電気自動車のバッテリーはどのように機能しますか？

リチウムイオン電池は、あらゆるタイプの電気自動車に電力を供給します。 当初から、電気自動車市場におけるリファレンステクノロジーとしての地位を確立してきました。 使い方？ IZI by EDFネットワークのスペシャリストが、電気自動車用バッテリーの動作、特性、長所と短所に関する最新情報を提供します。

サマリー

電気自動車のバッテリーはどのように機能しますか？

機関車がエネルギーとしてガソリンまたはディーゼルを使用する場合、これは電気自動車には適用されません。 自律性の異なるバッテリーが搭載されており、充電ステーションで充電する必要があります。

電気自動車には、実際にはいくつかのバッテリーが搭載されています。

• 追加のバッテリー;
• そして、トラクションバッテリー。

彼らの役割とその働きは何ですか？

追加のバッテリー

赤外線カメラのように、電気自動車には追加のバッテリーがあります。 この12Vバッテリーは、カーアクセサリーに電力を供給するために使用されます。

このバッテリーは、次のようなさまざまな電気機器の正しい動作を保証します。

• 電動ウィンドウ;
• ラジオ;
• 電気自動車のさまざまなセンサー。

したがって、電気自動車の補助バッテリーの誤動作は、特定の故障を引き起こす可能性があります。

トラクションバッテリー

電気自動車の中心的な要素であるトラクションバッテリーは、重要な役割を果たします。 実際、充電ステーションに充電されたエネルギーを蓄え、走行中に電気モーターに電力を供給します。

トラクションバッテリーの操作は非常に複雑であるため、この要素は電気自動車の最も高価なコンポーネントのXNUMXつです。 このコストは、現在、世界中の電気自動車の開発を妨げています。 一部のディーラーは、電気自動車を購入する際にトラクションバッテリーのレンタル契約を提供しています。

リチウムイオン電池は、電気自動車で最も広く使用されている種類の電池です。 その耐久性、性能、安全性レベルにより、ほとんどのメーカーにとって真にリファレンステクノロジーです。

ただし、電気自動車用のバッテリーにはさまざまな種類があります。

• ニッケルカドミウム電池;
• ニッケル水素電池;
• リチウム電池;
• リチウムイオン電池。

電気自動車用のさまざまなバッテリーの利点の要約表

さまざまな種類の電池	利点
カドミウムニッケル	耐用年数に優れた軽量バッテリー。
ニッケル水素	汚染が少なく、エネルギー貯蔵容量が大きい軽量バッテリー。
リチウム	安定した充電と放電。 定格電圧が高い。 重要な質量および体積エネルギー密度。
リチウムイオン	高い比体積エネルギー。

電気自動車用のさまざまなバッテリーの欠点の要約表

さまざまな種類の電池	制限事項
カドミウムニッケル	カドミウムの毒性レベルが非常に高いため、この材料は使用されなくなりました。
ニッケル水素	材料は高価です。 負荷に比例した温度上昇を補償するために、冷却システムが必要です。
リチウム	リチウムのリサイクルはまだ完全には習得されていません。 自動化された電力管理が必要です。
リチウムイオン	可燃性の問題。

バッテリー性能

電気モーターの電力はキロワット（kW）で表されます。 一方、キロワット時（kWh）は、電気自動車のバッテリーが供給できるエネルギーを測定します。

熱機関の出力（馬力で表される）は、kWで表される電気モーターの出力と比較できます。

ただし、バッテリー寿命が最も長い電気自動車に投資する場合は、kWhメータリングを使用する必要があります。

バッテリー寿命

電気自動車のモデルにもよりますが、その範囲は平均で100〜500kmです。 確かに、子供たちを学校に通わせたり、近くで仕事をしたりするために電気自動車を日常的に使用するには、バッテリーの残量が少ないだけで十分です。 このタイプの輸送はより安いです。

エントリーレベルまたはミッドレンジモデルとは別に、はるかに高価なハイエンドモデルもあります。 これらの車の価格は、バッテリーの性能に大きく影響されます。

ただし、このタイプの電気自動車は、運転スタイル、道路の種類、気象条件などに応じて、最大500km走行できます。

長い旅でバッテリーの自律性を維持するために、EDFネットワークによるIZIの専門家は、特に柔軟な運転を選択し、加速が速すぎないようにすることをお勧めします。

バッテリーの充電時間

IZI by EDFネットワークの専門家は、特に、 電気自動車用充電ステーションの設置 ..。 以下を使用して、電気自動車用の既存のすべてのバッテリー充電ソリューションを見つけてください。

• 家庭用ソケット220V;
• Wallbox急速充電ソケット;
• そして急速充電ステーション。

家庭用ソケット220V

自宅では、220 Vの家庭用コンセントを設置できます。充電時間は10〜13時間です。 その後、車を一晩充電して、XNUMX日中使用できます。

Wallbox急速充電ソケット

ウォールボックスとも呼ばれる急速充電ソケットを選択すると、充電時間が短縮されます。

• バージョン4Aでは32時間。
• 8Aバージョンでは10時間または16時間。

急速充電ステーション

マンションの駐車場やスーパーやビジネスの駐車場では、急速充電ステーションで車を充電することもできます。 もちろん、このデバイスのコストは最も高くなります。

ただし、バッテリーの充電時間は非常に速く、30分かかります。

電気自動車のバッテリーを充電するための機器の価格の要約表

バッテリー充電装置の種類	価格（設置を除く）
急速充電コネクタ	約600ユーロ
急速充電ステーション	約900€

リチウムイオン電池はどのように機能しますか？

このタイプのバッテリーの動作原理は複雑です。 電子はバッテリー内を循環し、XNUMXつの電極間に電位差を生じます。 一方の電極は負で、もう一方の電極は正です。 それらは電解質に浸されます：イオン伝導性液体。

