電動バイクのバッテリーについて知っておくべきこと

電動アシスト自転車のバッテリーの品質と容量は、電動アシスト自転車の性能において極めて重要な役割を果たす：電圧（ボルト）：電子がシステム内を移動する速度を測定する。電圧が高いほど移動が速いことを示し、ワットという愛称で知られることが多い：ワット時（Wh）単位で測定されることが多い。ワット時（Wh）単位で測定されることが多い。バッテリーのエネルギー量が多ければ多いほど、寿命は長くなる。

リチウムイオン

リチウムイオンバッテリーは、ほとんどの電動バイクに搭載されている標準的な蓄電装置だ。充電時間は通常3～4時間で、驚異的な走行距離を実現する。さらに、リチウムイオンの自己放電率は、他のバッテリータイプよりもはるかに低い。それでもなお、リチウムイオンは、セル間の反応性による潜在的な火災の危険性があり、爆発につながる可能性がある。これらの危険を軽減する1つの方法は、UL（Underwriters Laboratories Inc）ラベルの認証を受けた充電器を使用することである。

電子バイク用リチウムイオン電池は、プラスとマイナスの2つの導電性電極で構成されています。それぞれがリチウム塩からなる電解質溶液に浸されています。負極はニッケルやコバルトのような材料で構成され、正極はエネルギー密度の高い天然黒鉛電極を使用しています。

現代のリチウム電池は、金属と非金属の組み合わせを特徴としている。一般的なリチウムイオン電池は、ニッケル・マンガン・コバルト（NMC）電池として知られている。この組み合わせは、ニッケルとマンガンを正極材料として使用し、コバルトを負極材料として使用するもので、どちらの材料も反応性が高いが、金属リチウムよりも安全である。リチウムイオン技術は20年以上前から存在し、多くのEVバイクの動力源となっている。

パンデミックが始まって以来、e-bikeの人気は着実に高まっているが、ニューヨーク市の通勤交通に占める割合はまだごくわずかだ。しかし、E-BIKEは自動車に比べて大きな利点がある：それは、公害を発生させることなく、運用コストが安いことだ。

残念なことに、E-BIKEを駆動する電動自転車用バッテリーは、爆発や発火につながる連鎖反応である熱暴走によって発火することがあります。市場でますます一般的になっている質の悪いバッテリーは、このような運命をたどる可能性が特に高い。

この問題を避けるには、少なくとも20年以上の寿命が見込まれるバッテリーを選びましょう。長持ちするバッテリーは環境に優しく、バッテリーの墓場を減らし、リサイクルの機会を増やすのに役立つ。また、充電式のオプションを選択することも非常に有利である。

鉛蓄電池

信頼性の高い性能を長期的に維持できる電動自転車用バッテリーをお探しなら、鉛バッテリーが理想的なソリューションかもしれません。鉛バッテリーは長い間、理想的な選択肢と考えられてきましたが、購入を決定する前に心に留めておく必要があるいくつかの重要なポイントがあります。

何よりもまず、鉛バッテリーは定期的なメンテナンスが不要であることを認識することが重要です。鉛バッテリーは放電速度が速いため、使用していないときはすぐに電力が消耗し、寒冷地では性能が劣り、さらに寿命や容量も限られています。

鉛バッテリーは充電に時間がかかり、種類によっては24時間以上かかるものもある！電動アシスト自転車に定期的に乗るなら、これは不便なことだ。しかし幸いなことに、急速充電器付きバッテリーが解決策を提供してくれる。

バルブ制御鉛蓄電池（VRLA）は、従来の鉛蓄電池に代わるものです。密閉された電解液システムと逃し弁を備え、漏液や爆発からバッテリーを保護し、過熱のリスクを低減し、メンテナンスの必要性を最小限に抑えます。

鉛蓄電池は、懐中電灯やカメラなどの小型電子機器に広く使われています。また、ソーラーパネルや風力タービンなど、大量の電力を必要とする大型システムにも適している。高価ですが、鉛蓄電池は代替品よりも長持ちし、信頼性が高い傾向にあります。

ニッケル・カドミウム電池は、鉛蓄電池よりも1ポンドあたりの容量が大きい。しかし残念なことに、ニッケル・カドミウム・バッテリーはコストが高く、カドミウムのような有害元素を含むためリサイクルが難しく、環境に悪影響を及ぼす可能性がある。

