電動自転車バッテリーのご紹介

電動自転車のバッテリーは人体の心臓のようなもので、電動自転車の最も重要な部分でもあります。それはバイクのパフォーマンスに大きく貢献します。同じ大きさや重さであっても、構造や形成の違いにより、電池の性能は異なります。
現在最も人気のある種類のバッテリーは、鉛酸バッテリーとリチウムイオンバッテリーです。

1950 年代の初期開発以来、これは歴史上最も応用可能で広く使用されているバッテリー技術となっています。鉛蓄電池は、UPS、車のバッテリーなどに一般的に使用されています。

鉛蓄電池は、高温環境での優れた性能と酷使耐性で評判を得ています。この機能のおかげで、鉛酸バッテリーを搭載した電動自転車は、バッテリーの維持率が低くなり、悪路条件でも優れたパフォーマンスを発揮します。

酸成分は熱を外部に伝え、乾燥しにくくなり、適切な作業状態を維持します。寿命に達するまでに約 500 回の充電サイクルが必要です。ただし、この構造ではバッテリーが比較的重くて扱いにくいため、電動自転車の重量が重くなります。

すべてのタイプのバッテリーは自己放電の問題に悩まされており、使用していなくてもバッテリーの容量が失われます。鉛蓄電池は自己放電率が低いため、スムーズかつ安定した出力が可能です。一方、鉛蓄電池は充電時間が約8～10時間と非常に長く、最大容量もリチウムイオン電池の半分しかありません。

さまざまな電動自転車のブランドやメーカーで一般的に使用されている、さまざまな形式のリチウムイオン電池を見たことがあるかもしれません。リチウムイオンは、鉛蓄電池よりもはるかに短い充電時間、柔軟な小型サイズ、および長い寿命を備えた急速充電電源用の優れた素材です。

最も一般的に使用されるリチウム電池の種類をいくつかまとめました。電池大学y.

NMC のレシピは、ニッケルとマンガンを混合することです。ニッケルは比エネルギーが高いことで有名ですが、安定性がひどいです。マンガンには、特殊な構造を形成して内部抵抗を低くできるという利点がありますが、供給できる比エネルギーは低くなります。金属を組み合わせることで、欠点を最小限に抑え、互いの長所を最大化することができます。

NMC は、電動自転車、電動工具、パワートレインに最適なバッテリーとなっています。これにより、高価な含有量のコバルトの消費量が削減されるため、原材料コストが削減されます。

充電時間は通常 3 時間で、1000 ～ 2000 サイクルに達します。

アメリカの有名電動自転車ブランドによるとスーパー73, NMCも、すべての人気モデルに使用されているのと同じタイプのバッテリーです。

膨大な研究とテストを経て、テスラ当社は、主電池タイプとして NMC を選択することを決定し、18650 電池を開発しました。

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コスト効率が高く、大容量、高出力

LFP は、高い電流定格と長いサイクル寿命に加えて、優れた熱安定性、強化された安全性、および乱用耐性も備えています。LFP は 2000 ものサイクル数と 270°C という高い熱暴走温度を備え、アプリケーションの安定性において他のリチウムイオン電池を上回り、最も安全な電池と言われています。LFP は鉛蓄電池の代替品としてよく使用されるため、製造コストが低くなります。

フル充電には 3 時間かかります。
高負荷電流と耐久性を必要とするポータブルおよび据え置き型の場合、LFP が最良の選択であることに議論の余地はありません。

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高電流定格、長いサイクル寿命、優れた熱安定性、強化された安全性、乱用された場合の耐性。
自己放電が大きく、容量が小さい

LCO は高い比エネルギーを保持しているため、携帯電話、ラップトップ、デジタル カメラでコバルト酸化リチウム電池がよく使用されています。

LEP と比較すると、熱暴走点が約 150°C (302°F) であるため、温度の影響を受けやすいため安定性が低くなります。

放電深度、負荷、温度の観点から見ると、LCO バッテリーは 500 ～ 1000 回の充電サイクルを実現します。そのため、このタイプのバッテリーの寿命は比較的短くなります。
より大きな積載量を運ぶための比電力が不足しているため、人や荷物を運ぶことが多いバイクには完璧なバッテリーではありません。
また、バッテリーが完全に充電されるまでには 3 時間かかります。

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非常に高い比エネルギー。
寿命が短い、熱安定性が低い、負荷能力 (比電力) が限られている、高価である

容量はLCOの約3分の2です。

設計上の優れた柔軟性により、メーカーはバッテリーの長寿命、最大負荷電流 (比電力)、または高容量 (比エネルギー) のいずれかを最大限に活用することができます。例えば、長寿命版から変更すると、容量がわずか1,100mAhから、高容量版では1,500mAhに増やすことができます。

ただし、LMO バッテリーは、放電深度と温度に敏感であるため、充電サイクルは 300 ～ 700 回のみです。

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急速充電;
大電流放電、容量低下

ほとんどのバッテリーは、高温や低温の天候条件によって性能が低下します。そのため、夏や冬の極端な気温の日には電動自転車の使用を避けてください。製造元が提供する指示に従ってください。

バッテリーに激しい衝撃や振動を引き起こす可能性があるでこぼこした地面、ポットホール、スピードバンプを避けてください。取り外し可能なバッテリーを扱う場合も同じ原則が当てはまります。

運転直後にユニットを充電しないでください。

バッテリーを高温に保つのではなく、冷却するまでしばらく時間を置きます。逆に、充電が完了したときにも同じ原則が当てはまります。

メーカーが提供する適切な充電器またはアダプターを使用してください。適合しない充電ユニットを使用すると、バッテリーに永久的な損傷を与える可能性があります。

充電が完了したら、充電器を差し込んだままにしないでください。

保管温度が上昇したり、霜がついたりすると、耐用年数が短くなります。

バッテリーを熱、寒さ (0 度以下)、湿気の多い場所に屋外で保管しないでください。

容量の 20% 未満で放電しないでください。

バッテリーを長期保管する前に、ユーザーのメニューをよく読み、メーカーが推奨する指示に従ってください。

参照：

https://batteryuniversity.com/article/bu-205-types-of-lithium-ion

https://batteryuniversity.com/article/bu-402-what-is-c-rate