豆知識

経年劣化について

皆さん、こんにちは。Enebuil(株式会社OLYMPUS.)の長谷川です!

「長野県をエコ県 日本一にする」を目標に、電気自動車充電設備・太陽光発電・蓄電池・電気自動車の施工販売を行っている会社です。あと、新電力会社なんかもやってますので、電気周りは全部お任せいただけます!

本日からは蓄電池の陥りがちなトラブルとして、よくお客様にご不安の声をいただくポイントを取り上げていきます。

今回は蓄電池の「経年劣化について」を皆さんにお伝えできればと思います。

蓄電池もかたちあるものですので、使うほど劣化をしていきます。経年劣化と言われるものですが、蓄電池=リチウムイオン電池ですと、スマートホンの電池をイメージしていただくのが分かりやすいと思います。

スマートホンやPCのバッテリーも蓄電池と同じ「リチウムイオン電池」が使われることが多い製品です。

スマートホンは使用年数に応じて、バッテリーが徐々に劣化し、電池のもちが悪くなったり、すぐに充電がなくなってしまうといったことは皆様経験があるのではないでしょうか?

蓄電池の経年劣化もこれと同様です。

「スマートホンはだいたい2年ぐらいで交換するけれど、蓄電池もそれぐらいしかもたないの?」そう思われた方もいらっしゃるでしょう。

そんなことはありませんのでご安心ください。蓄電池の寿命についてお伝えした時にも書きましたが、蓄電池は多くのメーカーで10年、15年の保証期間があり、10年~15年は問題なく使っていただける製品です。

蓄電池は経年劣化によって、少しずつ蓄電性能が下がっていきます。スマートホンも長年使用すると電池のヘリが早くなったり、もちが悪くなったりしますよね。それと同じことが蓄電池でも起こっています。

例えば、オムロンの住・産共用フレキシブル蓄電システム「KPAC-Bシリーズ」ではHPに「何度繰り返し充放電しても15年後も容量70%以上を保証」と記載があります。

つまり、15年かけて、70%程度の容量に劣化する可能性があるということです。もし70%よりも劣化した場合にはメーカーの保証で対応してもらえますので、それ以下になっても安心です。

メーカーが保証をしてくれるとはいっても、できるだけ長く使用したいので、劣化はできるだけ抑えていきたいですよね。

そもそも劣化の原因となる要素はなんなのでしょうか?

リチウムイオン電池の劣化の原因としては3つの要素が考えられます。

1つ目は電極の劣化です。

蓄電池は太陽光発電の様に野ざらしではなく、金属の電池ケースに守られていますので外部環境による劣化は起こりにくいです。しかし内部では充放電の度に化学反応を行っており、その素材は何度も使用されることにより劣化してきます。

2つ目は蓄電池のバッテリパックに内蔵された調整用コンピュータの不具合です。リチウムイオン電池は充電時の電流・電圧を調整する必要があるため、それを行うコンピューターが電池内に内蔵されています。このコンピューターの精度に狂いが生じてくる場合がございます。

3つ目は蓄電池内の「セル」のバランスが崩れることです。

蓄電池は大きいものですので、複数の小さなセル(電池)が集まってできています。そういったセルは全て同じ状態で充放電をできるのが理想なのですが、現実はそうもいきません。バッテリ切れや、充電完了は全てのセルではなく、一番のセルをもとに判断されるので、そういったバランスが崩れた状態を繰り返すと、全体として容量が減ったように見えてしまうのです。

これらの原因を防ぐには、熱いところの設置を避ける(電極の劣化を緩やかにする)、充電回数をできるだけ少なくする(セルのバランスが崩れることを防ぐ)といった対策がございます。

蓄電池の設置場所に関しては、メーカーも「直射日光の当たらない場所」を指定しており、蓄電池本体の発熱によって熱がこもるのを防ぐ排熱の仕組みもございます。

メーカーの推奨する設置場所を守ることは、蓄電池を劣化を少なく使っていくためにも必要なことなのですね。

また、ちょこちょこ充電するよりも、過放電(放電しすぎて電圧を加えても、充電のための化学反応が発生しない状態)にならない程度で放電をして、満タンまで充電するといった使い方をする方が充電の回数を少なくすることができ、長持ちさせられます。

これはスマートホンや、PCのバッテリーの充電でも聞いたことがある話ではないでしょうか?

蓄電池はお客様ご自身でコンセントにさして充電をするようなことはないので、充電をするタイミングの設定や、ちょうど1日で使いきれる容量の蓄電池を導入するのがいいですね。

上のような注意点に従って、おだやかな運転を心がければ、蓄電池の劣化を最低限に留めて長持ちさせることもできます!

「15年後も容量70%以上」はあくまで一つの目安ですが、10年、15年後も70%以上、いえ、もっと多い容量が使えるように、蓄電池の使い方を考えてみてはいかがでしょうか?

少なくとも、急激に負担のかかる使い方や、熱のこもりやすい場所への設置は、蓄電池の劣化の観点から見てもNGですね。 設置の際や、実際に使うときの参考にしてみて下さい!

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