電池のカットオフ電圧について
電気電池は、基本的に直流(DC)電力の源です。蓄えられた化学エネルギーを電気エネルギーに変換することで、電気および電子回路内で電流を流すための起電力を提供します。一般的な電池は、一つまたは複数のボルタ電池で構成されています。
電気化学セルの基本原理は、電解質によって隔てられた二つの電極で自発的に起こる酸化還元反応です。電解質はイオン伝導性があり、電気的に絶縁された物質です。電気電池の電圧は、電気化学反応で正極と負極を構成する材料のポテンシャル差によって生じます。
各リチウムイオンセルが生産する電圧は約3.6ボルトです。
カットオフ電圧
カットオフ電圧とは、許容される最小電圧のことです。この電圧は通常、電池の「空」の状態を定義します。ほとんどの電池では、深い放電が材料の不可逆的な劣化を引き起こします。クーロンメトリック容量は、電池が100%SOCからカットオフ電圧まで一定の放電電流で放電されたときに利用可能な総アンペア時数です。一部の電子機器、例えば携帯電話は、カットオフ電圧に達すると自動的にシャットダウンします。
NiMHまたはNiCd電池の容量をテストする際、通常はセルあたり1.0Vがカットオフ電圧として使用されますが、アルカリ電池では0.9Vが通常カットオフ電圧として使用されます。カットオフ電圧が高すぎる装置は、電池にまだかなりの容量が残っているにも関わらず動作を停止する可能性があります。Li-ion電池のカットオフ電圧は約3.2Vであり、その公称電圧は3.6Vから3.8Vの間で、最大充電電圧は4Vから4.2Vまで上がります。Li-ionは3V以下まで放電できますが、室温で3.3Vまで放電すると、約92～98%の容量が使用されます。特に、今日のポータブルエレクトロニクスの大部分に使用されているリチウムイオン電池の場合、3.2V以下のカットオフ電圧はセルの化学的不安定性につながり、結果として電池寿命が短くなる可能性があります。
その他の特性
各電池の能力を比較し理解するためには、各種の電池や電池のタイプ内でも特定の重要なパラメータがあります。これらのパラメータは、特定の品質が求められる際に電池が必要とされる場合の参照点となります。電池はあらゆる種類のデバイスにおいて、無限の目的で使用されます。
セル電圧
電気電池の電圧は、電気化学反応における正極と負極を構成する材料のポテンシャル差によって生じます。
カットオフ電圧
カットオフ電圧は、許容される最小電圧です。この電圧は通常、電池の「空」の状態を定義します。
容量
クーロンメトリック容量は、電池が100%SOCからカットオフ電圧まで一定の放電電流で放電されたときに利用可能な総アンペア時数です。
電池のCレート
カットオフ電圧は、許容される最小電圧です。この電圧は通常、電池の「空」の状態を定義します。
自己放電
電池は接続されて電流を供給していなくても、徐々に自己放電します。これは、負荷が適用されていないときでさえ、セル内で発生する非電流生成「副」化学反応によるものです。
劣化
充電放電サイクルごとに、充電式電池のある程度の劣化が発生します。劣化は通常、電解質が電極から移動するか、または活性材料が電極から剥がれることによって発生します。
放電深度
放電深度は、電池から引き出されたエネルギーの量を表し、全容量のパーセンテージで表現されます。例えば、40Ahが引き出された100Ahの電池は、40%の放電深度(DOD)を経験したことになります。
充電状態
充電状態は、電池内の充電量が事前に定義された「満タン」と「空」の状態に対してどの程度あるか、つまり電池内のアンペア時数の残量を指します。
