2024.07.19
リチウムイオンバッテリーのトラブル要因と対策
はじめに
皆さんこんにちは！
今回はリチウムイオンバッテリーのトラブル要因について学び、適切な対策を講じるための情報をお届けします。
リチウムイオンバッテリーのトラブルは、必ずしもバッテリーだけが要因となるわけではありません。
トラブルの要因を分解し、正しい理解をすることが肝要です。
このブログでは、トラブル要因を「外部要因」と「電池側要因」に分けて解説します。
リチウムイオンバッテリーを使用する皆さんに役立ちいただけますと幸いです。
①リチウムイオンバッテリーの過充電
【概要】
過充電がリチウムイオンバッテリーに与える影響について
過充電はリチウムイオンバッテリーに過剰な電力を供給することで、内部構造にダメージを与え、寿命を縮める可能性があります。
外部要因
充電側異常
充電システムや充電器が適切に動作しない場合、過充電が発生することがあります。
電池側要因
BMS制御不良、規定受電温度外充電
BMS（バッテリーマネジメントシステム）が正常に動作しない場合や、規定の温度範囲外で充電を行った場合に過充電が起こります。
《対策》
適切な充電システムの選択、BMSの定期チェック
②リチウムイオンバッテリーの過放電
【概要】
過放電がリチウムイオンバッテリーに与える影響について
過放電はリチウムイオンバッテリーの電力を過剰に使用することで、性能低下や故障の原因となります。
外部要因
負荷側回路異常
負荷側の回路に異常があると、リチウムイオンバッテリーが過放電することがあります
電池側要因
BMS制御不良、構成電池特性バラつき
BMSが正常に動作しない場合や、バッテリーを構成するセルの特性が異なる場合に過放電が発生します。
《対策》
過放電防止装置の使用、定期的なメンテナンス
③リチウムイオンバッテリーの環境温度の影響
【概要】
環境温度がリチウムイオンバッテリーに与える影響について
環境温度がリチウムイオンバッテリーに与える影響は大きく、温度管理が重要です。
外部要因
使用環境温度異常、搭載部の換気、放熱性不良
使用環境の温度が異常であったり、搭載部の換気や放熱性が不良な場合にトラブルが発生します。
電池側要因
規定以下低温充電、規定以上高温放電、異常な冷熱サイクル、バッテリーパック放熱性不良
低温での充電や高温での放電、異常な冷熱サイクル、バッテリーパックの放熱性が悪い場合に問題が生じます。
《対策》
適切な温度管理、放熱性の高い設計
④リチウムイオンバッテリーの機械的要因
【概要】
機械的な要因もリチウムイオンバッテリーに大きな影響を与えることがあります。
外部要因
搭載機器の振動、衝撃、浸水、損傷
搭載機器が振動や衝撃、浸水、損傷を受けるとリチウムイオンバッテリーがダメージを受けます。
電池側要因
電池及び回路接続不良、バッテリーパック構造不良
リチウムイオンバッテリーや回路の接続不良、バッテリーパックの構造が不良な場合に問題が発生します。
《対策》
衝撃吸収設計、防水対策
⑤リチウムイオンバッテリーの使用条件の影響
【概要】
使用条件によってリチウムイオンバッテリーの寿命や性能に影響が出ることがあります。
外部要因
過剰充放電サイクル、点検、メンテナンス不良、長期放置、絶縁不良
過剰な充放電サイクルやメンテナンス不足、長期放置、絶縁不良が問題を引き起こします。
電池側要因
構成電池の特性バラつき
リチウムイオンバッテリーを構成するセルの特性にバラつきがある場合に影響が出ます。
《対策》
定期的な点検、適切なメンテナンス
⑥リチウムイオンバッテリーの発火・燃焼
【概要】
リチウムイオンバッテリーの発火・燃焼リスクとその要因について解説します。
外部要因
もらい火、搭載機器発火、引火物による発火
外部からの火の影響や搭載機器の発火、引火物による発火が原因となります。
電池側要因
熱暴走、構成電池不良
リチウムイオンバッテリーの熱暴走や構成電池の不良が発火・燃焼の原因となります。
《対策》
防火対策、適切な設計
まとめ
リチウムイオンバッテリーのトラブル要因とそれに対する対策について解説しました。
各要因に対して適切な対策を講じることで、リチウムイオンバッテリーを安全に使用することができます。
定期的な点検とメンテナンスの重要性を強調し、リチウムイオンバッテリーの健康状態を常にチェックすることが大切です。
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リチウムバッテリー ｜1 ｜ブログ｜㈱岐阜バッテリー販売 (tb-battery.com)
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