記事を読んで分かること
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー特徴
- 寿命かな？故障かな？と思った時の対応
記事を読んでもらいたい人
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー欲しい
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリーについて知りたい
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー壊れた
2019年5月から廃墟寸前な新居生活をしてる「マッキー」です。
趣味は「太陽光発電と蓄電池の自作設置しながら、電気代を下げる事です」
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リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴について
- 長寿命
- 安全性
- 放電能力
大容量Ampere Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリーマスターへの道✨基本情報含め大公開
マッキー今回はAmpere Time(アンペアタイム)リン酸鉄リチウムイオンバッテリー欲しいと強く思い、手に入れるまでの体験談です。マッキー「アンペアタイム」を選んだ[caption id="atta[…]
他のバッテリーと比べ長寿命
鉛バッテリー
- 自動車用(エンジン始動)2年~4年
- セミシールドディープサイクル(自動車用より取り出せる電気が多い)2年~4年
- シールドディープサイクル(ガス発生を抑え込み液体に戻すため上記2つより長寿命)5年～10年
リチウムバッテリー
- 三元素リチウムポリマー(容量90％まで電気を取り出せるがサイクル数500と少ない)2年～4年
- リン酸鉄リチウムイオン(容量90％まで電気を取り出せ充放電サイクル数2000~4000と多い)10年
※ポータブル電源(DELTA2)なども近年3元素(3元系)リチウムから
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー変更増えてます。
他のバッテリーより高い安全性
鉛バッテリー
(ディープサイクル含む)
- 希硫酸ガスの発生
- 可燃性のある水素ガス放出
一般的なリチウムバッテリー
(バッテリーマネジメントステム管理)
- セル劣化
- 衝撃
- プラスマイナス接触短絡
- 発火
可燃性の材料を含んでいるため、リチウムバッテリーは発火爆発リスクがあり危険
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
(BMS管理)
結晶構造が強固で崩壊しにくい
エネルギー密度は他のリチウムより低いため、穴が開いたり劣化しても、発熱白煙までに留まり発火爆発しなくて安全です。(白煙⇒ハフニウム⇒換気が必要)
リン酸リチウム電池 コバルト酸リチウム エネルギー密度 90~120Wh/kg 150~240Wh/kg サイクル寿命 2000～4000 サイクル 200～500 サイクル 安全性 釘差しで熱暴走なし、
ガス発生HF(ハフニウム)のみ
安定→安全釘差しで水素が発生し、
熱暴走あり 危険引用|Ampere Time
寒冷地充電は特に気を付けて！リン酸鉄リチウムイオンバッテリーデメリット
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リン酸鉄リチウムイオンバッテリー私の拘り
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大きな家電も動かせる放電能力
鉛バッテリー
自動車用
瞬間的な放電に強い能力はある
バッテリー特性上1個では、消費電力の大きな家電を長時間動かせない
セミシールドディープサイクルバッテリー
瞬間的な放電に弱い
バッテリー特性上1個では、消費電力の大きな家電を長時間動かせない
シールドディープサイクルバッテリー
瞬間的な放電に弱い
バッテリー特性上1個では、消費電力の大きな家電を長時間動かせない
リチウムバッテリー
三元素リチウム
「ニッケル(Ni)/マンガン(Mn)/コバルト(Co)」
エネルギー密度も高く瞬間的な放電に強い
ポータブル電源に採用される事が多く、消費電力の大きな家電も長時間動かせる。
但し、サイクル数500回前後と少なく徐々に電気を蓄える能力が下がる＝放電能力も下がる
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
エネルギー密度は他リチウムバッテリーと比べ低いが、
瞬間的な大放電能力も十分備えてる。
消費電力の大きな家電も長時間動かせ長期間使えます。
長期間使えるとは、サイクル数の多さです。
メーカーそれぞれ記載が違うけど「3000回前後」5年保証付きが多く、長寿命10年使えるバッテリーです。
私の蓄電経験
ポータブル電源廃バッテリー新品バッテリーについて
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長寿命のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーなのに電圧が不安定
- 電圧系が狂う
- 300W~500W消費する家電動かない
- 充電しても蓄電しない
長寿命リン酸鉄リチウムイオンバッテリーなのに不安定です！使っているバッテリーは「SCREMOWER 12V100Ah New Model」では、少し深堀して伝えます。
【寿命かな？】電圧計が大幅に上下する
電圧計が上下した時の状況
- バッテリー内部の過充電保護が作動しない|満充電後、電圧計の数字が一瞬「15V」まで上がり充電停止させた
- バッテリー内部の放電保護が作動？|正弦波インバーターが勝手に停止した後、バッテリー電圧「5V」へ落ちた
【寿命かな？】消費電力の高い家電を動かすと保護機能になる
消費電力の高い家電に選んだ洗濯機
- インバーター式洗濯機(300W)
