電気自動車のバッテリーについていろいろ教えてください。

Question

日産リーフの充電は１００Ｖで８時間、急速充電で３０分と書いてありました

なぜ初めから急速充電を推奨しないのですか？

充電なんて早けりゃ早いほうがいいのに。

車に急速充電器をつければわざわざ８時間も待たなくてもいいじゃないですか？

急速充電と８時間充電では電気代は違うとか？

急速充電ばかりするとバッテリーに負担がかかるとか？

補足

家庭では２００Ｖなんですね！ ということは急速充電は公共の場でするということですか？ みんなが充電のためにＳＡやＰＡで３０分も居たら大変なことになりそうですね

Answer 1

リーフの充電時間は、２００Ｖで８時間です。

家庭の電源の限界が、２００Ｖ、１５Ａなのです。１００Ｖだと、もっと時間がかかります。

急速充電を家庭でするためには、高圧電力が配線されなければ出来ません。基本料金もべらぼうで設備も大きくなりますから、家庭ではまず無理です。

急速充電はバッテリーに負担をかけます。なので、出来れば２００Ｖでじっくり充電した方が、バッテリーの劣化が少なくなります。

－－－－－－－－－－－
家庭には、単相3線の２００Ｖが来ています。なので、５～１０万円の工事で、充電専用のコンセントが設置できます。

急速充電器は、ディーラーとか、ＳＡとか、そういうところでと言うことになりますね。もっとＥＶが普及してきたら、充電渋滞ができるのでしょう。

Answer 2

●急速充電で何が起きているのか？
リチウムイオン電池は，充電時，正極のリチウム分子が電子を離してリチウムイオンになります。そして電解質を通って負極に行きリチウム分子になります。急速充電では，負極でのリチウムイオンの吸収が非常に激しくおこなわれます。そして充電量がたとえば75%くらいになると，リチウムイオンの吸収が追いつかなくなります。そうなると，危険な金属リチウムになり，発火事故につながります。

●どの程度のエネルギが出てくるのか？
テスラ社がよく使っている「18650」という円筒形の電池があります。これを例にして，そのエネルギは下記の通りです。（出典 ： http://www.baysun.net/ionbattery_story/lithium18.html#story18）

平均電圧 ＝ 3.7V
容量 ＝ 2.2Ah
エネルギ ＝ 8.14Wh ＝ 29.3kJ
セル材料 ＝ 鉄と仮定
セル重量 ＝ 40g
比熱 ＝ 0.435 ＝ 1820J/kgK
→ 温度上昇分 ＝ 402.5K （上記出典の温度計算では，1627℃とありましたが，間違っているようにおもいます）

この熱によって，発火現象などを生じると考えられます。

●どのくらいの速さで劣化するのか？
充電のたびに，電池は劣化します。電池により異なりますが，使用・耐久条件から考えると，だいたい0.1%ずつ劣化すると考えられます。この場合，だいたい700回くらいで，初期の充電量の約半分になります。
この1回ごとの劣化の程度を小さくするには，急速充電を使わず，ゆっくりした充電をおこなうか，急速充電の後半につかう定電圧方式への切り換えタイミングを早くするしかありません。

●急速充電の方法は？
一般に企業ボランティアで設置されていますが，一般家庭でも設置が可能です。このばあい，設置費用は147万円～になります。ただ上記のような電池劣化が早まるので，急速充電は出先でおこない，家庭では，ゆっくりした通常の充電をやるべきです。

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 3

当然ながら急速充電は電池に負担がかかり熱を発します。熱により発火の危険性や、寿命の短縮などの不具合がありますので急速３０分では８０％しか充電しないはずです（満タンにすると負担がかかるため）