リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは普通の充電器で充電できますか

通常の充電器でリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電することはできますか？鉛蓄充電器でリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電することは可能ですか？これはよくお客様からいただく質問ですが、重要なことはリン酸鉄リチウムイオンバッテリーと鉛酸バッテリーは同じではなく、すべてのバッテリー充電器がリン酸鉄リチウムイオンバッテリーに適しているわけではないということです。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの簡単な理解

完全に充電された12Vのリン酸鉄リチウムオンバッテリーの電圧は約13.3〜13.4Vである一方、完全に充電された鉛蓄電池の電圧は約12.6〜12.7Vです。バッテリー容量が20％の場合、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの電圧は約13Vである一方、鉛蓄電池の電圧は約11.8Vです。ご覧の通り、リン酸鉄リチウムオンバッテリーと鉛蓄電池の間の電圧差は非常に小さく、容量が80％の状態でも0.5V未満異なる場合があります。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器は、鉛蓄系と同様に電圧制限器です。ただし、リチウムイオンバッテリーとは異なり、リチウムイオバッテリーにはより高い電圧、厳密な電圧許容範囲があり、バッテリーが完全に充電されている場合にトリクル充電やフロート充電はありません。鉛蓄電池は電圧切り上げパラメータにある程度の柔軟性を許容しますが、リチウムイオンバッテリーは過充電に対する感度が高いため、リン酸鉄リチウムオンバッテリーの製造業者は充電パラメータを設定する際には注意を払っています。パルス充電やその他の方法によってバッテリー寿命を奇跡的に延ばしたり容量を増やしたりすることができる"奇跡の充電器"は存在しません。リン酸鉄リチウムオンバッテリーは取り扱える範囲のエネルギーしか吸収することができない「クリーンな」システムです。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器はCV/CC（定電圧/定電流）充電アルゴリズムを使用し、バッテリーが所望の電圧に達するまで電流を予め設定されたレベルに制限します。バッテリーが最大容量に達すると、電流は徐々に減少します。このシステムにより、リチウムイオンバッテリーなどに最適な高速充電が可能になり、過充電を防ぎます。

「通常の充電器でリン酸鉄リチウムオンバッテリーを充電することはできますか」という質問に対する答えは、はい、可能ですが、完全に充電されない場合があります。ただし、長期間の使用はお勧めしません。それはリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの性能や寿命に影響を与える可能性があります。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと鉛バッテリーの充電曲線

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの充電モード

CC（定電流）段階（T1）

初めに、放電されたバッテリーは定電流で充電され、電圧は定電圧設定値に達するまで着実に上昇し、この設定値は充電方法によって異なります。

CV（定電）段階（T2）

この段階で、バッテリーが一定の電圧を維持し、電流が徐々にテール電流有の2A（0.02C）までに下がります。この時点で、充電は遮断され、パッデリーは完全充電となります。

※テール電流（A）=バッテリー容量x0.02C。例：100Ahx0.02C=2Aテール電流

鉛バッテリーの充電モード

バルク充電段階（T1）

バッテリーがは吸収電圧設定値に達して、一定の電圧を維持して、バッデリーが満充電されるまで電流が徐々に低下します（10～20%の範囲）。一般的に、過充電を防止するために、3時間を超えません。

アブソーブ段階（T2）

バッテリーがは吸収電圧設定値に達して、一定の電圧を維持して、バッデリーが満充電されるまで電流が徐々に低下します（10～20%の範囲）。一般的に、過充電を防止するために、3時間を超えません。

（この段階は LiFePO4バッテリー充電のCV段階にほぼ相当）

ローティング段階（T3）

アブソーブ段階の後、バッテリーの電圧はフロート電圧設定値まで低下し、電流もメンテナンスモードに低下して、バッテリーの放電と自己放電の相殺を防ぎます。バッテリーの放電が多いと、コントローラーがバルク/ブーストまたは吸収に戻り、エネルギーが利用可能な間に失われたエネルギーを補充する場合があります。

