電気自動車を100%充電するのは悪いことですか

バッテリー式電気自動車は、長年にわたって航続距離を劇的に改善してきました。 2017 年から 2021 年まで、 1回の充電での平均航続距離 151マイルから217マイルに増加し、その制限はさらに伸び続けています。米国のモデルの中には、520マイル走行可能なモデルもある。フル充電での走行距離は、バッテリーが 100% から 0% になるまでの距離を表しますが、EV バッテリーを限界値で使用するのは良くないというのが一般的な認識です。

EV バッテリー パックを最大容量まで充電するのは悪い考えでしょうか?また、その結果何が起こる可能性がありますか?逆に、バッテリーを完全に使い切ることは有害なのでしょうか?もしそうなら、EV のバッテリーを充電するための最適な計画は何ですか?知っておくべきことは次のとおりです。

完全に充電すると不良になる可能性があります

電気自動車のバッテリー パックには通常、リチウムイオン化学物質が使用されています。携帯電話やラップトップなど、リチウムイオン電池を使用する他のデバイスと同様に、 100%の容量まで充電中 バッテリーが不安定な状態になり、充電状態 (SoC) に悪影響を及ぼすか、致命的な障害を引き起こす可能性があります。

幸いなことに、致命的な故障は非常にまれですが、バッテリー パックの劣化が発生する可能性は非常に高くなります。 100% の容量まで一貫して充電すると、樹枝状結晶として知られるリチウム金属の蔓の成長が促進され、短絡を引き起こす可能性があります。しかし、より一般的には、リチウムイオンが電解質内の副反応に巻き込まれて循環から外れてしまいます。これは多くの場合、バッテリーが最大容量まで充電されたときに蓄えられたエネルギーから生成される高温が原因です。

だけど EV を 100% まで充電することはいつでも推奨されません。 EV で長期旅行する必要がある場合、またはしばらくの間充電ステーションにアクセスできない場合は、EV を 100% まで充電しても目立った問題が発生する可能性は高くありません。問題は、常に 100% まで充電している場合に発生します。

フル充電は見た目と異なる場合があります

一部の自動車メーカーが、健全な SoC をできるだけ長く維持できるように、EV 車両にバッファを組み込んでいることをご存知ですか?これが意味するのは、バッテリー パックがバッテリー モニターに 100% の充電を示しているとき、実際にはバッテリーの状態に影響を与える可能性のある限界に達していないということです。この予備または緩衝材により、発生する可能性のある劣化が軽減され、ほとんどの自動車メーカーは、車両を可能な限り最良の状態に保つためにこのタイプの設計を採用する可能性があります。

バッテリーを完全に放電させると悪影響を及ぼす可能性もあります

スペクトルの対極では、EV のバッテリーが 0% まで完全に放電されることも同様に、あるいはそれ以上に不健康です。 0% になった場合は、慎重にバッテリーを回復する必要があります。幸いなことに、EV のバッテリー管理システム (BMS) は、使用中にバッテリーが完全に放電することがないよう、5 ～ 10% のバッファーを維持するように設計されています。 XNUMX つ注意すべき点は、車を放置し続けてバッテリー パックが自己放電した場合ですが、それには数週間から数か月かかると仮定します。

放電を最小限に抑えることが最善です

定期的に極端な充電 (100% または 0% まで) を行うことはお勧めできませんが、実際の寿命は、それほど激しい使用ではないことに依存します。放電深さがバッテリーの状態にどの程度影響するかを調べる研究が行われており、その結果は説得力があります。

一般的に、バッテリーの容量の 50% 以上を継続的に放電すると、バッテリーが持続できると予想されるサイクル数が減少します。たとえば、バッテリーを 100% に充電して 50% 未満に放電すると、バッテリーの寿命が短くなります。同様に、バッテリーを 80% に充電して 30% 未満に放電すると寿命が短くなります。

放電深度 (DoD) はバッテリー寿命にどの程度影響しますか? DoD 50% までサイクルしたバッテリーは、100% サイクルしたバッテリーよりも 100 倍長く容量を保持します。 EV のバッテリーは事実上、真の XNUMX% を繰り返すことはないため (極端なバッファを思い出してください)、現実世界への影響はおそらく小さいですが、それでも重大です。

