リチウム イオン電池を理解する: 知っておくべき用語

化学： バッテリーは、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物質が存在します。鉛蓄電池は 1800 年代後半から存在しており、複数の種類があります – 湿式浸水式、密閉型ゲル、または AGM タイプです。鉛蓄電池は重く、リチウム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、l リン酸鉄リチウム電池 (LiFePO4) 鉛酸の約半分の重量で、より多くのエネルギーを含み、より長い寿命を持ち、メンテナンスを必要としません。

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に似ています。注 – 圧力が増加すると、特定のパイプを流れる水の量が増えるのと同様に、(回路にセルを追加することによって) 電圧が増加すると、同じ回路により多くのアンペアの電流が流れます。パイプのサイズを小さくすると、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電流の流れが減少します。

充電率または C-rate : バッテリーまたはセルの充電率または C 率の定義は、Ah で表した定格容量の比率としてのアンペアで表した充電または放電電流です。たとえば、500 mAh バッテリの場合、C/2 レートは 250 mA で、2C レートは 1 A になります。

定電流充電: これは、バッテリ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、バッテリーに印加される電圧が、引き出される電流に関係なく、充電サイクルにわたって一定の値に保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、寿命によって変化します。バッテリ寿命またはバッテリのサイクル寿命の定義は、使用可能な容量が特定の性能基準 (通常は定格容量の 80%) に低下する前に、特定の条件下でセルまたはバッテリを充電および放電できるサイクル数です。

通常、NiMH バッテリのサイクル寿命は 500 サイクルです。NiCd バッテリのサイクル寿命は 1,000 サイクルを超え、NiMH セルの場合は約 500 サイクルと短くなります。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 、開発によりこれは改善されていますが。セルまたはバッテリーのサイクル寿命は、サイクルの深さと再充電方法によって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は、特にセルが過充電または逆充電されている場合、サイクル寿命を大幅に短縮します。

カットオフ電圧: バッテリーまたはセルが放電されると、それに続く電圧曲線があります。電圧は通常、放電サイクルで低下します。カットオフ電圧セルまたはバッテリーのセルまたはバッテリーの定義は、任意のバッテリー管理システムによって放電が終了する電圧です。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%) に達するポイントと見なされます。

電極： 電極は、電気化学セル内の基本要素です。各セルには 2 つの電極があります。1 つの正極と 1 つの負極です。セル電圧は、正極と負極の間の電圧差によって決まります。

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

電力密度: ワット/リットル (W/l) で表されるバッテリーの体積電力密度。

定格出力： バッテリーの容量はアンペア時、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。

elf放電: バッテリとセルは、一定期間にわたって充電を失い、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、使用する技術や条件など、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容量の回復可能な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パーセンテージで表されます。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。

セパレーター: このバッテリー用語は、アノードとカソードが一緒に短絡するのを防ぐためにセル内で必要とされる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はるかに小さくなり、その結果、2 つの電極がショートして壊滅的で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、イオン透過性で電子的に非伝導性の材料またはスペーサーです。

直流 (DC): 電池が供給できる電流の種類。一方の端子は常にプラス、もう一方は常にマイナス

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

特定のパワー: バッテリーの比出力は、キログラムあたりのワット数 (W/kg) で表される重量測定の出力密度です。

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連続的または断続的に接続される低レベル充電の形態を指します。現在のレベルは、セル技術に応じて約 0.1C 以下になる場合があります。

交流電流： 電流は、直流とは異なり、極性が急速に反転するか、または極性が「交互」になるため、バッテリーを充電しません。

アンペア： 電流の流れの速さを表す単位。

アンペア時: 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充電量です。

容量： 完全に充電された後、バッテリが所定の電流フローで供給できるアンペア時数。たとえば、バッテリーは 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 時間の電流の流れで 80 アンペア時です。同じバッテリーが 20 アンペアで放電された場合、4 時間持続するのではなく、より短い期間、たとえば 3 時間持続するため、流量を述べる必要があります。したがって、3 時間率での容量は 3×20=60 アンペア時になります。

充電： 放電時に消費したエネルギーを回収するために、電池に放電時と逆方向に直流電流を流すこと。

料金レート: 外部電源からバッテリを充電するために必要な電流の割合。レートはアンペアで測定され、セルのサイズによって異なります。

熱暴走: 定電位充電のセルまたはバッテリーが、内部の発熱によってそれ自体を破壊す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実行。このアクティビティは、適切なセル電圧をはるかに超えて実行され、頻繁に実行されると、バッテリーの寿命を縮めます。

正常性の状態 (SoH): 容量、電流供給、電圧、および自己放電を検証するバッテリー性能を反映します。パーセンテージとして測定されます。

充電状態 (SoC): 定格容量のパーセンテージで表される、特定の時間におけるバッテリーの利用可能な容量。

絶対充電状態 (ASoC): バッテリーが新品のときに指定された充電を行う能力。

ネガティブ： セル、バッテリー、または発電機としての電気エネルギー源の端子で、電流が戻って回路を完成させます。通常は「Neg」と表示されます。

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

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を完全充電状態に維持す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、C (アンペアで表されるバッテリーの定格) の倍数です。

潜在的な違い: PD の省略形であり、試験曲線上に見られます。この用語は電圧と同義です。

短絡： 電気回路の 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、低抵抗の領域を流れる傾向が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的接続です。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 潜在的な損傷状況から保護する内部 BMS がすべて装備されています。BMS が監視する状態には、過電圧、不足電圧、過電流、過熱、短絡、および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した場合、バッテリーを回路から切断します。

この用語を理解することは、エネルギーのニーズに適したバッテリーを決定するための次のステップに役立ちます – 適切なバッテリーを見つけてください。 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 メディアでお問い合わせください。