はじめに
私たちはリチウム電池で動く世界に生きている。携帯電話、ソーラーシステム、フォークリフト、ゴルフカート、そしてガレージで使う工具に至るまで、リチウム電池が使われている。しかし、いたるところでバッテリーパックを静かに殺している共通の習慣がある： 0%まで走らせる.
ほとんどのユーザーは、それがどれほど有害なことかを理解していない。車のオイルランプを無視して、エンジンが焼き付くのを待つようなものだ。バックアップ電源の管理であれ、EVの最終走行距離であれ、リチウム電池の完全放電は性能低下、長期的な劣化、高価な交換につながる可能性がある。
このガイドでは、完全放電がなぜ有害なのか、バッテリーの内部で実際に何が起こっているのか、そして使用習慣を少し変えるだけでバッテリーの寿命を何年も延ばすことができるのかについて学びます。これは単なる理論ではなく、実際のバッテリー使用から得た実践的なアドバイスです。
リチウム電池が放電すると内部で何が起こるか？
リチウム電池から電力を取り出すたびに、リチウムイオンは電解液を通して負極から正極へと移動する。これはクリーンでエレガントなプロセスだ。しかし、バッテリーを0%に近づけると、化学的性質が逆に働き始める。電圧は急激に低下し、内部抵抗は上昇し、セル内部の材料はストレスを受ける。
電圧が臨界しきい値（通常、セルあたり約2.5V～3.0V）を下回ると、これらの化学反応は永久に壊れ始める。再充電で解決することはできない。筋繊維が断裂するようなものだ。
そのため、ほとんどのリチウム・バッテリー・パックには バッテリー管理システム（BMS）.BMSはスマートな門番のような役割を果たし、重大なダメージを与える前に電力を遮断します。しかし、すべてのBMS設計が同じように作られているわけではなく、すべてのユーザーが警告サインが点滅する前に停止するわけでもありません。
安全な電圧範囲：目に見えない境界
リチウム電池は極端な状態を好まない。メーカーは通常、安全な動作範囲を 各セル3.0Vおよび4.2V.それ以下？危険な領域に入っている。あまり長くそこにいると、BMSでさえバッテリーを救えないかもしれない。
一度だけ0%に戻してもいいですか？」と聞かれることがあるが、その答えは、すでにやりすぎている可能性があるということだ。そうするたびに、バッテリーの寿命は少しずつ縮まっていく。
リチウム電池を完全に放電してはいけない8つの理由
1. あなたは戻らない容量を燃やしている
深い放電は正極材を削り、電解液を弱め、永久的な化学消耗を引き起こします。時間が経つにつれて、バッテリーの充電量は減っていきます。本からページを切り取っていくようなものです。
2. サイクル数が少なければ交換も早い
バッテリー寿命の単位 充放電サイクル.フルサイクルとは、1回の完全な放電と再充電を意味する。しかし、ここで重要なことがある。バッテリーは、完全に消耗しないほうが長持ちするのだ。
例えば、2000フルサイクルの定格を持つLiFePO4バッテリーは、次のような性能を発揮する。 4000回以上 放電を浅くすれば、例えば20%から80%になる。同じバッテリーで寿命は2倍になる。
3. 警告なしにシステムがシャットダウンすることがある
電圧が安全レベルを下回ると、BMSは即座にパックをシャットオフする。この保護機能は素晴らしい。私たちは、現場に配備された通信ユニットやソーラー・インバーターで、一晩中降り続く嵐の中でこの現象が起こるのを目の当たりにしてきた。
深部放電シャットダウン」を機器の故障の理由にしてはならない。
4. 細胞は同期を失うことがある
マルチセルパックでは、すべてのセルが均等に放電するわけではありません。最も弱いセルが最初に底をつく傾向があり、バッテリーを0%まで引っ張ると、セルレベルの不均衡が露呈します。一旦それが始まると、パックはバランスを取るのが難しくなり、効率を失い、充電するのが危険になります。
優れたBMSシステムはセルのバランスを積極的にとるが、完全放電はその仕事を難しくする。
5. 電子機器の不具合やクラッシュ
電動工具、ソーラー制御盤、電動自転車でさえも、バッテリー電圧が突然低下すると、予測不可能な動作をすることがあります。私たちは、GPSユニットが走行中にフリーズしたり、産業用コントローラーが繊細な操作中に再起動したりするのを見てきました。
機器によっては電圧の低下に弱いものもあります。バッテリーのせいで仕事ができなくならないようにしましょう。
6. 低チャージ＝高熱＝高リスク
バッテリーが空に近くなると、内部抵抗が上昇する。これは、特に充電中に熱が上がることを意味する。空気の流れが悪かったり、環境がすでに暑かったりすると（密閉されたソーラー・キャビネットの夏を思い浮かべてください）、これはシステムを危険な状態にまで追い込みます。 熱暴走.
