【増量!】リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah並列接続する方法

12V100ah×4並列接続(400ah), Li Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V, ポータブル電源の自作
充放電システムdiy, 容量別
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マッキー

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続について紹介します✨
(今後の大容量ポータブル電源自作へ向けて作業進めます👍)

並列接続するメリット

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V600ah — 未熟だった頃の並列接続(12V200ah3個)

12V100ah4リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続の完成 — ちゃんと勉強して取り付けた並列接続(12V100ah3個)

バッテリー容量がとても増える
放電時間がとても長くなる

猫ちゃん

めっちゃ魅力的✨

並列接続するデメリット

サイズ比較12V100ah×4個・12V400ah — 今回並列接続するlitime(amperetime)バッテリー12V100ah4個

重くなる
個数が増えた分
設置スペースを取られる
充電時間が長くなる
激しい出費

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー本体のデメリット知る記事はこちら

マッキー

デメリットっと言うか当たり前の事か！
では、私の半オフグリッド電力生活は3年目突入です✨
今までの歩みは1本の記事へまとめてます。それでは本編ｽﾀｰﾄです。

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メディア掲載多数！AmpereTime製！コスパ最強クラスのLiFePO4バッテリー

1 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続に向けた準備
2 並列接続する方法|リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah4個
3 【放電可能】リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V並列接続の完成
- 3.1 画像で見る|リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続×正弦波インバーター4台5000W実力
- 3.2 【後書き】ブレーカー導入による「安全対策・作業効率アップ」お好みでどうぞ

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続に向けた準備

ポータブル電源の自作プラス側の充放電管理板 — バッテリー並列接続した後に充放電管理する部品

配線
丸形圧着端子
配線をまとめる部品
工具類

マッキー

それじゃ詳しく伝えます。

バッテリー以外の準備

配線|ケーブル選び方・作り方
丸形圧着端子|バッテリーターミナルへケーブルを接続する部品
配線をまとめる|放電側バランスを整える部品ジャンクションバスバー
作業するなら必要な工具類|ボルトクリッパー/電工ナイフ/圧着ペンチ

マッキー

準備する物は意外と少ないです。
覚える情報は多いから忘れないように👍

配線|ケーブル選び方

LiTimeバッテリー正弦波インバーターの間に使う配線(市販ケーブル) — 市販ケーブル

配線(ケーブル)については「既製品を買う・個別の部品から自分で作る」2択です。
ケーブル種類によって内部に使われている銅線配置が「単線・より線」に分かれており、それぞれ特徴が異なります。

単線の特徴

ケーブル自体が硬くて取り回しにくい
外装被膜が硬く加工作業が難儀
折り曲げにくいため配置しにくい

より線の特徴

細い銅線の集まり撚線 — 楽に曲り被覆も柔らかい(細い線が何本も束ねられている)

ケーブル自体が柔らかくて取り回しやすい
外装被膜が柔らかく加工が容易
折り曲げやすいため配置しやすい

猫ちゃん

取り回しやすくて作業しやすい「より線」の方がいいね👍

ONE GAIN22SQ/R22-10 — **KIV22SQ電流許容量160A**

※市販品を購入する場合バッテリー側ケーブル側「端子サイズ」チェック

正弦波インバーター出力に見合ったケーブル選び配線許容量について
定格出力「500W/1000W/1500W」消費電力の異なる正弦波インバーター種類があります。

バッテリー⇒インバーター間に接続する配線(ケーブル)には許容量が有り、
性能上限を超えて電流を流し続けると配線自体が発熱して焼き切れます。

マッキー

ケーブル選びは慎重に決めましょう👍

配線の電流許容量

心数＼サイズ	2C	3C
1.6mm	18A	15A
2.0mm	23A	20A
2.0mm²	18A	15A
3.5mm²	25A	21A
5.5mm²	33A	28A
8.0mm²	42A	36A
14mm²	59A	50A
22mm²	78A	66A
38mm²	110A	93A
60mm²	145A	120A
100mm²	200A	－

