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蓄電池を毎日フルに使うと寿命は縮む?|サンディア国立研究所の電池セルの試験から分かること
この記事でわかること
- サンディア国立研究所の試験(2020年)では、調べたすべてのセルで、放電深度が大きいほど容量の減る速さが増えました
- 容量が80%になるまでのサイクル数は、リン酸鉄で2,500〜9,000回、NCAで250〜1,500回、NMCで200〜2,500回と、種類と条件で大きく違いました
- 温度の影響はリン酸鉄では高いほど速く減り、NMCでは逆でした。家庭用ではメーカーの運転モードと使用条件が保証に関わるので、まず取扱説明書の範囲で使います
先に答え:幅が大きいほど減りは速い。ただし種類と条件しだい
米国のサンディア国立研究所は、市販のリチウムイオン電池のセル(リン酸鉄=LFP、NCA、NMCの3種類)を、充放電の幅(放電深度)、温度、放電の速さを変えて数年間試験し、2020年に論文で公表しました。
| 条件 | 試験で分かったこと |
|---|---|
| 放電深度 | 調べたすべてのセルで、深いほど容量の減りが速くなった |
| 温度 | リン酸鉄は高いほど速く減り、NMCは逆。NCAははっきりした差がなかった |
| 放電の速さ | NMCとリン酸鉄では影響が小さかった |
Preger ほか(2020年、Journal of The Electrochemical Society)の結論の要約。
容量が80%になるまでの回数
| セルの種類 | 80%になるまで(満充放電に換算した回数) |
|---|---|
| リン酸鉄(LFP) | 2,500〜9,000回 |
| NCA | 250〜1,500回 |
| NMC | 200〜2,500回 |
同じ論文。リン酸鉄の多くは試験の終わりまでに80%に達しておらず、一部は延長した推定を含む。
同じ種類でも、条件によって数千回の差が出ています。論文は、3種類に共通する傾向はなく、結果を広く当てはめるべきではないとしています。
家庭用蓄電池にどう当てはめるか
- セルと製品は違う試験はセル単体の結果です。家庭用の製品は、多くのセルと制御の装置を組み合わせたもので、条件も違います。表示の容量と実際に使える容量の違いは10kWhは全部使える?にまとめています。
- 運転モードは保証にも関わる公開されている保証規定の例では、決められた運転モードで使えば容量60%、それ以外は50%が交換の基準です(保証規定の読み方)。
- 置き場所の温度温度の影響は種類で違います。取扱説明書の使用温度の範囲に合う場所に置きます。
- 自分で範囲を変える前に下限の設定などを変えると、停電への備えや保証に影響することがあります。販売店かメーカーに確かめます。
寿命の全体像は蓄電池は何年もつ?をご覧ください。
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出典・参考にした資料
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