電池の評価に使われている1C,2Cとは何のこと?クーロンとは違う?

電池の評価に使われている1C,2Cとは何のこと?時間率とは?

 

近年、Galaxy note7やボーイング787などのリチウムイオン電池の発火事故が急増しており、リチウムイオン電池の危険性が認識されるようになってきました。

 

一方、リチウムイオン電池は高電圧、高容量、高エネルギー密度、長寿命などのメリットがあるためスマホバッテリーや電気自動車搭載電池、家庭用蓄電池などさまざまな製品に採用されています。

 

今後のIOT化が進む中で、このような特長を持つリチウムイオン電池の重要性はさらに増していきます。

 

ここでは、リチウムイオン電池を始めとした電池の基礎的な用語であるCレートに関する以下のテーマで解説していきます。

 

このページでは、電池の評価などに使用されている

 

・電池の評価に使われている1C,2Cや1時間率、2時間率とは何のこと?

 

・~Cの読み方

 

というテーマで解説しています。

 

(※リチウムイオン電池に求められる特性のまとめはこちらに記載しています。)

 

 

電池の評価に使われている1C,2Cや1時間率、2時間率とは何のこと?

この~CとはCレートという表現方法を用いた時のCレートの大きさを表します。

 

Cレートとは、ある電池に対して通電する際の電流の大きさのことを示し、
ある電池を満充電状態からある電流で放電した場合、1時間で電池が完全に放電される(SOC0%となる)時の電流値が1Cと定義されています。単位であるクーロンとは別物です。

 

(ちなみに単位のクーロンCは電気量の単位であり、容量の単位で良く使用されるAhとはC=As=Ah/3600という関係が成り立ちます)

 

また、Cレートが大きいほど電流値が大きくなり、2Cであれば1/2時間、つまり30分で完全に放電される(SOC0%となる)時の電流値を表します。

 

例えば、定格容量が1000mAhの電池では、1Cは1000mAであり、2Cは2000mA、5Cは5000mAとなり、
それぞれ1時間、1/2時間、1/5時間で満充電から完全に放電されます
過電圧の関係で厳密には、Cレートにより容量や放電時間は前後します、)。

 

また、時間率という表現方法もあり、ある電池を満充電状態からある電流で放電した場合、1時間で電池が完全に放電される(SOC0%となる)時の電流値が1時間率(1の場合はと同じ)です。

 

時間率はCレートとは逆で、大きくなるほど電流値が小さくなります。

 

例えば、2時間率では2時間で満充電から完全に放電される電流値、つまり0.5Cに対応します。

 

ただし、CC充電やCC放電では上記の通りの計算で良いのですが、CCCV放電やCCCV充電では電流値が変化するために図積分をすることで電気量を計算することが出来ます。

 

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~Cの読み方

 

Cレートは「シーレート」と読みます。1Cであったら「イチシー」と読みます。

 

単位であるC「クーロン」とは別物ですので、注意しましょう。

 

ちなみに単位であるCは[A・s]でも表すことが出来、電池の容量を表す単位である[Ah]とは

 

[C]=[A・s] → 3600 s = h を用いると、Cの係数を3600で割った値が[Ah]となります。

 

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