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セル容量低下の原因分析
Apr 15 , 2025
セル容量が低いかどうかは、化成後の放電容量と設計値を比較することで直感的に判断できます。測定された容量が設計仕様を下回っている場合、まず化成プロセスのパラメータ（放電電流、充電時間、カットオフ電圧、化成温度など）が正しく設定されているかどうかを検証する必要があります。 â' 形成手順が正しいことが確認された場合は、別の機器またはチャネルを使用してセルを再テストし、形成システムの潜在的な問題を排除します。 â'¡ 設備交換後も容量が正常であれば、元の形成設備に欠陥があります。 â'¢ 再テスト後も低容量の問題が解決しない場合は、セルが実際に低容量を示していることが確認されます。 容量低下を確認した後、その頻度と重大性を判断するために更なる分析が必要です。体系的な根本原因分析を行う前に、満充電状態の低容量セルを分解して検査してください。異常が見つからない場合、正極コーティング重量不足や設計マー...
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リチウム電池の電圧は、正極材料と負極材料の電極電位と密接に関係しています。異なる材料を使用したリチウム電池間の電圧のばらつきは、主に以下の要因に起因します。 電極材料の化学的性質の影響 リチウム電池は、充放電時に正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで動作します。電極材料の化学的性質は重要な役割を果たし、電池の電圧を直接決定します。例えば、一般的な正極材料であるコバルト酸リチウム（LiCoO₂）は、コバルトの高い酸化還元電位を活用しています。動作中、LiCoO₂はリチウムイオンと電子を速やかに放出します。グラファイト負極と組み合わせると、電池電圧は約3.7Vに達します。一方、リン酸鉄リチウム（LiFePO₄）は、鉄の酸化還元電位がコバルトよりも低いため、グラファイト負極と組み合わせると約3.2Vの安定した電圧が得られます。これらの違いは、電子雲の分布と元素間の化学構造の違いに起因して...
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リチウムイオン電池は、主に正極、負極、電解質、セパレータで構成されています。充電時には、リチウムイオンが正極材料から脱離し、電解質を通過して負極材料に挿入されます。放電時には、リチウムイオンは逆方向に移動し、負極から脱離し、電解質を通過して正極に戻ります。このように正極と負極の間でリチウムイオンが繰り返し挿入・脱離することで、電池の充放電機能が実現され、デバイスに電気エネルギーが供給されます。 リチウムイオン電池の容量劣化は、可逆容量低下と不可逆容量低下に分類されます。可逆容量低下は比較的軽度であり、充放電プロトコルの調整（例：充電電流の最適化、電圧制限）や使用条件の改善（例：温度・湿度管理）によって部分的に回復できます。一方、不可逆容量低下は電池内部の不可逆な変化によって発生し、永久的な容量低下につながります。サイクル寿命試験に関するGB/T 31484-2015規格では、「標準サイクル...
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