リチウムイオン電池の保護機能
保護装置の概要
リチウムイオン電池パックには、過電流保護、過電圧保護、過充電保護、過放電保護、温度保護、ショート保護、出力監視、セルバランス保護などの保護機能が内蔵されており、制御回路によって電池パックを常時保護・制御しています。
内部の保護機構の他に、構造上の特性として電池保護に寄与しているいくつかの特長も持っています。
負荷装置から電池パックに対しての定格を越える要求や、不適切な取り扱いにより、万一電池パックに障害が発生して電池パックの保護機能が起動する場合には、表示LEDとブザーによって電池パックの状態をユーザーへと通知します。ブザーは操作によりOFFにすることも可能です。
過電流保護
リチウムイオン電池パックへ、定格以上の過大な電流が流れることの無いように保護・制御を行っています。負荷装置からの過大な要求があり、万が一大きな電流が流れるような場合には過電流保護が起動し、電池セルや回路を保護します。
過電圧保護
何らかの障害で充電電圧が高くなりすぎる場合には、異常充電でリチウムイオン電池を損傷させる原因となりますので、このような場合には表示LEDとブザーによりユーザーへ警告を行い、充電を即時OFFへと制御します。
過充電保護
満充電状態になったリチウムイオン電池へ、さらに継続して充電することが無いように制御を行っています。充電用ACアダプタを常時接続した状態で負荷装置へ電源供給を行う場合でも、ユーザーでは特に意識すること無く使用を継続できます。
過放電保護
リチウムイオン電池の定められた容量または仕様上の下限電圧を越えて放電が行われることが無いように保護を行っています。過放電は電池セルに深刻な障害を与えるためです。過放電保護が起動する場合には、表示LEDとブザーで警告し、ユーザーへ充電を促すと共に、さらにそのまま放置した場合はスリープモードへ移行します。
温度保護
リチウムイオン電池を充放電させる場合や、温度の高い環境で使用する場合、電池パック内部の温度が高くなり過ぎると、電池の劣化や障害の原因となりますので、このようなことが起きないように温度保護を行います。
セルバランス保護
リチウムイオン電池パックに組み込まれている電池セルまたは組電池は、個々で劣化速度が違いバラツキが出ます。このバラツキにより電池パックの能力が発揮出来なくなることの無いよう、電池パックを保護・制御しています。
出力監視
リチウムイオン電池パックは必要に応じて負荷装置の有無を判断し、適切に充放電や表示が行われるように保護・制御を行っています。
常時監視
出力がOFFの状態でも、制御回路は電池パックを常時監視して電池パックを保護しています。
状態通知LED・ブザー
フロントパネルには状態表示LEDが配置され、充電状態、電池残量、異常時の状態などを通知する機能を持っています。電池パックに何らかの障害が発生した場合には、LEDが点滅すると同時にブザーにて、どのような異常が発生しているのかをユーザーへ通知します。
セルの減圧機構
リチウムイオン電池パックには18650タイプの電池セルが内蔵されています。この電池セルは、万が一異常があって内部圧力が高くなった場合に、内部のガスを外部に放出して内圧を下げ、破裂を防ぐための弁か取り付けられています。この電池セル（弁機構）は、IEC62133安全性試験に合格したものを使用しています。
アルミ成形ケース
リチウムイオン電池パック本体は放熱性が良く外部からの圧力にも強い、アルミ成型ケースを採用しています。この頑丈なケースにより、内部の電池セルや制御機構を保護すると共に、充放電時に内部で発生をする熱を効率よく外部へ逃がす機能も持っています。
ACアダプター
製品には高効率のACアダプターが付属しており、ACアダプター自体の保護機構により、万が一異常な電流を感知した場合電流を遮断する機能を持っています。電源を外部式にすることで、内部の電池セルや制御機構に対して、電源発熱の悪影響をなくすことが出来ます。