引用|電線館.com

マッキー

我が家で使っている硬いVVRケーブルのデータです。(ケーブル1本内2C⇒2芯/3C⇒3芯)
意外と低い許容量なのに、作業効率が悪く取り回しにくい・・・メリット無い💦

正弦波インバーターへ接続したバッテリー放電電流

電源ON(1710W) — 正弦波インバーター2000W＋2人暮らし冷蔵庫(一瞬1710W⇒143A)

「インバーター消費電力÷バッテリー電圧＝配線電流値」

500W÷12V＝42A
1000W÷12V＝84A
1500W÷12V＝125A

マッキー

瞬間的な大電流であれば問題ない👍
けど、配線選びは「バッテリー電圧・正弦波インバーター消費電力」から計算して決める事こと！
もし自分でケーブルを作るなら配線許容量以外に部品が必要になります。

自動車用ジャンプケーブル100A対応 — 自動車用ジャンプケーブル5ｍ・100A対応

丸形圧着端子|バッテリーターミナルへケーブルを接続する部品

100Aケーブル2本丸形圧着端子取り付け＝200A1本の完成 — 今回はR38-10サイズを使う

丸形圧着端子のサイズ選び

バッテリー並列接続用200Aケーブルの完成(6本) — 100A12本＋R38-10圧着12個＝200A並列接続ケーブル×6本

ケーブルの太さ
バッテリー接続ボルト径
インバーター接続ボルト径

丸形圧着端子R38-8S

ケーブルの太さ⇒R38
端子部大きさ⇒8S

※圧着端子側の銅線配置「単線orより線」どちらに対応するかも忘れずにチェック！

バッテリーインバーター側

専用充電器－ワニクリップバッテリー接続 — バッテリー側(ネジorボルト部分の径チェック)

ボルト径(太さ)⇒M8

正弦波インバーター側配線接続 — 正弦波インバーター側(ネジorボルト部分の径チェック)

※使う機器によってボルト径変わります。

マッキー

取付接続可能な端子サイズを調べて選ぶこと👍

猫ちゃん

圧着後の絶縁保護についてはお好みの方法で処理すれば良いね♪

端子付け根の絶縁物

丸形圧着端子へ配線取り付け後(絶縁処理前) — ブレーカーへ取付られなくてR端子カット(これから絶縁処理)

絶縁テープ
自己融着テープ
熱収縮チューブ

マッキー

絶縁テープ巻いた後に、自己融着テープ巻きつけると完璧です👍(私の場合)

作業するなら必要な工具|ボルトクリッパー/電工ナイフ/圧着ペンチ

圧着ペンチにて丸形圧着端子加工 — 今回作るケーブル1本では端子とケーブル隙間が多い

マッキー

1度揃えたら色んな用途に使えます。簡単作業に向けて最低限の工具は揃えましょう✨

ボルトクリッパー

太い配線のカットに重宝します。
小さいサイズを買うと切断に力が必要になるため、値段も手ごろなので大き目のサイズを選びましょう。

電工ナイフ

ケーブル外装が「分厚い・硬い」場合は「カッターナイフ・ハサミ・ペンチ」などでは「刃先が折れる曲がる・ちぎれない」
そのような可能性が高くなります。電工ナイフなら刃先まで厚みがあるため配線作りに最適です。

圧着ペンチ

サイズによって金額差が大きいですが、配線自作には1番重要な工具です。
「作りたいケーブルサイズに合わせる又は、1サイズ大きい端子加工ができる」辺りで揃えれば問題なし👍

注意点として、誤圧着した場合にレバー回復が容易な圧着ペンチを選びましょう。

マッキー

圧着サイズはペンチの大きさによって様々です。私は「大・中・小」3本保有して使ってます。

配線をまとめる|放電側バランスを整える部品ジャンクションバスバー

各バッテリー放電をバランス良く受け止めインバーターへ流すためのバスバーになり、
それぞれ接続された配線の目視が容易です。

1つのバッテリーから長期間放電すると負担が掛かり、他のバッテリーと比べて電圧差が徐々に出ます。
ジャンクションバスバーに接続すると、バッテリー電圧バランスを崩さず放電させる事によって製品寿命に近い使い方が可能です。(短命防止に繋がる)

