リチウムイオンカーバッテリーの平均寿命

前書き

電池の化学的性質は、1800年にアレッサンドロボルタが電気は生物によってのみ生成できるという一般的な理論を反証して以来、長い道のりを歩んできました。今日、私たちは世界中の多くのデバイスで使用されているリチウムイオン電池技術を持っています。ほぼすべての家庭にリチウムイオン電池があります。これらのバッテリーは現在、電気自動車に搭載されています。リチウムイオンカーバッテリーは、素早く、安全に、そしてスムーズに放電できる信じられないほどの量のエネルギーを蓄えます。これが、EVとしても知られる電気自動車に、瞬時の加速、応答性の高いハンドリング、高速充電時間を実現するものです。

ほとんどの電気自動車のバッテリーはリチウムベースであり、コバルト、マンガン、ニッケル、グラファイト、およびその他の主要成分の混合物で構成されている場合があります。これらの材料の中には、他のものよりも希少で見つけるのが難しいものもありますが、「希土類材料」として分類されるべきものはありません。

電気自動車のバッテリーは、長持ちするのでしょうか。リチウム電池を一度充電・放電することをサイクルといいます。リチウムイオン電池の容量は、サイクル数が増えると低下します。バッテリーの寿命はサイクルで測定されます。サイクルの業界標準は80％の容量に設定されており、ベンチマークとしてよく使用されます。リチウムイオンカーのバッテリー寿命の詳細については、以下をお読みください。

リチウムイオン電池の平均寿命はどれくらいですか？

リチウムイオン電池の平均寿命は、潜在的なバイヤーが電気自動車を検討する際に抱く最大の懸念の1つです。範囲とは別に、範囲の不安と呼ばれる、旅の途中で不足したり、電力が供給されたりする恐れが常にあります。電気自動車のバッテリーが時間の経過とともにどのように劣化するかは、通常、電気自動車の所有に対する大きな障壁として説明されています。

ノートパソコンや携帯電話に搭載されているような他のリチウムイオン電池と同様に、電気自動車の電池は、長期間使用すると容量の一部が失われます。これが発生する理由があり、電気自動車のバッテリーをより長く状態に保つためにできることがあります。

電気自動車のリチウムイオン電池の平均寿命は、車両の走行距離に依存する場合があります。リチウムイオン電池の平均寿命に関する質問に対する正確または具体的な答えはないかもしれませんが、電池の取り扱いと使用方法によっては、電池の寿命が長くなります。さらに、劣化が発生した場合でも、車両は引き続き使用できます。バッテリーを新しいものと交換するだけです。

電気自動車の高度なリチウム電池は長持ちするように設計されていますが、最終的には消耗します。現在、ほとんどのメーカーがバッテリーに8年/ 100,000マイルの保証を提供しています。たとえば、日産は5年間または60,000マイルの追加のバッテリー容量損失カバレッジを提供しています。

リチウム電池の寿命を縮めるものは何ですか？

リチウム電池の寿命を縮めるものがいくつかあります。それらを見てみましょう：

1.過充電または高電圧：リチウム電池が充電されているとき、その電圧はゆっくりと上昇します。フル充電に達すると、バッテリー電圧は最高になり、それ以上上昇することはありません。最大電圧は、リチウム電池の化学的性質によって異なります。過充電されると、電圧が最大セル電圧を超える可能性があり、これによりバッテリーの寿命が短くなります。

2.高温：バッテリーを高温で使用すると、リチウムバッテリーの寿命が短くなる可能性があります。高温は過熱につながる可能性があり、バッテリーの損傷、火災、さらには爆発を引き起こす可能性があります。現在、バッテリーには充電電圧を制御するために使用されるバッテリー管理システム（BMS）が付属しているため、最大電圧と最大温度を超えることはありません。

3.深放電または低電圧：深放電または低電圧は、リチウム電池のサイクル寿命を大幅に短縮する可能性があります。バッテリーの充電レベルは2つの方法で説明されます。最初の説明は充電状態（SoC）と呼ばれ、セルが完全に充電されている場合、100％SoCであると言われます。もう1つの説明は、放電深度（DoD）です。これにより、セルが完全に放電された場合、100％DoDであると言われます。 100％DoDは、バッテリーのライフサイクルを大幅に短縮します。したがって、バッテリーのサイクル寿命を最大限に延ばすには、深い放電を避ける必要があります。