排出段階

バッテリーが車両に電力を供給すると、負極が蓄積された電子を放出します。 次に、それらは外部回路を介して正極に接続されます。 これが放電フェーズです。

充電段階

バッテリーが充電ステーションまたは互換性のある強化コンセントで充電されると、逆の効果が発生します。 したがって、充電器によって伝達されるエネルギーは、正極に存在する電子を負極に伝達します。 

BMSバッテリー：定義と操作

BMS（Battery Management System）ソフトウェアは、トラクションバッテリーを構成するモジュールと要素を制御します。 この管理システムは、バッテリーを監視し、バッテリーの寿命を最適化します。

バッテリーが故障すると、BMSでも同じことが起こります。 ただし、一部のEVメーカーはBMS再プログラミングサービスを提供しています。 したがって、ソフトリセットは時間Tでのバッテリーの状態を考慮に入れることができます。

電気自動車のバッテリーはどれくらい信頼できますか？

リチウムイオン電池はその信頼性で有名です。 ただし、特に充電モードは耐久性に影響を与える可能性があるので注意してください。 さらに、すべての場合において、バッテリーの寿命とパフォーマンスは時間の経過とともに低下します。

電気自動車が故障した場合、その原因がバッテリーにあることはほとんどありません。 実際、冬になると、ディーゼル機関車とは異なり、寒さにもかかわらず、電気自動車が問題なく始動することがすぐにわかります。

リチウムイオン電池が時間の経過とともに劣化するのはなぜですか？

電気自動車が何キロも走行すると、バッテリーの性能はゆっくりと低下します。 次に、XNUMXつの要因が表示されます。

• バッテリー寿命の短縮。
• バッテリーの充電時間が長くなります。

電気自動車のバッテリーはどれくらい早く古くなりますか？

さまざまな要因がバッテリーの経年劣化率に影響を与える可能性があります。

• 電気自動車の保管条件（ガレージ内、路上など）。
• 運転スタイル（電気自動車の場合、グリーン運転が望ましい）;
• 急速充電ステーションでの充電頻度。
• あなたが最も頻繁に運転する地域の気象条件。

電気自動車のバッテリー寿命を最適化する方法は？

上記の要因を考慮することにより、トラクションバッテリーの耐用年数を最適化することができます。 いつでも、製造元または信頼できるサードパーティがバッテリーのSOH（ヘルスステータス）を診断および測定できます。 この測定値は、バッテリーの状態を評価するために使用されます。

SOHは、テスト時の最大バッテリー容量と新品時の最大バッテリー容量を比較します。

廃棄：電気自動車用バッテリーのセカンドライフ

電気自動車部門 リチウムイオン電池の廃棄問題 電気自動車では依然として大きな問題です。 確かに、EVが再生可能エネルギー源を使用するためにディーゼル機関車よりもクリーンである場合（炭化水素生産の問題）、電気、リチウムの回収、リサイクルが問題になります。

環境問題

電気自動車のバッテリーには、数キログラムのリチウムが含まれている可能性があります。 コバルトやマンガンなどの他の材料が使用されます。 これらのXNUMX種類の金属は、バッテリー構造で使用するために採掘および処理されます。

リチウム

電気自動車用バッテリーの開発に使用されるリチウム資源のXNUMX分のXNUMXは、南アメリカ（ボリビア、チリ、アルゼンチン）の塩の砂漠から来ています。

リチウムの抽出と処理には大量の水が必要であり、その結果、次のような結果になります。

• 地下水と川の乾燥;
• 土壌汚染;
• そして、中毒の増加や地元住民の深刻な病気などの環境破壊。

コバルト

世界のコバルト生産量の半分以上はコンゴの鉱山からのものです。 後者は、特に以下に関して際立っています。

• 鉱業の安全条件;
• コバルトの抽出のための子供の搾取。

リサイクル部門の遅れ：説明

リチウムイオン電池が1991年以来家電部門で販売されている場合、この材料のリサイクルチャネルはずっと後に開発され始めました。

リチウムが最初にリサイクルされなかった場合、これは主に次の理由によるものです。

• その優れた可用性について;
• その抽出の低コスト;
• 収集率はかなり低いままでした。

しかし、電気自動車の台頭に伴い、供給のニーズは急速に変化するため、効率的な再循環チャネルが必要になります。 今日、平均してリチウム電池の65％がリサイクルされています。

リチウムリサイクルソリューション

今日、ディーゼル機関車に比べて時代遅れの電気自動車はほとんどありません。 これにより、車両や使用済みバッテリー部品を実質的に完全に分解することができます。

したがって、リチウムだけでなく、アルミニウム、コバルト、銅も収集してリサイクルすることができます。

損傷していないバッテリーは別の回路をたどります。 確かに、ドライバーに正しいパフォーマンスと範囲を提供するのに十分な電力を生成しなくなったからといって、それが機能しなくなったわけではありません。 したがって、彼らはセカンドライフを与えられます。 その後、固定使用に使用されます。

• 建物内の再生可能エネルギー源（太陽光、風力など）の貯蔵用。
• 急速充電ステーションに電力を供給します。

電力部門は、これらの材料の代替品を見つけるため、または他の方法でそれらを入手するために、まだ革新を行っていません。

電気自動車の充電ステーションの設置