バスバーには電流許容量が決まっており、
今回は250Aまで対応可能なバスバー黒白各4個ずつ使います。

マッキー

始めて使う部品です！
伝導率の事を考えると、素材は銅が良いけど・・・高い💦

M8バスバー(ターミナル/ジャンクション) — 250A対応M8ジャンクションバスバー(ターミナル)

バッテリー準備|電圧・容量の同じバッテリーを2個~4個揃える

Li Time(リタイム)リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah — amperetime(アンペアタイム)⇒litiem(リタイム)へ名称変更

※「電圧容量違い＋他メーカーリン酸鉄リチウムイオンバッテリー」同士の並列接続は、BMSボード不具合発生に繋がり正しく充放電管理する事ができないです。
必ず「メーカー・BMSボード・電圧・容量」の同じバッテリーを選びましょう。

マッキー

っと言う事でlitimeバッテリー(旧アンペアタイム)12V100ah4個準備しました。

作業前準備|電圧差を整えるため充電が必要
【おすすめ】専用充電器によるチャージ
ソーラーパネルから充電する場合はチャージコントローラーが必要
24時間放置して電圧を落ち着かせる
各バッテリー電圧差チェック

マッキー

それでは、Li Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah4個の並列接続するために、バッテリー充電して電圧差を無くすよ👍

リンク

作業前準備|電圧差を整えるため充電が必要

Li Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah3個目電圧13.21V — バッテリー到着後4個全て13.21Vでした。

litime社の販売するリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは発送前に点検チェックされており、
電圧の整った状態で送られてきます。

マッキー

きれいに電圧が整っているため、そのまま並列接続したい気持ちは分かります。
だけど届いたバッテリーは満充電にする必要があります。
その後、電圧を落ち着かせてから並列接続の開始です。

並列接続無し！動く家電

限界を知る|リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah動く家電9選

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【おすすめ】専用充電器によるチャージ

マッキー

プラス(赤)→マイナス(黒)→充電器の電源ONで始めます。(終わったら逆順で外してね)

LiTimeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah充電開始 — Li Time12V100ahバッテリー充電開始(4個…時間掛かる💦)

マッキー

4個のリン酸鉄リチウムイオンバッテリー満充電まで2日💦

ソーラーパネルから充電する場合はチャージコントローラーが必要

ポータブル電源の自作|細かい部品(サーキットブレーカー・MC4コネクタ類) — MPPTチャージコントローラー写真左側

マッキー

他にもソーラーパネルから充電可能です。

MPPTチャージコントローラー使ったソーラーパネル充電付きバッテリーシステム — チャージコントローラー使ったソーラー発電リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電

マッキー

ソーラーパネル12V100Wサイズ動作電圧は18Vまで上がります。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電には14.6Vまでと上限があります。

猫ちゃん

中間に電圧管理するチャージコントローラー取り付ければ、ソーラーパネルから充電可能なんですね✨

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【実用的？折りたたみソーラーパネル】部品集めて太陽光発電diyやってみた

猫ちゃんマッキーさん・・・折りたたみ式のソーラーパネル大量に買って比較して下さい。「太陽光発電diyで設置したいけど…

24時間放置して電圧を落ち着かせる

充電直後の電圧14.19V — 充電後の電圧14.19V(**13V代へ徐々に電圧下がります**)

マッキー

専用充電器からバッテリーチャージ終わりました✨
早速、並列接続したいけど電圧安定するまで放置してね♪

猫ちゃん

充電後は24時間放置して、翌日作業する位がちょうど良いね♪

各バッテリー電圧差チェック

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah電圧13.38V — **バッテリー3個の電圧は一緒「13.38V」**

