リチウムイオン電池について理解する: 知っておくべき用語

化学： リチウムイオン電池は複数の電気化学セルで構成されています。鉛酸やリチウムなど、いくつかの主要な化学反応が存在します。鉛蓄電池は 1800 年代後半から存在しており、湿式浸水型、密閉型ゲル、または AGM 型など、複数の種類があります。鉛蓄電池は重く、リチウムイオン電池よりも電力が少なく、寿命が短く、不適切なメンテナンスによって簡単に損傷します。逆に、私は リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4） 重量は鉛酸の約半分で、より多くのエネルギーを含み、寿命が長く、メンテナンスが不要です。

電圧：   これは、電気回路内の圧力の電気単位です。電圧は電圧計で測定します。これは、パイプを通る水の流れの圧力または水頭と似ています。注 – 圧力が増加すると、特定のパイプを流れる水の量が増加するのと同じように、電圧が増加すると（回路内のセルの数が増えることによって）、同じ回路に流れる電流が増加します。パイプのサイズが小さくなると抵抗が増加し、水の流れが減少します。電気回路に抵抗を導入すると、特定の電圧または圧力での電流が減少します。

充電レートまたはCレート: リチウムイオン電池またはセルの充電率または C レートの定義は、Ah 単位の定格容量の比率としてのアンペア単位の充電または放電電流です。たとえば、500 mAh バッテリーの場合、C/2 レートは 250 mA、2C レートは 1 A になります。

定電流充電: これは、バッテリーまたはセルの電圧に関係なく、電流レベルが一定レベルに維持される充電プロセスを指します。

定電圧充電: – この定義は、消費される電流に関係なく、バッテリーに印加される電圧が充電サイクル全体にわたって一定値に維持される充電プロセスを指します。

サイクル寿命: 充電式セルまたはバッテリーの容量は、寿命とともに変化します。バッテリー寿命またはバッテリーのサイクル寿命の定義は、利用可能な容量が特定の性能基準 (通常は定格容量の 80%) に低下するまでに、特定の条件下でセルまたはバッテリーを充電および放電できるサイクル数です。

NiMH バッテリのサイクル寿命は通常 500 サイクルですが、NiCd バッテリのサイクル寿命は 1,000 サイクルを超える場合があり、NiMH セルの場合はそれよりも短くなり、約 500 サイクルになります。現在、リチウムイオン電池のサイクル寿命は約 2000サイクル ただし、開発によりこれは改善されています。セルまたはバッテリーのサイクル寿命は、サイクルの種類の深さと再充電方法に大きく影響されます。不適切な充電サイクルのカットオフ、特にセルが過充電または逆充電された場合、サイクル寿命が大幅に短くなります。

カットオフ電圧: バッテリーまたはセルが放電されると、それに従う電圧曲線が形成されます。一般に、電圧は放電サイクル全体にわたって低下します。カットオフ電圧セルまたはバッテリーの定義は、バッテリー管理システムによって放電が終了される電圧です。この点は、放電終了電圧とも呼ばれます。

ディープサイクル: バッテリーが完全に放電されるまで放電を続ける充放電サイクル。これは通常、カットオフ電圧、通常は放電の 80% に達する点とみなされます。

電極： 電極は電気化学セル内の基本要素です。各セルには、正極と負極の 2 つがあります。セル電圧は、正極と負極間の電圧差によって決まります。

電解質: リチウムイオン電池内の電解質の定義は、セルの正極と負極の間でイオンの伝導を提供する媒体であるということです。

エネルギー密度: バッテリーの体積エネルギー貯蔵密度。1 リットルあたりのワット時 (Wh/l) で表されます。

電力密度: バッテリーの体積出力密度。ワット/リットル (W/l) で表されます。

定格容量: バッテリーの容量はアンペアアワー、Ah で表され、指定された放電条件下で完全に充電されたバッテリーから得られる総充電量です。

エルフ放電: バッテリーやセルは時間が経つと充電量が失われ、再充電が必要になることがわかっています。この自己放電は正常ですが、使用される技術や条件などのさまざまな変数によって異なります。自己放電は、セルまたはバッテリーの回復可能な容量の損失として定義されます。この数値は通常、特定の温度で 1 か月あたりに失われる定格容量の割合で表されます。バッテリーまたはセルの自己放電率は温度に大きく依存します。

