バッテリー駆動のデバイス、特に電動自転車業界では、バッテリーのケア方法を理解することが非常に重要です。充電習慣を誤ると、過充電と深放電につながる可能性があります。これらは、バッテリーの使用効率に影響を与え、特にリチウムイオンバッテリーのサイクル寿命と性能を低下させる最も一般的な2つの問題です。プレミアム電動自転車バッテリーブランドとして、研究者、ビジネスオーナー、または一般的な電動自転車ユーザーを問わず、この記事でバッテリーの過充電と深放電の問題について詳しく説明します。
過充電と過放電を理解する
ヒントに入る前に、まず過充電と深放電が何を意味するのか、そしてなぜそれが有害なのかを理解しましょう。
過充電バッテリーが完全に充電された後も充電器に接続したままにしておくと、この現象が発生します。この継続的なエネルギーの流れにより、過度の熱の蓄積、化学的劣化、バッテリーセルの膨張が起こり、最終的にはバッテリーの寿命が短くなり、安全上の危険が生じる可能性があります。
深放電バッテリーの推奨放電レベルを超えてバッテリーを消耗することを指し、バッテリーの過放電とも呼ばれます。電動自転車でよく使用されるリチウムイオン バッテリーの場合、これはセルあたり 2.5 ボルト未満に放電することを意味し、電圧降下を引き起こし、回復不可能な損傷や容量の損失を引き起こし、場合によってはバッテリーが使用できなくなる可能性があります。
過充電と過放電を避けるべき理由は何ですか?
過充電と過放電はどちらも深刻な結果を招く可能性があります。
バッテリー寿命の短縮:このような条件に頻繁にさらされると、バッテリーの化学構造の劣化が加速され、リチウムイオンバッテリーのサイクル寿命に悪影響を及ぼします。
安全上の危険:過充電は過熱につながり、バッテリーの火災や爆発のリスクが高まります。一方、リチウムイオン バッテリーの過放電は内部ショートを引き起こし、バッテリーを不安定にします。よくある質問は、「放電したリチウム バッテリーは危険ですか?」です。答えは「はい」です。過放電したリチウム バッテリーは、特に正しく取り扱われなかったり再充電されなかったりすると危険になる可能性があります。
パフォーマンスの低下:バッテリーが継続的に過充電されたり、過放電状態になったりすると、走行距離や出力の低下など、パフォーマンスが著しく低下します。これは電動自転車のユーザーにとって重大な問題です。
コストの増加:バッテリー寿命が短くなると、交換頻度が高まり、特に商用電動自転車の場合、長期的なコストが高くなります。
過剰請求を避けるための実用的なヒント
スマート充電器を使用する:バッテリーが完全に充電されると自動的に電源を切るように設計された高品質のスマート充電器に投資してください。これらの充電器は電圧と電流レベルを監視し、過充電を防ぎ、バッテリーの状態を保護します。
タイムリーに請求する:バッテリーを一晩中または長時間差し込んだままにしないでください。この習慣は時間が経つにつれてバッテリーのセルを損傷する可能性があります。携帯電話にタイマーを設定するか、タイマーが組み込まれた充電器を使用すると、適切なタイミングでプラグを抜くことができます。
充電レベルを監視:特に自動シャットオフ機能のない古い充電器を使用している場合は、バッテリーの充電状態を定期的に確認してください。充電レベルを常に把握しておくことで、誤って過充電してしまうことを防ぐことができます。
充電したバッテリーを適切に保管してください:バッテリーを長期間保管する場合は、充電量が 50-70% 程度であることを確認してください。完全に充電されたバッテリーを保管すると、特に高温にさらされた場合、時間の経過とともに膨張したり損傷したりするリスクが高まります。
極端な温度を避ける:熱は過充電の影響を加速します。バッテリーは常に涼しく乾燥した場所で充電し、直射日光や熱源にさらさないようにしてください。
重放電を防ぐための実用的なヒント
充電レベルを 20% ～ 80% に保つ: 理想的には、バッテリーの充電レベルを 20% ～ 80% に保つ必要があります。この範囲はリチウムイオン バッテリーにとって最適な範囲であり、過充電と過放電の両方を防ぎます。過放電したバッテリーは損傷を受けやすくなります。
定期的に充電する:電動自転車を頻繁に使用しない場合でも、定期的にバッテリーを充電する習慣をつけましょう。充電せずに長時間放置すると、特に自己放電率が高い場合は、過放電につながる可能性があります。
バッテリーを完全に消耗しないようにする:バッテリーをゼロまで使い切らないでください。デバイスにバッテリー管理システム (BMS) が搭載されている場合は、リチウムイオン バッテリーが過放電になる前に電源が遮断される可能性がありますが、この状態に達するのを避けるのが最善です。
高品質のバッテリーを使用する:過放電に対する保護機能が組み込まれた評判の良いブランドのバッテリーを選択してください。これらのバッテリーには、電圧レベルを監視してバッテリーの電圧が下がりすぎないようにする BMS が組み込まれていることが多く、バッテリーの過放電に伴うリスクを最小限に抑えます。
バッテリーの状態を定期的にチェックする:診断ツールが利用できる場合は、それを使用して定期的にバッテリーの状態を確認してください。これにより、電圧低下の原因となる可能性のある問題や危険な状態につながる可能性のある問題など、潜在的な問題を早期に特定できます。
過充電と過放電の影響
過充電と過放電はどちらも、バッテリーの状態と性能に連鎖的な影響を及ぼします。時間が経つにつれてバッテリーの容量が減少し、走行距離が短くなり、充電時間が長くなり、電力供給が予測できなくなります。これは、安全性と性能のために安定した電力出力が不可欠な電動自転車の用途では特に重要です。
電動自転車のフリートを管理する企業にとって、その経済的影響は重大です。バッテリーのメンテナンスが不十分だと、頻繁な交換、ダウンタイム、メンテナンス費用の増加につながる可能性があります。研究者にとって、これらの影響を理解することは、充電式バッテリーの全体的な効率を向上させる、より優れたバッテリー管理技術とイノベーションにつながる可能性があります。
それでは最後に、電動自転車のバッテリーを生活の中で正しく充電および放電するための重要なポイントをまとめてみましょう。
過充電を防ぐ方法
1、バッテリーがフル容量に達すると充電を停止する自動シャットダウン機能を備えたスマート充電器を常に使用してください。通常、充電器を備えたほとんどの有名な電動自転車ブランドは、この機能を実現できます。
2、バッテリーを長時間（一晩など）挿入しないでください。過熱や損傷の原因となります。充電プロセスを定期的に監視し、バッテリーが完全に充電されたら充電器を取り外してください。
3. また、熱により過充電の影響が悪化する可能性があるため、バッテリーは涼しく乾燥した環境で充電してください。
重放電を防ぐ方法
1、過放電を防ぐには、バッテリーの充電レベルを 20% ～ 80% に保つ必要があります。バッテリーを頻繁に使用しない場合でも、バッテリーが完全に消耗しないように定期的に充電する必要があります。
2、バッテリー管理システム（BMS）を内蔵したバッテリーを使用すると、電圧が低すぎるとシステムが自動的に電源を遮断し、過放電を防止します。
3、電動自転車の充電を完全に使い切らないようにしてください。一方では、過放電によりバッテリーが損傷する原因となります。また、道路上で電動自転車に乗っているときに突然電力がなくなり、足を使って自転車を前進させる選択をしなくてはならなくなることも避けたいものです。特に急いでいるときはなおさらです。