マッキー

翌日です✨電圧安定しました👍
残り1個は以前の実験で使用したため、他3個とは違う電圧に落ち着きました。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V電圧13.58V — **1個だけ電圧が高い「13.58V」**

マッキー

電圧差は0.1V未満に抑えて並列接続する事が理想です。(全部揃っていれば尚良し)
適当に放電させてみたけど・・・意外と難しい💦

充電状況(SOC)

9.5V➡0%
10.8V➡1%
12.8V➡10%
12.9V➡20%
13.0V➡30%

13.1V➡40%
13.2V➡70%
13.3V➡90%
13.4V➡99%
13.5V➡100%

並列接続する方法|リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah4個

並列接続するだけでは容量が増えただけで「使い道がない」です。
放電させるために必要な出口も含めて、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah4個の並列接続を行います。

猫ちゃん

過去にマッキーさんが並列接続した方法とは違うの？

マッキー

違うよ！安定した「電圧計測・製品寿命・放電バランス」の事を考えたら、
今回紹介する並列接続方法が正解です✨
それでは初めに、並列接続だけして更に電圧安定させます。

接続順番①|各バッテリープラス側へ配線接続

マッキー

バッテリー②③個目には丸形端子2つ通して順番良く接続してね♪
今回は配線をバッテリー外へ出さないため内側に曲げて接続します。
プラス接続中にマイナス側へ端子を当てない様に注意して作業しましょう👍

マッキー

配線長さ太さ合わせたケーブル2本を1本へまとめて中間数か所に、絶縁テープ止めして配線が暴れない様に作ったケーブルです。
見た目キレイなプラス側の並列接続完了です👍お次はマイナス側の並列接続です。

接続順番②|各バッテリーマイナス側へ配線接続

マッキー

接続要領はプラス側と一緒です。
最後のバッテリーへ端子接続する際に「火花が出る」時があるため、びっくりしない様に心の準備しましょう👍

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続済み — **リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100ah4個の並列接続完了**

マッキー

そのままの状態で放電するための作業を進めても大丈夫だけど、諸事情(部品が届かない)のため更に電圧安定させるため放置しようと思います。

メディア掲載多数！AmpereTime製！コスパ最強クラスのLiFePO4バッテリー

接続順番③|並列接続あとの放電についてジャンクションバスバー配線接続

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続完成・4つの正弦波インバーター仮取り付け「放電可能なポーターブル電源の自作完成」 — 正弦波インバーター4つ接続した並列接続リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

マッキー

仮組み立てした状態「放電可能なリン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続」このようなポータブル電源自作します。
まずは、放電可能なバッテリー並列接続イメージです。

並列接続＋放電用バスバー接続 — 各バッテリーからバスバーへ配線作業を行います。

マッキー

各バッテリーからバスバーへ配線を繋ぎ、
最終的にバスバーから正弦波インバーターへ1本配線するイメージです。

※私の場合は「1充電(20A)4放電(各200A)4バッテリー(400ah→1600ah)並列接続」12Vポータブル電源の自作を目指しているため、250A対応ジャンクションバスバーをプラスマイナス各4個使います。

自作ポータブル電源

【移動可能なポータブル電源の自作】Li Timeバッテリー12V100ah×4個

猫ちゃん早速Li Time(Ampere Time)リン酸鉄リチウムイオンバッテリー借りてマッキーさん何作るんですか？マッキーそうだね・・・。ポータブル電源でも自作してみようか✨[…]

正弦波インバータープラス側ジャンクションバスバー配線接続

正弦波インバータープラス側のジャンクションバスバー配線 (開始) — 正弦波インバーター側の配線

マッキー

通常バッテリー4個使う並列接続放電は「4in1out⇒5以上接続ポイント」のあるバスバーが理想です。
しかし、私は正弦波インバーター4個放電を目標にしてるため、1個のバッテリーから100Aケーブルを2本出して1つのバスバーへ「バッテリー線2inインバーターへ2out」プラス側4個バスバーを使います。