区切り文字: この電池用語は、アノードとカソードの短絡を防ぐためにセル内に必要な膜を定義するために使用されます。セルがよりコンパクトになると、アノードとカソードの間のスペースが非常に小さくなり、その結果、2 つの電極が短絡して壊滅的な、場合によっては爆発的な反応を引き起こす可能性があります。セパレータは、アノードとカソードの間に配置される、イオン透過性で非導電性の材料またはスペーサーです。

直流 (DC): バッテリーが供給できる電流の種類。一方の端子は常にプラス、もう一方の端子は常にマイナスです

比エネルギー: バッテリーの重量エネルギー貯蔵密度。キログラムあたりのワット時 (Wh/kg) で表されます。

比電力: バッテリーの比電力は、ワット/キログラム (W/kg) で表される重量電力密度です。

トリクル充電: この用語は、セルを完全に充電された状態に維持する定電流電源にセルが継続的または断続的に接続される、低レベル充電の形式を指します。セル技術によっては、電流レベルが約 0.1C 以下になる場合があります。

交流： 電流は直流とは異なり、バッテリーを充電しないように方向が急速に反転するか、極性が「交互」になります。

アンペア： 電流の流れの速さを測定する単位。

アンペアアワー: これは、1 アンペアの電流を 1 時間流すことができるバッテリーのエネルギー充電量です。

容量： 完全に充電された後、バッテリーが所定の電流流量で供給できるアンペア時数。たとえば、バッテリーは、使い果たされるまで 8 アンペアの電流を 10 時間供給できる場合があります。その容量は、10 時間の電流流量で 80 アンペア時です。同じバッテリーが 20 アンペアで放電した場合、4 時間ではなく、より短い期間、たとえば 3 時間しか持続しないため、流量を記載する必要があります。したがって、3 時間率での容量は 3 × 20 = 60 アンペア時となります。

充電： 放電時に使用されたエネルギーを回復するために、放電とは逆の方向にバッテリーに直流電流を流すこと。

充電率: 外部電源からバッテリーを充電するために必要な電流率。レートはアンペアで測定され、サイズの異なるセルによって異なります。

熱暴走: 一定の電位で充電されているセルまたはリチウムイオン電池が内部発熱により破壊される可能性がある状態。

サイクル： 1回の放電と充電。

過放電: 適切なセル電圧を超える放電の進行。この作業を適切なセル電圧を大幅に超えて頻繁に行うと、バッテリーの寿命が短くなります。

健康状態 (SoH): 容量、電流供給、電圧、自己放電を検証するバッテリーの性能を反映します。パーセンテージとして測定されます。

充電状態 (SoC): 所定の時点でのバッテリーの利用可能な容量を定格容量のパーセンテージで表します。

絶対充電状態 (ASoC): バッテリーが新しいときに指定された充電を受ける能力。

ネガティブ： 電流が戻って回路を完成させる、セル、バッテリー、または発電機などの電気エネルギー源の端子。通常は「否定」とマークされます。

ポジティブ： 電流が流れるセル、バッテリー、または発電機などの電気エネルギー源の端子。通常は「Pos.」とマークされます。

スタンバイサービス: トリクル充電またはフロート充電によってバッテリーが完全に充電された状態に維持されるアプリケーション。

高率放電: バッテリーの非常に急速な放電。通常は C (アンペアで表されるバッテリーの定格) の倍数です。

潜在的な差異: PD の略称で、テストカーブに表示されます。この用語は電圧と同義です。

短絡： 電気回路内の 2 点間の低抵抗接続。短絡は、電流が回路の残りの部分をバイパスして低抵抗の領域を通って流れる傾向にあるときに発生します。

ターミナル： バッテリーから外部回路への電気接続です。各端子は、バッテリー内のセルの直列接続のプラス (最初のストラップ) またはマイナス (最後のストラップ) に接続されます。

バッテリー管理システム (BMS)

BSLBATTのバッテリー すべてに、潜在的な損害を与える状況から保護する内部 BMS が装備されています。 BMS が監視する状態には、過電圧、不足電圧、過電流、過熱、短絡、セルの不均衡が含まれます。の BMS これらのイベントのいずれかが発生すると、バッテリーが回路から切断されます。

この用語を理解すると、エネルギー ニーズに適したバッテリーを決定する次のステップで役立ちます。適切なバッテリーを見つけることができます。 ここ 。ご不明な点がございましたら、お気軽にお電話、メール、または ソーシャルメディアでご連絡ください。