新エネルギー自動車のリチウム電池に関するいくつかの安全対策

リチウムイオン二次電池には多くの携帯用製品が搭載されていますが、電池の火災事故や故障により、多くの問題をリサイクルして交換する必要があります。電池メーカーや製品メーカーは信頼性と品質の確保に努めていますが、まだ完全には解決されていません。

この目的のために、記者は、リチウムイオン二次電池の安全設計における電池管理回路設計技術に精通している台湾CelxpertのテクニカルディレクターであるAotengzhongsiにインタビューしました。音は1987年にカナダモリエナジー株式会社を設立して以来、二次電池保護回路と充電回路の開発と設計に携わってきました。同時に、NECモリエナジーの技術および商品開発のディレクターでもあります。彼は、リチウムイオン充電セルの周辺回路の開発など、関連するバッテリー安全設計の専門家です。最近では、自動車、燃料電池、リチウムイオン二次電池向けの大型リチウムイオン二次電池の開発に着手しました。

Q：現在、リチウムイオン二次電池を搭載した電池はどの分野で使用されていますか？

音：1990年代、電池はカメラ、スタティックカメラ、パソコンなどに広く使われていました。その後、携帯電話やゲーム機など、さまざまな電子製品が搭載されるようになりました。最近では、電動工具、電動ペダル、電気自動車にもその用途が広がっています。将来的には、電気自動車、産業・民生用固定式電池などにも拡大していきます。

Q：バッテリーにはどのような変更が加えられましたか？

音：リチウムイオン二次電池以前に普及していた鉛蓄電池は、過充電・過放電してもそれほど危険ではありませんでした。安全性の観点から、それらは使いやすいです。リチウムイオン二次電池は慎重に使用する必要があり、安全性を向上させるための電子回路技術が不可欠になっています。その後、携帯用製品にはリチウムイオン二次電池が大量に使用されました。利用効率を向上させるために、マイクロコントローラーをマイクロコントローラーに使用しました。

今後、リチウムイオン二次電池の制御技術や回路技術をさらに発展させていきます。危険を回避するだけでなく、それを予測する自己診断システムを実現するための努力がなされるべきである。

たとえば、ユニットのバランスが崩れることを予測して対策を講じることが重要です。直列セルの増加に伴い、リチウムイオン二次電池のバランスが問題になっています。ユニットのバランスが崩れ、バッテリー電圧が低下または0Vになった場合、バッテリーの充電と放電が続くと、火災や発煙事故が発生しやすくなります。この問題は10年前に指摘されていましたが、保護回路にユニットバランス回路を追加することで解決できます。

将来的には、危機を回避するために保護回路を使用できるだけでなく、この現象を予測して対応することも重要になります。また、並列運転時のバランス、電圧、抵抗の変化に対応する必要があります。

安全設計の観点から、これまでは、過充電が発生した際に、二重故障保護機構（二次保護回路）や回路遮断に使用されるヒューズ部品などの技術が蓄積されていました。さらに、より安全な設計を実現するために、ユニットバランスを備えた保護回路がさらに導入されています。さらなる改善が試みられています。

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