なぜ蓄電池は性能が低下するのか？
リチウムイオン電池パックは、多数のセルを直列・並列に接続して構成されています
構成するセルの個体差やモジュール内での温度分布の違いにより、各セルで劣化度合いが異なり、結果として各セルの容量がばらついてきます。
問題は、直列に接続したセルのうち、最も容量の小さいセルが一番先に放電限界に到達してしまうことです。
その結果、他のセルにはまだエネルギーが残っていても、バッテリーパック全体の放電を停止しなければならなくなります。
これらを解決するアクティブセルバランスとは？
アクティブセルバランスは、セル間でエネルギーを移動させることで容量ばらつきを補償する技術です。
例えば放電中に容量の大きいセルと容量の小さいセルが存在する場合、容量の大きいセルから小さいセルへエネルギーを移動させます。
これにより、全てのセルがより近いタイミングで放電を完了できるため、未使用エネルギーを減らし、バッテリー容量を有効活用できます。
現在の多くのBMS（Battery Management System）ではパッシブセルバランスが採用されておりますが、様々な課題を解決する新たな選択肢として、アクティブセルバランス方式が注目されています。
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アクティブセルバランスのメリット
①バッテリー容量を有効活用できる
容量の小さいセルに全体性能が引っ張られにくくなるため、蓄電エネルギーをより多く利用できます。
②バッテリーの長寿命化
最も劣化した最小容量セルのSOC範囲を制限することで劣化進行を抑制できるため、容量ばらつきによるバッテリ性能劣化を防ぎます。
③システムコストの削減
従来はセル劣化を見越して余分な容量を搭載する設計が一般的でした。しかしアクティブセルバランスを導入することで、必要以上の電池搭載を抑えられる可能性があります。
④セル選別の工数削減
容量ばらつきが大きいセルを使ってモジュールを組むことが可能となり、製造時の電池セル選別ランク数を減らすことができます。
その結果、電池コスト削減、省スペース化、軽量化につながります。
アクティブセルバランスの仕組みをもっと詳しく知りたい方へ
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セルばらつきを前提に、アクティブセルバランスで蓄電容量を使い切る設計へ。