（LiFePO4バッテリーにはこの充電段階はありません。）

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを適切に充電するための信頼できる 3 つの方法

LiTimeがリン酸鉄リチウムオンバッテリーを適切に充電するために提案する信頼性のある3つの方法があります。それらはリン酸鉄リチウムイオンバッテリーバッテリー専用充電器、発電機、太陽光パネルの使用です。

方法1：専用充電器を使用する

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電器を使用してリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電することは、最も安全で信頼性の高い方法の1つとされています。これらの充電器は、正しい電圧、電流、充電アルゴリズムでリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電するように特別に設計されており、バッテリーが過充電や過放電から保護されます。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電器には、バッテリー温度に応じて充電電流を調整するための内蔵温度センサーなど、高度な機能が多く備わっています。これにより、最適な性能が得られ、バッテリーの寿命が延びます。

さらに、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電器はバッテリーパックのセルをバランスさせることができます。これは充電中に一部のセルが他のセルよりも速く放電されることを防ぎ、セルの損傷のリスクを防ぎます。

リン酸鉄リチウムオンバッテリーセルの電圧は3.2Vであり、推奨される充電電圧範囲は3.50Vから3.65Vです。充電電圧が3.65Vを超えると、過電圧や過電流に対する感度のため、バッテリーセルが損傷する可能性があることに注意することが重要です。

過電圧はバッテリーの性能に大きな影響を与え、膨張を引き起こしたり、損傷や寿命の短縮を引き起こすことさえあります。したがって、リチウムバッテリーパックには通常、過電圧に対する保護を提供する内蔵BMS（バッテリーマネジメントシステム）が備わっていますおっしゃる通り、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーバッテリーはリチウムイオンバッテリーとは異なる特性を持っています。通常の充電器でリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電することは可能ですが、最適な充電効率やバッテリーの寿命を得るためには、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用の充電器を使用することが推奨されます。

さまざまな リン酸鉄リチウムイオンバッテリーパックおよびシステムの電圧仕様に関する情報については、以下の表を参照してください。

【LiFePO4専用12Vバッテリーによる充電】

※充電するヒント:

• 火花が発生した場合に備えて、グリッド電源に接続する前に充電器をバッテリーに接続してください。
• 完全に充電した後は、充電器をバッテリーから外すことをお勧めします。

   

方法 2: オルタネーター/発電機を使用する

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電する別の方法は、オルタネーターまたは発電機を使用することです。 この方法は主に、キャンプ旅行や長期のロードトリップに出かけるときに使用されます。 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー バッテリー充電器ほど専門的ではありませんが、充電器が手に入らない場合の良い代替品です。

発電機でリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電するには、バッテリーの仕様に適合する出力電圧と電流を備えたポータブル発電機と、バッテリーに入る充電量を調整する充電コントローラーが必要です。

オルタネーターまたは発電機を使用して リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電するには、充電電圧と電流がバッテリーの仕様と互換性があることを確認する必要があります。

オルタネーターまたは発電機を使用して リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電する大きな利点の 1 つは、外出中でもバッテリーを充電できることです。 たとえば、遠隔地でキャンプしていてコンセントにアクセスできない場合は、発電機を使用してバッテリーを充電できます。

LiTime バッテリーはオルタネーターまたは発電機によって充電できます。

オルタネーター/ジェネレーターが DC 出力をサポートしている場合は、バッテリーとジェネレーターの間に DC-DC 充電器を追加する必要があります。 オルタネーター/発電機が AC 出力をサポートしている場合は、上記の「バッテリー充電器」の推奨事項を参照して、バッテリーと発電機の間に適切なバッテリー充電器を追加してください。

方法 3: ソーラーパネルを使用する

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電するもう 1 つの方法は、ソーラー パネルを使用することです。 この方法は、その利便性と環境への優しさのおかげで、特にアウトドア愛好家や専門家の間でますます人気が高まっています。

ソーラーパネルの充電は簡単かつ簡単です。 必要なのは、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの仕様と互換性のある出力電圧と電流を備えたソーラー パネルのみです。 さらに、折りたたみ式のデザインとポータブルキャリングケースを備えたLiTimeポータブルソーラーパネルなどの取り外し可能なタイプもあります。 インストールは必要なく、セットアップも簡単です。

