電池のメモリ効果とは
電気バッテリーは本質的に直流(DC)電力の源です。これは蓄えられた化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気及び電子回路に電流を流すための起電力を提供します。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の自発的な酸化還元反応です。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。
メモリ効果
メモリ効果、またはバッテリー効果は、ニッケルカドミウム(Ni-Cd)及びニッケル水素(NiMH)バッテリーのユーザーによく知られています。Ni-Cd及びNiMHバッテリーでは、メモリ効果は繰り返し浅い放電を大量のサイクルで行った際に、放電曲線で観察される作業電圧の低下として現れます。放電電圧は前回のサイクルの放電深度を記憶するようです。このメモリ効果は、固定のカットオフ電圧での実際のセル容量の低下や、セルの充電状態の誤った推定につながります。
以下のいずれか（または複数）の条件が満たされている場合、真のメモリは存在しません：
- バッテリーが完全に過充電される。
- サイクルごとの放電が正確に同じでない、プラスマイナス3%以内。
- 放電がセルごとに1.0ボルト未満である。
NiMHバッテリーのメモリ効果は、ニッケルカドミウムバッテリーよりもはるかに少ないです。メモリを解消する最も簡単な方法は、バッテリーをセルごとに1ボルト(VPC)に放電してから、完全に充電することです。この手順を繰り返すことで、バッテリーが最大エネルギー容量を回復します。
ニッケルベースのバッテリーとは対照的に、リチウムイオンバッテリーはメモリ効果がないと考えられています。
その他の特性
バッテリーの能力を比較し理解するために、各バッテリーには特有のいくつかの重要なパラメータがあります。これらのパラメータは、特定の品質が必要とされる際にバッテリーを選択する際の参照となります。バッテリーはあらゆるタイプのデバイスに使用され、無限の目的で使用されます。
- セル電圧：電気バッテリーの電圧は、電気化学反応での正極と負極を構成する材料の電位差によって作られます。
- 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。これは一般的にバッテリーの「空」状態を定義する電圧です。
- 容量：クーロンメトリック容量は、100% SOCからカットオフ電圧まで特定の放電電流でバッテリーが放電されたときに利用可能な合計アンペア時です。
- Cレート：カットオフ電圧は、許容される最小電圧です。これは一般的にバッテリーの「空」状態を定義する電圧です。
- 自己放電：バッテリー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、負荷がかからない状態でもセル内で発生する非電流生成の「側面」化学反応によるものです。
- 劣化：充電放電サイクルのそれぞれにおいて、充電式バッテリー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したり、活性物質が電極から剥がれたりすることで発生します。
- 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の量を、満充電容量の割合として表したものです。例えば、40Ahが引き出された100Ahのバッテリーは、40%の放電深度(DOD)を経験しています。
- 充電状態：充電状態は、バッテリーに残っているアンペア時の量、つまり定義された「満タン」と「空」状態に関連するバッテリーの充電量を指します。