- 扇風機(30W未満)
合計330Wくらいの消費電力
バッテリー放電⇒100V昇圧＋交流変換まで問題無し、扇風機は快調に動き洗濯機もすすぎ洗い順調です。ところが、なぜか途中からバッテリー保護機能orバッテリー寿命？により不安定な電圧後停止する
【寿命かな？】バッテリー充電しても蓄電しない
専用充電器を使い充電してみた
バッテリー購入時に付属の充電器を使うコンセントへ専用充電器をさしてチャージやってみた。
3分で充電完了になり5V表示は変わらない！充電しても電気の貯まらないバッテリーになりました。
原因はバッテリー内部のBMS？
急なセル異常では
バッテリー電圧5Vまで落ちない
- バッテリー内部に接続されたBMS(バッテリーマネジメントシステム)が粗悪品
- 粗悪品からのはんだクラッシュによる誤作動
- 充放電が制限される
上記の理由から保護機能が働いて5Vになった(セル異常ではない事を願う)
私の購入したバッテリーは外れだったんでしょう💦バッテリーを開封して内部を見ようと考えましたが、高価なバッテリーなので「返金・交換」申請します。
購入先に返金・交換申請をしてみた
Amazonに事情を伝える
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー購入して1年経過してない
- 寿命を迎える又は壊れるには早すぎる
上記2点＋普段の使い方を伝えて、Amazonカスタマーセンターに問い合わせ「返金・交換」申請しました。
保証期間内なので返金対応になりました
新しいリン酸鉄リチウムイオンバッテリー注文
※2022年4月10日追記
BMS放電200Aだと思っていたら100Aでした！エアコン動きますがBMS放電200Aの方が安心できて良いです。
新しいリン酸鉄リチウムイオンバッテリー200Ah
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寿命が来たバッテリーを交換する前に実験してみた
放電実験の準備：最低限の蓄電池システムを作る
- 正弦波インバーター|SUDOKEJI1000W(付属ケーブル38SQ)
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー|SCREMOWER 12V100Ah New Model
正弦波インバーターバッテリー接続方法
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マッキー車載用DC/AC正弦波インバーター2500W3年使って壊れました！なので、分解して壊れた原因を探します。「直せる」と判断したので修理する内容です。読んで面白かったら記事下【👍】ボタン押して[…]
放電実験：消費電力300Wの洗濯機を動かせる？
放電実験：消費電力100W未満で長時間バッテリー使える？
放電実験の結果＋結論
結果：消費電力の高い家電は動かない/消費電力の低い家電は動く
消費電力の高い家電なら放電できる？
洗濯機の高い電力消費は脱水中です。インバーター式洗濯機のため、脱水中は回転に合わせ徐々に消費電力が上がる仕様です。100W以上300W未満にバッテリー保護機能が働き停止
結果
洗濯機は動かない(消費電力の大きな家電)
消費電力の低い家電なら放電できる？
ノートパソコン＋扇風機＝70W(100W未満)なら12時間放電させても保護機能が働くことなく動いた
結果
「ノートパソコン＋扇風機」動く(消費電力の小さな家電)
結果として長時間の放電は可能なため、バッテリー容量に対して家電を動かせます。従ってバッテリーセル異常が無いと判断します。
結論：バッテリーBMSに原因がある！
【まとめ】リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの寿命が来た？交換前に実験してみた結果
寿命
- サイクル数3000回前後
- 10年使える
- 容量90％まで放電可能
結晶構造が強固で崩壊しにくい‼エネルギー密度は他のリチウムより低いため、穴が開いたり劣化しても発熱白煙までに留まり発火爆発しなくて安全です。
放電能力
エネルギー密度は他リチウムバッテリーと比べ低いが、瞬間的な大放電能力も十分備えてる。消費電力の大きな家電も長時間動かせ長期間使えます。
長寿命のリン酸鉄リチウムイオンバッテリー
なのに電圧が不安定
- 電圧計が大幅に上下する
- 消費電力が高い家電を動かすと保護機能になる
- バッテリーを充電しても電気が貯まらない
- 原因はバッテリー内部BMS
購入先に返金・交換申請してみた
- 保証期間内なので返金対応になりました
- 新しいリン酸鉄リチウムイオンバッテリー注文
寿命が来たバッテリー
交換する前に実験してみた
最小限の蓄電池システムにして実験
- 正弦波インバーター|SUDOKEJI1000W
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー|SCREMOWER 12V100Ah New Model
結果
消費電力の高い家電は動かせない/消費電力の低い家電は動く
- 洗濯機は動かない(消費電力の大きな家電)
- 「ノートパソコン＋扇風機」動く(消費電力の小さな家電)
結論|バッテリーBMSに原因がある！
寿命かな？壊れたかな？判断する今後の実験
「バッテリーセル異常・寿命・BMS故障」原因を追究するには、1度ソーラパネル＋チャージコントローラーに接続して確かめます。
「リン酸鉄リチウムイオンバッテリー開封して調べる」これが順番かなと感じます。開封は楽しそうですが自己責任！寿命か壊れたか判断するため、今後の実験をお伝えします。
ソーラーパネル＋バッテリー接続|充放電の実験内容
- バッテリー上部「プラス・マイナス」から充電可能か実験する
- 充電しながら放電可能か実験する
充放電が失敗したらリン酸鉄リチウムイオンバッテリー開封します
※満充電を14.2V充電制限すると普通に使えるため、セルから組み上げる記事は当分先になりそうです。
おしまい
色々記事書いてます。興味あれば見て(新しい記事の方が文章力高いっす♪)
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