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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

更新日 監修:株式会社ベストエージェント ソラものさし事業部

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
NCA250〜1,500回
NMC200〜2,500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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