4.高放電または充電電流：バッテリーはCレートによって特徴付けられます。 Cレートは、Cの単位で定義されます。ここで、1Cは、バッテリーを1時間で充電できることを意味します。バッテリーが2Cで充電されている場合、それはバッテリーが30分で充電される可能性があることを意味します。高Cレートのバッテリーは、非常に速く充電または放電でき、大量の電力を生成します。 Cレートが低いものは、電力が低くなります。リチウム電池のCレートを超えると、アノードが変化して性能が低下します。

電気自動車ではどのくらいの頻度でバッテリーを交換する必要がありますか？

バッテリーは、電気自動車の心臓部として定義できます。それはあなたがどこまで行くことができるか、そしてそれが再充電するのにかかる時間を定義します。電気自動車の潜在的な購入者は、電気自動車でバッテリーを交換する必要がある頻度について疑問に思っています。

すべてのバッテリーと同様に、リチウムイオンバッテリーの寿命は有限です。それらは、完全な充電または放電ごと、または単に完全なサイクルごとに容量を失います。バッテリーのサイクル数が多いほど、容量が低下します。これにより、最終的に車の航続距離が短くなります。

しかし、それは1年かそこら後にあなたのリチウム電池の性能と範囲が著しく低下するという意味ではありません。ドロップは緩やかでゆっくりです。 5年間使用した後、バッテリーを交換する可能性はほとんどありません。バッテリーは、交換が必要になるまで、少なくとも10年、最大20年持続する可能性があります。

ほとんどの場合、電気自動車のリチウム電池が交換が必要になるほど劣化する可能性はほとんどありません。日産によると、道路上に何千ものモデルがあるにもかかわらず、彼らはほんの一握りの日産リーフバッテリーを交換する必要がありました。

バッテリーを虐待しない限り、バッテリーから少なくとも100,000マイル、さらにはそれ以上の距離を獲得できる可能性があることに注意する必要があります。

バッテリーの交換が必要な場合は、車の購入方法が必要な作業に影響します。車とバッテリーを一緒に購入した場合は、新しいバッテリーを購入する必要があるかもしれません。バッテリーのコストは、バッテリーの種類とサイズによって異なります。車を購入してバッテリーをレンタルした場合、バッテリーは無料で交換または修理されます。

リチウムイオンカーのバッテリー寿命はどのように管理していますか？

リチウムイオンカーのバッテリー寿命を管理するために実行できる対策がいくつかあります。

過充電の回避：最大のバッテリーサイクル寿命を得るには、過充電を回避する必要があります。過充電は、バッテリー自体の内部に化学変化を引き起こし、エネルギーをどれだけ効率的に蓄えるかに悪影響を与える可能性があります。

深い放電は避けてください。電気自動車のバッテリーを空にすることはお勧めできません。リチウムイオン電池は、容量の50％から80％のときに最適に機能します。

極端な温度を避けてください。極端な寒さや暑さは、車のバッテリーに悪影響を与える可能性があるため、走行できるレンジャーです。バッテリーの寿命を延ばすには、極端な温度でのバッテリーの使用は避けてください。

高い放電電流または充電電流は避けてください。リチウム電池のCレートを超えないようにしてください。アノードが変化し、性能が低下します。適切な電極の動作は、電極の表面構造によって異なります。 Cレートを超えると、構造が変わる可能性があります。

結論

リチウムイオンカーバッテリーの平均寿命は、バッテリーの取り扱い方法によって異なります。バッテリーを高温、過充電、深放電、高放電または充電電流にさらさないでください。これらはすべて、バッテリーの動作、ひいてはバッテリーの寿命に大きな影響を与える可能性があります。電気自動車のバッテリーは、より手頃な価格で耐久性があり、メーカーの保証によってバックアップされているため、電気自動車の所有権に対する障壁は薄れ始めています。