リチウムイオン電池セルの選別は、電池の製造、リサイクル、再利用において重要なプロセスであり、性能、安全性、経済性に大きな影響を与えます。
その重要性を示す理由は以下の通りです:
1. 性能の最適化
一貫性:バッテリーパックは、バランスの取れた性能を確保するために、ほぼ同一の容量、電圧、内部抵抗、および充電状態(SoC)を持つセルを必要とします。選別が不十分だと、充電/放電が不均一になり、効率と寿命が低下します。
エネルギー密度:適切に選別されたセルは、パックの利用可能なエネルギーを最大化し、弱いセルが全体の容量を制限するのを防ぎます。
2. 安全性の向上
熱暴走の防止:不一致なセルは過充電、過放電、または過熱し、火災/爆発のリスクを高めます。
不均衡の回避:劣化率が異なるセルは、局所的なストレスを引き起こし、故障を加速させる可能性があります。
3. バッテリー寿命の延長
ストレスの軽減:均一なセルは同様の速度で劣化し、負荷の不均一な分布による早期の劣化を防ぎます。
セカンドライフアプリケーション:使用済みセル(例:EVから)の選別により、エネルギー貯蔵システムで再利用されるのは、使用可能なセルのみとなります。
4. コスト効率
廃棄物の削減:適切な選別は、一部の不良セルが原因でバッテリーパック全体が拒否されるのを最小限に抑えます。
リサイクル価値:高純度選別は、コスト効率の高いリサイクルのための材料回収(例:リチウム、コバルト、ニッケル)を向上させます。
5. 規制と環境へのコンプライアンス
品質基準:業界基準(例:UN38.3、IEC 62133)を満たすには、厳格なセル選別が必要です。
持続可能性:効率的な選別は、再利用を可能にし、原材料の需要を削減することにより、循環経済の目標をサポートします。
6. 再利用におけるアプリケーション(セカンドライフバッテリー)
選別は、それほど要求の厳しくないアプリケーション(例:グリッドストレージ、バックアップ電源)に適した容量を持つセルを特定するのに役立ちます。
主な選別パラメータ:
容量(Ah):セルのグループ化の主要な指標。
内部抵抗(IR):電力供給と発熱に影響します。
電圧とSoC:パックの均一性を確保します。
劣化状態:セカンドライフアプリケーションにおける使用済みセルにとって重要です。
選別技術
自動試験システム:主要なパラメータを高いスループットで測定します。
機械学習/AI:高度な選別のためのセル性能と寿命を予測します。
分光法とイメージング:リサイクルにおいて、セル化学と欠陥を特定するために使用されます。
結論:
リチウムイオン電池セルの選別は、EVから再生可能エネルギー貯蔵まで、業界全体で安全性、長寿命、経済的実現可能性に不可欠です。バッテリー需要が増加し、リサイクル/再利用が勢いを増すにつれて、高度な選別技術がますます重要になっています。

