。

凍結の影響をわかりやすく理解する

前述したように、リチウムベースのバッテリーは可燃性の高い電解液を使用しています。上記で説明したプロセスは少し技術的な部分があり、理解するのが難しい場合があります。ただし、これらのバッテリーを凍結することが、より単純なバージョンのハンドヘルド デバイスにとってどのように有益であるかを理解することもできます。

熱や高温にさらされると、リチウムベースのバッテリーにストレスがかかります。高い充電電圧にさらされることもストレスにつながります。これは単に、これらのバッテリーが高温条件にさらされたり、フル充電された状態で長時間放置されたりすると、電荷を蓄える能力が失われることを意味します。バッテリーに過度のストレスがかかると、バッテリーに大きな負担がかかり、バッテリーの寿命が大幅に短くなります。

ただし、充電後は温度の低い部屋に保管し、熱にさらさないようにすると効果が得られます。冷凍するとストレスがなくなるのでとても効果的です。

アイデア 電池を冷凍庫に保管する それは、低温によりバッテリー内で起こる化学反応が遅くなり、それによって自己放電が減少し、時間の経過とともにバッテリーの充電量が失われるのを防ぐことができるということです。さらに、次のように主張する人もいます。 電池を冷凍庫に保管する 弱ったバッテリーや切れたバッテリーを復活させるのに役立ちます。

最終的な考え

リチウムベースの電池をより安全かつ優れたものにするための凍結鋳造または氷テンプレート法の開発は、驚くべきマイルストーンです。ただし、まだ開発中です。しかし、より単純な観点から凍結の影響を見てみましょう。リチウムイオン電池を凍結すると耐用年数が延びるのは非常に論理的です。