大まかに言うと、電池は主に化学電池、物理電池、生物電池の 3 つのカテゴリに分類できます。このうち化学電池と物理電池はすでに量産電気自動車に応用されており、生物電池は今後の電気自動車用電池の重要な開発方向の一つとされている。
リチウム電池
リチウム電池は、電気自動車で最も一般的に使用される電池の種類の 1 つです。これらは 1970 年から登場したばかりですが、その高いエネルギー密度と長いサイクル寿命により、すぐに電気自動車用バッテリー市場を支配しました。現在、市販されている電気自動車に搭載されているリチウム電池には主にリン酸鉄リチウム電池と三元系リチウム電池があり、これら2種類の電池はそれぞれの特性に大きな違いがあります。
(1)リン酸鉄リチウム電池
初期のマンガン酸リチウム電池と比較して、リン酸鉄リチウム電池のエネルギー密度には大きな違いはなく、約 100-110Wh/kg です。しかし、その熱安定性は現在の自動車用リチウム電池の中で最も優れています。電池温度が500-600度になると、内部の化学成分が分解し始めますが、同じくリチウム電池の一種であるコバルトリチウム電池の内部化学成分は、{{度ですでに不安定な状態になっています。 2}} 程度。つまり、リン酸鉄リチウム電池の安全性はリチウム電池の中でも群を抜いているのです。このため、現在では電気自動車用の主要な電池の一つにもなっています。
(2)三元系リチウム電池
リン酸鉄リチウム電池と比較して、テスラ モデル S で使用されている三元リチウム電池は重量エネルギー密度がはるかに高く、約 200Wh/kg です。これは、同じ重量の三元系リチウム電池の方が、リン酸鉄リチウム電池よりも航続距離が長いことを意味します。ただし、欠点も明らかです。内部温度が 250-350 度に達すると、内部の化学成分が分解し始めます。したがって、バッテリー管理システムには非常に高い要件が課せられ、バッテリーセルごとに個別のヒューズを取り付ける必要があります。さらに、各セルの体積が小さいため、1 台の車両に必要なバッテリーセルの数が非常に多くなります。
ニッケル水素電池について
ニッケル水素電池は、1990 年代から徐々に開発されたリチウム電池とは別に、電気自動車用動力電池のもう 1 つの主流タイプです。トヨタ プリウスなどの多くのハイブリッド車は、このタイプのバッテリーをエネルギー貯蔵コンポーネントとして使用しています。エネルギー密度は通常のリチウム電池のエネルギー密度とあまり変わらず、約 70-100 Wh/kg です。しかし、単セル電圧がリチウム電池の1/3の1.2Vしかないため、同じ電圧を必要とする場合、電池パックの体積がリチウム電池に比べて大きくなってしまいます。
リチウム電池と同様に、ニッケル水素電池にも電池管理システムが必要ですが、電池の充放電管理により注意が払われます。この違いの理由は主に、ニッケル水素電池の「メモリー効果」、つまり充放電のサイクル中に電池容量が低下することによるものです。過充電または過放電により、バッテリーの容量損失が促進される可能性があります (リチウム電池のこの特性はほとんど無視できます)。したがって、メーカーにとって、ニッケル水素電池の制御システムは、容量低下率を低減するために、充放電範囲を総容量の一定割合以内に人為的に制御するなど、過充電と過放電を回避する設定を積極的に行っています。 。
