バッテリーの自己放電について
バッテリーは、接続されていなくても、または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場合でも、セル内で発生する電流を生じない「副」化学反応によるものです。副反応の速度は、低温で保管されているバッテリーの場合に減少しますが、凍結によって損傷を受けることもあります。電気バッテリーは、基本的に直流(DC)電気エネルギーの源です。保存さ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動力を提供します。典型的なバッテリーは、一つ以上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、イオン伝導性があり電気的に絶縁された物質である電解質によって分離された二つの電極内での自発的な酸化還元反応です。
バッテリーの自己放電
バッテリーは、接続されていなくても、または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場合でも、セル内で発生する電流を生じない「副」化学反応によるものです。副反応の速度は、低温で保管されているバッテリーの場合に減少しますが、凍結によって損傷を受けることもあります。古い充電式バッテリーは、使い捨てのアルカリ電池よりも迅速に自己放電します。特にニッケルベースのバッテリーは、新たに充電されたニッケル・カドミウム(NiCd)バッテリーが最初の24時間で10％の充電を失い、その後は約10％の速度で毎月放電します。ニッケル水素(NiMH)バッテリーの自己放電は、最初の日に5〜20％であり、室温で約0.5〜4％の速度で安定します。しかし、45°Cでは約3倍の速度で高まります。適度な温度で保管された鉛酸バッテリーは、月に約5％の推定自己放電率を有します。この率は温度が上昇するにつれて増加し、硫酸化のリスクが高まります。リチウムイオン充電式バッテリーは、通常、メーカーによって月に1.5〜2％の自己放電率が示されています。この率は温度と充電状態によって増加します。一次電池は、室温(20〜30°C)で保存された場合、原始充電の2〜5％を年間で失います。リチウムメタル一次電池、例えばCR2032の場合、自己放電率は年間約1％です。これは、保管中のバッテリーを意味します。低温は自己放電率を減少させますが、メーカーは通常、そのような長期間の保管を推奨しません。
バッテリーの特性
各バッテリーの能力を比較し理解するために、各種バッテリー内のいくつかの重要なパラメータが特徴です。これらのパラメータは、バッテリーが必要で、特定の品質が求められる際の参照点です。バッテリーは、あらゆる種類のデバイスに使用され、無限の目的のために使用されます。
- セル電圧：電気バッテリーの電圧は、電気化学反応における正極と負極の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、許容可能な最低電圧です。この電圧は、一般にバッテリーの「空」状態を定義します。
- 容量：クーロンメトリック容量は、バッテリーが100％SOCからカットオフ電圧まで特定の放電電流で放電された場合の利用可能な合計アンペア時です。
- バッテリーのC率：カットオフ電圧は、許容可能な最低電圧です。この電圧は、一般にバッテリーの「空」状態を定義します。
- 自己放電：バッテリーは、接続されていなくても、または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場合でも、セル内で発生する電流を生じない「副」化学反応によるものです。
- 劣化：充電式バッテリーは、各充電放電サイクルで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、または活性物質が電極から剥がれるために発生します。
- 放電深度：放電深度は、バッテリーから引き出されたエネルギー量を、全容量のパーセンテージとして表したものです。例えば、40Ahが引き出された100Ahバッテリーは、40％の放電深度(DOD)を経験しています。
- 充電状態：充電状態は、バッテリー内の充電量が、その定義された「満タン」と「空」の状態に対してどれだけあるか、つまりバッテリー内の残りのアンペア時の量を指します。