リチウム電池は、他の充電式電池をしのぐエネルギー密度を誇り、より小さなパッケージでより多くの電力を蓄えることができる。さらに、リチウム電池は耐熱性に優れ、他の充電式電池に比べて高い電圧（最大4.2V）を保持するため、通勤や長時間のライドに適しています。

ニッケル水素

ニッケル水素電池は、リチウムポリマー電池やコバルト電池よりも高価ですが、安全性、高放電電流性能、鉛蓄電池よりも長いサイクル寿命など、いくつかの重要な利点があります。しかし残念なことに、ニッケル水素はリチウムイオン電池の急速充電時間や耐久性に追いつくことができず、寒冷地では性能が向上せず、自己放電率が高いため、電動バイクには不向きである。

電動自転車のバッテリー容量は、バッテリーが一定時間内に供給できる電気エネルギーの量を測定するもので、1時間当たりのアンペア時で表されることが多い。これは2つの導体間の静電電位差を表し、電圧計またはマルチメーターのいずれかを使用して測定することができます。

一般的なバッテリーの電圧は約400ボルト。これは、ペダリング時の短時間の電力供給能力を示しており、バッテリー電圧を知ることで、充電が必要になるまでの走行時間を判断することができる。

Eバイク用バッテリーを選ぶ際のもう一つの重要な考慮点は、その最大放電速度である。1時間に1Cしか放電できないバッテリーもあれば、数時間で5Aに達するバッテリーもある。この電流量に対応できる充電器を探す必要がある。

リチウムイオンバッテリーは、エネルギー密度が高く、軽量でメモリー効果がないため、電動アシスト自転車に適しています。リチウムイオンはメモリー効果もないため、最も安全な選択肢の一つですが、特別なバッテリー管理システム（BMS）が必要です。適切なBMSを選択することは、性能と安全性に永続的な影響を及ぼす可能性があります。

リチウムイオンバッテリーには、優れた信頼性を提供する密閉型ニッケル水素バッテリーがあります。密閉型は非密閉型に比べてコストが高いにもかかわらず、e-bikeでの使用に適していることが証明されており、過酷な条件にも耐えることができるため、多様な地形を移動する際の汎用性が高い。

日産リーフのバッテリー

日産リーフは、豊富なバッテリーを搭載し、1回の充電で最大226マイルの走行が可能なEVとして数々の賞を受賞している。2010年に初めて市場に投入されて以来、初代はバッテリーサイズの拡大やモーターのアップグレードなど大幅なアップグレードが施され、リーフはエネルギー効率と航続距離に関して市場で最もエネルギー効率の高いEVのひとつとなっている。

e+（イープラス）モデルとして用意された最新の日産リーフは、先代モデルよりも優れた性能を発揮する62kWhのバッテリーを誇ります。さらに、このモデルの急速充電器と回生ブレーキ機能は、バッテリーをさらに魅力的なものにしている。リチウムイオンとニッケルマンガンコバルトの両セルをレーザー溶接技術で接合し、セル間の接続を少なくすることで、さらに高いエネルギー密度を実現し、燃費を向上させています。

これらの進化により、リーフの燃費は大幅に向上し、MPGeとマイル/kWhで測定できるようになった。さらに、バッテリーの冷却に空気循環を利用する高度なパッシブ・サーマルマネージメント・システムにより、熱の発生が抑えられ、バッテリーの寿命も延びた。

リーフのバッテリーは最新のEVモデルにはまだ及ばないものの、この数年で飛躍的な進歩を遂げた。その第2世代モデルは、1回の充電で226マイルを走行可能な、さらに大型のバッテリーを誇る。

リーフのもうひとつの利点は、ACレベル2充電器を使用した場合、およそ2時間半という急速充電時間だ。直流充電は、時間の経過とともにバッテリーにダメージを与える可能性があるため、避けるべきである。

電動アシスト自転車のバッテリーの種類にもよりますが、日産リーフのバッテリーは通常4～5時間で80%までフル充電することができます。バッテリーの寿命をできるだけ長くし、劣化を早める急速充電を防ぐには、各充電サイクルの平均充電レベルが20%～80%の間を目安にし、急速充電は避けてバッテリー性能の急速劣化を防ぎましょう。