EV バッテリーの寿命を延ばすために充電する方法

100% までの充電、0% までの放電、および国防総省 50% を超えることがすべて一貫して推奨されない場合、EV バッテリーを充電して使用する最適な方法は何でしょうか?まず、バッテリーの状態を維持し、航続距離の不安を防ぐために、可能な限り EV の充電を 20% 以上に保つことをお勧めします。タンクが 1/4 未満のガソリン車を運転するのと同じように、燃料がなくなる前に確実に給油できることが必要です。

EV の健全性 (SoH) 状態を維持するために、EV のバッテリー パックをフル充電の 30% ～ 80% に保つことが推奨されることがよくあります。ある大手EV自動車メーカーのCEOは、バッテリーのSoHを維持するために容量の90％または95％まで再充電しても問題ないと示唆した。 SoC がどちらかの極端な状態に長時間維持されない限り、加速レベルでの劣化は防止されます。

より差し迫った問題は、放電の深さである傾向があります。 60%、80%、または 95% まで充電する場合でも、DoD を可能な限り低く保つことが最善であり、DoD を 50% 未満にすることが確実に望ましいです。

定期的に 100% への充電を避け、常に 0% への完全放電を避け、DoD を 50% 未満に維持することで、SoH への影響を最小限に抑えながら、EV のバッテリーを今後何年にもわたって最高の状態で動作させることができます。

よくある質問

電気自動車を毎晩100%まで充電するのは良くないことですか？

リチウムイオン電池の定期的なフル充電は、長期的な容量低下を加速させます。特に車両が100%充電状態で長時間放置されると、電池セルへの負荷が増大します。ほとんどのメーカーは、1日の充電量を80～90%に制限し、航続距離を最大限に確保する必要がある日にのみ100%充電することを推奨しています。

電気自動車メーカーが100%まで充電しないことを推奨する理由は何ですか？

リチウムイオン電池は、充電範囲の両極端で劣化が速くなります。充電状態が高いほど正極材の酸化が進み、発熱量も増加するため、容量の低下が加速します。バッテリー管理システムはこれらの影響を抑制するように設計されていますが、習慣的に100%充電するとバッテリーパックの寿命が短くなります。

電気自動車のバッテリーにとって理想的な充電レベルはどれくらいですか？

日常使用においては、充電状態を20%から80～90%の間に保つことが広く推奨されています。最適な充電範囲はバッテリーの種類やメーカーによって若干異なりますので、メーカーの具体的な推奨事項については、車両の取扱説明書またはBMS（バッテリー管理システム）の設定をご確認ください。最新の電気自動車の多くは、車両のソフトウェアまたはアプリで充電制限を直接設定できます。

100%まで急速充電することは、低速充電よりもダメージが大きいのでしょうか？

急速充電は発熱量が多く、セルに流れる電流も多いため、どの充電レベルでもバッテリーの摩耗が進みますが、特に80%以上ではBMS（バッテリー管理システム）が充電速度を徐々に下げているため、摩耗が顕著になります。日常的な充電においては、DC急速充電よりも、中程度の速度でレベル2のAC充電を行う方がバッテリーへの負担が少ないと言えます。

電気自動車を100%まで充電するのが適切なのはどのような場合ですか？

長距離旅行など、航続距離を最大限に確保する必要がある場合は、100%まで充電しても問題ありません。ただし、充電完了後すぐに運転を開始し、何時間も100%充電した状態で駐車しておくのは避けてください。ほとんどの旅行プランナーやナビゲーションシステムは現実的な航続距離を考慮しているため、日常の通勤などで必要となる場合を除き、フル充電は最大限の柔軟性をもたらします。

12Vバッテリーの充電レベルは、バッテリーの性能にどのような影響を与えますか？

12V補助バッテリーと高電圧トラクションパックは、それぞれ異なるサービス要件を持つ独立したシステムです。トラクションパックの充電習慣は12Vバッテリーに直接影響しませんが、補助バッテリーは車両の充電履歴に関わらず定期的なテストが必要です。 xLVS-9000 12V EV補助バッテリーの診断を独立して処理します。