CCCV充電とは?

CCCV充電とは?

 

こちらのページでは電池の基礎的な用語であるCCCV充電に関する

 

 

・CCCV充電とは?

 

・CCCV充電時のプロファイル

 

 

について解説しています。

 

 

 

CCCV充電とは?

 

電池のCCCV充電とは充電可能な電池(二次電池)において、充電する方法の一つです。

 

(※充電方法の種類の概要についてはこちらで解説していますので、このページでは詳細を解説しています。)

 

そして、CCCV充電とは、Constant Current つまり定電流充電と、Constant Voltageつまり定電圧充電を組み合わせた充電方法のことを指します。

 

つまり、ある電圧に達するまではCCで充電し、設定電圧に達しましたら電流が絞られて充電される方法とも言えます。

 

CC充電では、ある終止条件に達すると充電が終了するシンプルな方法であるのに対して、CCCV充電は二つの充電方法の組み合わせであるため複雑になります。

 

>製品にもよりますが、スマホ用電池やEV用電池など多くの製品の充電器による充電では、このCCCV充電が採用されています。

 

CC充電同様に、ある終止条件(通常充電時間や通電電気量などを設定)に達したら、充電を終えます。

 

CC充電と異なり、CVモード時の電圧も設定するため過充電になる心配が少ないなどの特徴があります。

 

充電時のプロファイルを見ながら解説した方が理解しやすいかと思いますので、以下でプロファイルを元に解説していきます。

 

 

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CCCV充電時のプロファイル

 

正極活物質にコバルト酸リチウム負極活物質に黒鉛電解液にECなどの有機電解液を使用した場合のリチウムイオン電池にCCCV充電を行った場合の電圧や電流の変化(プロファイル)について考えていきましょう。

 

 

終止条件を時間で設定している場合

 

用途により充電電流値や終止条件は様々ですが、ここではCC充電時の充電電流を1Cで、制御電圧を4.25 V(満充電時のOCVに近い値)でCCCV充電をSOC0%(完全放電状態)の状態から行うとします。

 

終了条件を3時間とした場合のプロファイルを考えていきましょう。

 

 

 

SOC0%からの充電のため、制御電圧までの余裕があり、まずCC充電から始まります。

 

そして、充電が進み、制御電圧の4.25Vに達すると電流が絞られ始めます。

 

終了時間に達すると充電が終了します。この時、電流値が絞られ0Aに近くなっているほど、その電池のSOCはほぼ100%に近い値であると言えます。

 

逆に絞られている電流が0Aより大きいほど、その電池はSOC100%になっておらず、まだ充電できる余裕があるといえます。

 

そのため、完全に満充電にしたい場合は充電時間を可能な限り大きくすると良いでしょう。

 

また、内部抵抗の大きさにより、CCCV充電時のプロファイルは大きく変化してきます。

 

 

終止条件を電流値で設定している場合

 

 

次に、終止電圧を時間ではなく、電流値で設定した場合のCCCV充電時のプロファイルについて考えていきましょう。

 

たとえば、終了電流値を0.05Cの電流値と設定したとします。

 

グラフの形自体は、終了条件を時間で設定した場合と同様ですが、電池により電流の絞られ方がことなるため終了時間が変化してきます。

 

ただし、終了時の電流値を小さくすることで、より満充電に近い状態にすることができます。

 

実際は、終了条件を電流値or時間と両方設けることもできます。

 

 

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