リチウムイオン電池の寿命に重要なDODとは

DODとは

DODとはDepth Of Dischargeの略語であり、深さを意味するDepth、放電を意味するDischargeから日本語では放電深度と訳されています。ではこのDOD(放電深度)とはどのような意味なのでしょうか？要は、電池の公称放電量に対しての実際の放電容量との比率のことを指すのです。

具体的にみると、容量1000mAhの電池が実際に1000mAh放電できる場合は、先程述べたDODは100%になる訳であります。DODは蓄電池の劣化に大きく関係しています。バッテリーを使用すると、バッテリーのDOD値が低いほど老化が深刻です。

DODは、蓄電池の劣化について大きく関わっています。新品のバッテリーのDODは100%で、バッテリーの使用により、DODが減少し続けます。DOD値が低いほど劣化の程度が深刻です。

リチウムイオン電池の寿命に影響を与える要素

前述の通りDODは蓄電池の劣化程度を示すことができます。では電池のDODに影響しているのは何でしょうか？DODは電池の寿命に関係があります。大きくリチウムイオン電池寿命に関連しているのは、充放電回数、放電程度、充電電圧、温度と一般的に言われています。

まず充放電回数についてですが、一般的に一定の充放電を繰り返す回数が達すれば電池容量が低下します。リチウムイオン電池は4000回のサイクル回数があり、充放電回数を重ねれば、つまり電池をサイクルした回数が重ねる程バッテリーの寿命が減るということです。

続いて放電程度についてお話しします。放電程度は電池のDODでわかります。SOCとは、私たちが普段携帯電話やパソコンを使っているときに表示されるバッテリー残量に相当します。100%放電（SOCが0%）や過放電はバッテリーの劣化具合に非常に大きな影響力を与えます。バッテリーが長時間で過放電すると、電池の内部構造が変化させます。時間の経過とともにバッテリーの寿命が短くなり、バッテリーが充電できないという現象さえ発生する可能があります。一般的に、SOCが20～80%以外であれば、バッテリーの寿命に影響し、劣化具合を高める結果を招くのです。リチウムイオン電池には過放電を防ぐ機能が備えても、完全的の放電するのを避ける方がいいです。普通はリチウムイオン電池の電量が20％であれば充電を勧めします。

さらに３つ目の要因として、温度があります。リチウムイオン電池は熱に弱いと一般的に言われています。1年間で、60度で保管したキャンピングカーリチウムイオンバッテリーと室温で保管したキャンピングカーリチウムイオンバッテリーの寿命が異なります。高温で保管した電池より、室温で保管されるリチウムイオン電池の寿命長いです。

そして最後に充電電圧があります。リチウムイオン電池は急速充電バッテリーの一つであり、急速充電する際に、電圧が高いです。それは一定的に電池の寿命に影響を与えます。急速充電回数が増える毎にDODが低下していくことが分かっています。

SOCとDODの違い

SOCとはState Of Chargeの略称であり、充電を意味するChargeと状態を意味するStateから日本語では充電状態を意味します。DODとはDepth Of Dischargeで、新品時の放電可能容量に対する実際の放電可能容量の比率です。つまりどのぐらい放電をしたかの指標となります。一方でSOCは満充電状態を100％と定義し、完全放電の状態を0％と定めています。故に具体的に見てみると、満充電容量が1000ｍAhの電池で、満充電状態から250ｍAhを放電した時、SOCは75%となります。つまり電池にどのぐらいの充電が残っているのかの指標となります。

DODのサイクル寿命は？

上記ではDODについてお話ししました。DODはバッテリー自体のサイクル寿命とサイクル回数に大きく依存しています。つまり使用した方が電池の容量が公称容量と一致または近くと、DODが高くなり、電池の状態がいいであることを示します。は長くなるという事です。

TYCORUN ENERGYのリチウムイオン電池であれば4000回サイクルしたDODは80％以上です。一般的な鉛電池であれば、300回サイクルしたDODは80％になってしまいしました。それ故にDODはサイクル回数に大きく関わっていると言えます。

ディープサイクルバッテリーと放電深度の関わりとは？

ディープサイクルバッテリーと他のバッテリーの最も異なる点は、循環回数がDODが非常に多いことです。したがって、通常のバッテリーと比較して、ディープサイクルバッテリーは何回もサイクルした後でもDODも比較的高いレベルに維持できます。

その一方でディープサイクルバッテリーの循環寿命が高いです。リチウムイオン電池はその一種類であり、約10倍鉛蓄電池の寿命を持ちます。一般的には蓄電池はスターティングバッテリーの目的は異なります。蓄電池は長期安定した電流を提供できます。

リチウムイオン電池の放電深度を保つ方法

○ バッテリーは0％電量まで使い切るのを避ける

○ 高温条件下での利用を避ける

○ バッテリーを保管する場合も低温の場所を選ぶ

○ 無理な電圧での充電を避ける

リチウムイオン電池は充電・放電を繰り替えすうちに性能が低下していくのはごく普通のことです。すべての電池はこのような状況に直面します。しかし、リチウム電池のサイクル数が多いため、容量減衰率は通常の電池よりも遅いです。上記という事柄に気を付けさえすればばリチウムイオン電池寿命を大幅に伸ばすことが出来るのです。