電池の公称電圧
電池の公称電圧とは、電池の報告されたまたは参照される電圧であり、時に「正常」と見なされる電池の電圧です。異なる電池の化学組成は、異なるセル電圧を生み出します。
一般的な電池の種類とその公称電圧
- 1.5V (DC) – 非充電式アルカリ電池（例：AAA、AA、Cセル）の一般的な開放回路電圧。
- 3V (DC) – リチウムを陽極として持つ一次セルであるリチウムベースの電池。多くのリチウム金属セル（例：ボタンセル）の電圧は3Vです。
- 3.8V (DC) – ほぼ全てのリチウムイオン電池が3.8ボルトで動作します。充電器から電池に電流を流すためには、電位差が必要です。そのため、ほぼ全てのスマートフォンの電池充電器またはUSBは5Vの電圧を提供します。
- 12V (DC) – 自動車用電池の一般的な電圧は12ボルト（DC）です。しかし、この電池は六つの2V鉛セルから構成されています。
電池の電圧生成の原理
電気電池は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するDC（直流）電気エネルギーの源です。これは電気および電子回路で電流を流すための起電力の源を提供します。典型的な電池は、一つまたは複数のボルタ電池から構成されています。
電気化学セルの基本原理は、電解質によって分離された二つの電極で自発的な酸化還元反応が起こることです。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。
公称電圧とは
電気電池の電圧は、電気化学反応での正極と負極の材料の電位差によって生じます。リチウムイオンセルが生成する電圧は約3.6ボルトです。これは、標準的なニッケルカドミウム、ニッケル水素、さらには標準的なアルカリセルの約1.5ボルトや鉛蓄電池の約2ボルトのセルあたりの電圧よりも高いため、多くの電池アプリケーションでセルの数を少なくすることができます。ほとんどの結果として得られる電圧が約2Vであるため、より実用的な電気ポテンシャルを得るためにセルを直列に接続します（例えば、2Vの鉛蓄電池セルは、典型的な12V電池を得るために直列に接続されます）。
電池の特性とその比較
各電池の能力を比較し理解するために、各種電池に固有のいくつかの重要なパラメーターがあります。これらのパラメーターは、特定の品質が求められる電池が必要な場合の参照となります。電池はすべての種類のデバイスや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の材料の電位差によって生じます。
カットオフ電圧
カットオフ電圧は、許容される最小の電圧です。この電圧は、一般的に電池の「空」状態を定義します。
容量
クーロン容量は、電池が特定の放電電流で100% SOCからカットオフ電圧まで放電されたときに利用可能な総アンペア時間です。
電池のCレート
カットオフ電圧は、許容される最小の電圧です。この電圧は、一般的に電池の「空」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もセル内で発生する非電流生成「側」化学反応によるものです。
劣化
充電式電池は、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したり、活性物質が電極から剥がれ落ちたりするために起こります。
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として表現されます。例えば、40Ahが引き出された100Ahの電池は、40%の放電深度（DOD）を経験しています。
充電状態
充電状態は、電池の定義された「満タン」と「空」状態に対する電池内の充電量、つまり電池内に残っているアンペア時間の量を指します。
