リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4) 並列接続の循環電流による電圧低下について

同時期に購入した同じメーカー、同じ容量のバッテリーのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4)を並列接続した際に循環電流による電圧の自然低下が発生するかどうかを調べてみました。

セルが組まれた状態で販売されているLiFePO4バッテリーによって、直列接続または並列接続に対応していないものもあります。

※また、同時期に購入した同じメーカー、同じ容量のバッテリーを前提としています。

※既に劣化の差が大きい場合、メーカーや容量の差が大きいバッテリー間の並列接続については検証結果の対象外です。

検証に利用したバッテリー

検証したバッテリーはAmpere Timeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー、12V 200Ah ×2台になります。

Ampere Time | 12V 200Ah LiFePO4 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 内蔵100A BMS

Ampere Timeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、それぞれの容量で直列または並列可能な数が示されています。
12V 200Ahの場合は最大4直列4並列の16台まで接続可能となっています。

バッテリーに接続しているBMSがそれぞれ利用しているバッテリーが直列接続や並列接続に対応しているか、また、いくつまでの直列・並列に対応しているか事前に確認しておく必要があります。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4) 並列接続の電圧低下を検証

Ampere Timeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーでは直列または並列接続する前の準備手順として、満充電したバッテリーを並列に接続して12間~24時間キープする必要があると紹介されています。

そのキープ時間中を利用して、電圧を定期的に確認し、電圧の自然低下について調べてみました。

経過時間バッテリーA 電圧バッテリーB 電圧
0時間(並列接続開始)13.45V13.45V
6時間13.44V13.44V
12時間13.45V13.45V
18時間13.44V13.44V
24時間13.44V13.44V

※リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4)の特性上、満充電後に電圧は13.65V、そして13.4Vあたりまで低下しますが、これは正常な挙動です。

結果として同時期に購入した同じメーカー、同じ容量のバッテリーでBMSの設計が直列接続・並列接続に対応している場合、循環電流による電圧の低下は確認されませんでした。

将来的に4直列1並列で48Vのバッテリーシステムにするか、24Vのバッテリーシステムのまま2直列2並列で利用するかどうか考えていましたので、その頃には多少の劣化はあるものの並列接続も可能かと判断しました。

新旧での劣化による差が大きい場合、新1旧1を1セットに直列にして、2並列、という手もありそうです。