Fujian Super Tech Advanced Material Co., Ltd.
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新エネルギー車のバッテリーは「劣化が早い」?本当の原因はバッテリーそのものではない――低温での充放電が知らないうちにバッテリーを傷める仕組みと、その対策

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    新エネルギー車を23年使っていると、新車時より航続距離がかなり短くなったと感じたことはありませんか?

    メーカーからは「正常な経年劣化です」と説明されるかもしれません。

    そう言われても、少し疑問が残ります。

    実は、多くの人が知らないことがあります。冬季に低温環境で充放電を繰り返すたびに、バッテリーの劣化が加速する可能性があるのです。

     新エネルギー車のバッテリーの断熱.jpg

    、なぜ低温での充放電はバッテリーを傷めるのか?

    低温環境でバッテリーを充電することには、リスクがあります。

    低温ではリチウムイオンの拡散能力が大幅に低下します充電時に大量のリチウムイオンが負極材料へ十分に入り込めなくなると、負極表面に蓄積し、金属リチウムとして析出することがあります。これが、業界でいう「リチウム析出(リチウムプレーティング)」です。

    リチウム析出が一度発生すると、主に2つの深刻な問題を引き起こします。

    ① 不可逆的な容量低下

    析出した金属リチウムは、正常な充放電サイクルに再び参加できなくなり、バッテリー容量が不可逆的に低下します。

    ② 安全上のリスク

    リチウム析出が進行するとリチウムデンドライト(樹枝状結晶)が形成され、セパレーターを突き破って内部短絡を引き起こす可能性があります。これは、バッテリーの熱暴走を引き起こす重要な要因の一つです。

    さらに、低温環境ではSEI膜の肥厚も加速します。SEI膜はバッテリー負極表面に形成される保護膜で、膜が厚くなると内部抵抗が増加し、バッテリー性能がさらに低下します。

    リチウム析出+SEI膜の肥厚。この2つが、低温での充放電によってバッテリーに不可逆的なダメージを与える主なメカニズムです。

     

    二、保温性能を高めれば、これらの問題を大幅に軽減できる

    解決策は非常にシンプルです。

    充放電時に、バッテリーを常に適切な作動温度範囲に保つことです。

     

    温度が十分に上がると、リチウムイオンの拡散能力が正常な状態に戻り、リチウム析出の問題も大幅に緩和されます。

     

    SEI膜の肥厚速度も大きく低下します。

    その結果、バッテリーのサイクル寿命を自然に延ばすことができます。

     

    三、SUPER TECH® 銀麟®真空断熱パネル:外側からバッテリーを「保温」

    SUPER TECH® 銀麟®超薄型真空断熱パネルは、バッテリーパック上蓋の内側および液冷プレートの下部に配置し、外部からバッテリーパックを効率よく保温します。

    熱伝導率は最低2 mW/(mK)0.002 W/(mK))です。

    -20℃の環境下では、バッテリーパックの保温時間を約10時間まで延長できます(従来の断熱フォームでは約3.5時間)。

    保温時間が長くなるということは、次のようなメリットがあります。

    ✅ バッテリーを長期間、適正な作動温度に維持

    ✅ リチウム析出のリスクを大幅に低減

    SEI膜の肥厚速度を大幅に抑制

    ✅ バッテリーのサイクル寿命を延長

    ✅ 車両をより長く使用でき、劣化も緩やかに

     

     

    FAQ

    Q:低温環境での充電は、なぜバッテリーを劣化させるのですか?

    A:低温ではリチウムイオンの拡散能力が低下します。充電時に大量のリチウムイオンが負極に正常に挿入できず、負極表面に金属リチウムとして析出する「リチウム析出」が発生します。これにより不可逆的な容量低下が起こり、深刻な場合には安全上のリスクにもつながります。

     

    QSEI膜とは何ですか? SEI膜が厚くなると、どのような影響がありますか?

    ASEI膜は、バッテリーの負極表面に形成される保護膜です。低温環境ではSEI膜の肥厚が加速し、バッテリーの内部抵抗が増加して、性能低下につながります。

     

    Q:真空断熱パネルはバッテリー寿命の延長に役立ちますか?

    A:はい。真空断熱パネルによってバッテリーの保温時間を延ばし、長時間にわたり適正な作動温度を維持することで、リチウム析出やSEI膜の肥厚を大幅に抑制し、バッテリーのサイクル寿命延長に貢献します。

     

     

    QSUPER TECHの真空断熱パネルの保温効果はどの程度ですか?

    A:-20℃の環境下では、厚さ3mmの銀麟®超薄型真空断熱パネルを使用したバッテリーパックは、25℃から0℃まで低下するのに約10時間かかります。従来の断熱フォーム(約3.5時間)と比べ、保温時間を約6.5時間延長できます。

     

    Q:真空断熱パネルはバッテリーパックのどこに設置しますか?

    A:バッテリーパック上蓋の内側および液冷プレートの下部に設置します。お客様のニーズに応じて、設置位置やサイズのカスタマイズも可能です。

     

     

    SUPER TECH|動力バッテリー用超薄型真空断熱パネル|バッテリー寿命延長ソリューション


    References