技術

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リチウムイオン電池はセル単体では機能しません。セルに合わせた電源システム、制御システムがあってはじめて製品として機能します。ベイサンではリチウムイオン電池に特化した電池システムの設計製造を得意としています。ここでは、リチウムイオン電池のシステムについて要素技術を紹介します。

1.リチウムイオンセル評価技術

1.リチウムイオンセル評価技術

中核部品であるリチウムイオンセルの特性を正確に把握し、評価する技術です。リチウムイオンセルには、充放電特性、サイクル寿命特性、保存特性などの基本的特性があります。リチウムイオンセル評価技術はリチウムイオン電池システムを構築する時に最も重要な要素技術の一つで、セルの特性を正確に把握することで最適な蓄電システムを構築することができます。

2.組セル技術

2.組セル技術

リチウムイオン電池パックの開発において必要な電圧、容量などを得るために複数のセルを組み合わせることが必要です。蓄電システムの要件にあわせて、数個から数百個のセルを組み合わせることがあります。組セルは単にセルをつなげれば良いのではなく、セル同士の接続を直列や並列にバランス良く接続し、求めている蓄電仕様を発揮できるようにします。

3.筐体技術

3.筐体技術

従来のリチウムイオン電池パックの精密な小型筐体から、大型蓄電システム用のケース及びラックなどの筐体設計を行うこともできます。特に小型リチウムイオン電池の筐体設計では、0.01mm単位の設計精度、大型リチウムイオン電池の筐体設計では、蓄電システム向けに、強度、耐久性などを考慮した設計が必要になります。

4.安全制御

4.安全制御

リチウムイオン電池の蓄電システムでは、過充電保護、過放電保護、過電流保護、過熱保護、それに加え、大型蓄電システムを長期運用するために必要とされるセルバランシング技術が重要です。

5.急速充電技術

5.急速充電技術

リチウムイオン電池を短時間で充電するためには、急速充電技術が必要です。そのためには急速充電に対応したセルを選定し、急速充電に適した制御技術が不可欠です。電気自動車や携帯機器を使いやすくし、産業機器の稼働率を上げ運用コストを下げるためには急速充電技術は非常に重要となります。

6.セルバランシング技術

6.セルバランシング技術

リチウムイオン電池を多直列で安全に長期間使用する場合、各セル間の電圧バランスをとる必要があります。セルバランスをとることにより、リチウムイオン電池の寿命を飛躍的に延ばすことが可能になり、機器のメンテナンスを含んだトータルコストの低減に貢献できます。

7.電気エネルギー変換技術

7.電気エネルギー変換技術

リチウムイオン電池の利用シーンは多種多様に増えてきています。リチウムイオン電池自体は直流電流で充電、放電をしますが、これを交流に変換するインバーター(DC/AC)や、機器に合わせた直流電圧に変換するコンバーター(DC/DC)が必要になります。また、充電回路も急速充電などの様々な方式があり、機器に合わせた設計が必要です。ベイサンではスイッチング電源技術を使用し、機器に最適な電圧変換、充電システムを構築することができます。

8.セル寿命アセスメント技術

8.セル寿命アセスメント技術

リチウムイオン電池蓄電システムを長期間運用し、セルの劣化度などを判定するセル寿命アセスメント技術があります。リチウムイオン電池の寿命を判定することで、蓄電池を社会システムの中に組み込むこともできます。リチウムイオンの大型化に伴い、リチウムイオンセルの再利用は重要な課題になっていくでしょう。セル寿命を判定することで、用途に応じた再利用方法を提案することができます。

BMS(Battery Management System)

これまでに紹介した安全制御技術、急速充電技術、セルバランシング技術、電気エネルギー変換技術などを組み合わせたBMS(Battery Management System)を製品に合わせて提供することができます。
リチウムイオン電池に特化した製品開発を行ってきたベイサンでは、上記のような要素技術を組み合わせたBMS(Battery Management System)を構築し、リチウムイオン電池蓄電システムの設計、開発、製造をワンストップで行うことができます。

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