適切なソーラーパネルを選択したら、充電コントローラーを使用してバッテリーに接続します。 充電コントローラーは、バッテリーに入る充電量を調整し、過充電や損傷を防ぐため、不可欠です。

ソーラーパネルを使用して リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電する大きな利点の 1 つは、持続可能性が高いことです。 太陽光発電はクリーンで豊富な電力なので、燃料切れを心配したり、電力を得るために木を伐採したりする必要はありません。 さらに、特に定期的に使用する場合は、お金と光熱費を大幅に節約できます。

さらに、ソーラーパネル充電は常に外出する人にとって便利です。 キャンプ、釣り、ハイキング、屋外での作業など、ポータブル ソーラー パネルを簡単に持ち運んで、バッテリーを充電するようにセットアップすることができます。 騒音や有害なガスを発生する可能性のあるコンセントや発電機に頼る必要はありません。

バッテリーの並列充電のベストプラクティス

リチウム電池を並列接続する場合は、並列接続を行う前に各バッテリーを個別に充電することをお勧めします。 充電後、数時間後に電圧計を使用して各バッテリーの電圧をチェックし、並列接続する前に相互の電圧が 50mV (0.05V) 以内であることを確認してください。 これにより、バッテリーの不均衡の可能性を最小限に抑え、最適なシステム パフォーマンスを実現できます。 時間の経過とともにバッテリーバンクの容量が減少したことに気付いた場合は、再接続する前に並列接続を切断し、各バッテリーを個別に充電してください。

バッテリーの直列充電のベストプラクティス

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの直列接続は並列接続と同様であり、直列接続を行う前に各電池を個別に充電し、それぞれの電圧が相互に 50mV (0.05V) 以内であることを確認することをお勧めします。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを並列接続する場合は、並列接続を行う前に各バッテリーを個別に充電することをお勧めします。 充電後、数時間後に電圧計を使用して各バッテリーの電圧をチェックし、並列接続する前に相互の電圧が 50mV (0.05V) 以内であることを確認してください。 これにより、バッテリーの不均衡の可能性を最小限に抑え、最適なシステム パフォーマンスを実現できます。 時間の経過とともにバッテリーバンクの容量が減少したことに気付いた場合は、再接続する前に並列接続を切断し、各バッテリーを個別に充電してください。

マルチバンク充電器を使用してリチウム電池を直列に充電することを強くお勧めします。 これは、各バッテリーが同時に充電されますが、充電プロセスでは互いに独立していることを意味します。 ただし、場合によっては、複数のバッテリーを直列に接続することが不可能な場合があるため、LiTime では、複数のバッテリーを接続する必要性を減らすために 24V および 48V バッテリーを提供しています。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの直列・並列接続に興味を持つ方は「LiFePO4リチウム電池の直列と並列：ハウツーと知っておくべきこと」をご覧ください。

LiFePO4 バッテリーを寒冷地 (氷点下) で充電できますか?

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、0°C ～ 45°C の温度範囲内で安全に充電できます。

LiTime には自己発熱シリーズのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが搭載されています。 LiTime 自己加熱シリーズには、独自の技術を利用した内蔵加熱システムが搭載されており、充電器から直接電力を供給します。追加のコンポーネントは必要ありません。 加熱と充電のプロセスはシームレスです。 0°C 以下で充電が開始されると、加熱システムが自動的に作動し、必要がなくなると停止します。 加熱システムはバッテリーから電力を供給するのではなく、充電器から電力を供給するため、バッテリーの放電を防ぎます。 バッテリーをリチウム充電器に接続するだけで、残りは内部の加熱および監視システムが処理します。

最新リリースの LiTime 12V 100Ah TM リン酸鉄リチウムイオンバッテリーには低温保護機能があり、0℃以下になるとバッテリーを保護するために充電が停止されます。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの最適な性能と寿命を確保するには、特定の充電方法が必要です。 通常の充電器を使用して リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電することは可能ですが、バッテリーの寿命と性能に悪影響を与える可能性があるため、長期間の使用はお勧めできません。

これらのベスト プラクティスに従い、正しい充電方法を使用することで、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの性能と寿命を維持し、さまざまな用途に信頼性の高い電力を供給できます。