安全システムは災害を防ぐかもしれないが、なぜリスクを冒すのか？
7. 空っぽで保管＝デッド・オン・アライバル
リチウム電池は使っていないときでも、時間とともに充電量が減っていきます。これを 自己放電ゆっくりではあるが、止まることはない。パックを5%で保管し、数ヶ月間放置すると？回復電圧を下回るかもしれません。
新しいバッテリーが "DOA "で届く最も一般的な理由のひとつです。常に40-60% SoCで保管してください。
8. ブランドによっては、深放電の保証を無効にするものもある
バッテリーの保証書を確認してください。おそらく次のようなことが書かれているはずです：「10.5V以下の放電は保証を無効にします。これは単なる法的な水増しではなく、実際の限界を反映している。これを下回ると、たとえパックが1年前のものであっても、サポートや交換が受けられなくなる可能性があります。
BYD、EVE、LGのようなブランドは、理由があってこれらの保護を記載しています。それらを尊重してください。
正しい退院の仕方
スマートリミットの設定（30-40% 最小 SoC）
ベストプラクティス：バッテリーが上がったら充電する 30%-40%.そうすることで、バッファーに余裕ができ、忍び寄る電圧サグを避けることができます。ほとんどのスマートBMSアプリやメーターはSoCを表示します。
BMSの機能を理解する
バッテリーが保護されていると決めつけないでください。BMSシステムの中には、受動的で安価なものや、チューニングが不十分なものもある。高価なモデルでは、電圧カットオフ、SoCアラーム、放電イベントのログを設定することができます。自分のものが何をするのか、そして何をしないのかを知りましょう。
放電深度（DoD）の影響を知る
DoDとは、使用する容量のことです。毎日100%のDoD？寿命が短くなります。50%のDoD？おそらく2倍になるでしょう。ほとんどのプロフェッショナルは、1日のDoDを 30-70% 最適な寿命と性能のために。
完全放電が忍び寄る場所
ソーラーとオフグリッド電力
曇り？充電コントローラーの故障？私たちは、インバータがクラッシュするまで誰も気づかないまま、ソーラー・ストレージ・バンクが週末にゆっくりと消耗していくのを見てきました。太陽光発電に依存している場合は、低SoCアラートを設置しましょう。
電気自動車とカート
「あと数マイル "でパックを失う可能性がある。路上での完全放電、特に炎天下での完全放電は、リチウムセルにとって過酷なものです。BMSに頼らず、充電したままにしておきましょう。
工具が電圧低下を教えてくれなければわかりません。格安パックやDIYパックの多くは、電圧表示やアラームがありません。動かなくなってからでは、時すでに遅しです。スマートチャージャーや電圧ブザーを手に入れよう。
結論
に乗る必要はない。 リチウム電池 をゼロにすることで良いパフォーマンスを得ることができる。実際、それは性能を台無しにする最も手っ取り早い方法なのだ。完全放電は、エンジンのレッドラインに達するようなものだと考えてほしい。
その代わりに、安全なしきい値を設定し、SoCをモニターし、BMSに精通することです。性能と寿命を真剣に考えるなら、バッテリーを保護する習慣を身につけましょう。
バッテリーのセットアップについてセカンドオピニオンをお求めですか？リチウムシステムを直接理解している人にご相談ください。バッテリーは、それを管理する人ほど賢いものです。
よくあるご質問
Q1: 私のバッテリーにはBMSが付いていますが、0%に変更できますか？
技術的にはそうだ。しかし、セルにストレスを与え、寿命を縮めていることに変わりはない。BMSに切られたときではなく、早めに充電するようにしてください。
Q2: 12.8Vのリチウム電池で安全にかけられる最低電圧は？
について 10.5Vしかし、スペックシートを確認してください。化学的性質やセル数によっては11.0Vでカットされるものもある。
Q3: 誤って過放電してしまいました。
時々ね。電圧が下がりすぎていなければ、低電流のベンチ電源で復活するかもしれない。しかし、破損したパックは不安定になる可能性があるので注意が必要だ。
Q4: 蓄積放電は本当に危険なのですか？
低 SoC で何ヶ月も保管すると、電圧が不可逆的なゾーンに沈みます。バッテリーをしまう前には、必ず～50%まで上げてください。
Q5: 電池の過放電を見分ける方法は？
マルチメーターを使用する。以下の数値を示すセルがある場合 2.5V損傷している可能性があります。その他の手がかり：膨張、過熱、充電が保たない。
Q6：長寿のためのベストなDoDは？
こだわる 30%-70% 日常的な使用。エネルギー貯蔵とEVの用途において、ほとんどのプロが従うスイートスポットだ。