バッテリー劣化シミュレーション

回数だけでは決まらない。リチウムイオン電池の容量は、使わずに置いておくだけでも減る。負極の表面には電解液との反応でできた薄い被膜（SEI）があり、これが少しずつ厚くなるときにリチウムを取り込んで、使えるリチウムが減っていく。これを放置による劣化（カレンダー劣化）という。一方、充放電のたびに電極の粒子がふくらんだり縮んだりして、割れや被膜の作り直しが起きる。これが充放電による劣化（サイクル劣化）だ。どちらも温度が高いほど速く進む。寿命を見積もるときは、この2つを分けて、使い方と温度に合わせて足し合わせる。

その感覚は大事で、ここには2つの効果が重なっている。まず、温度で劣化の速さが1.92倍になる。次に、放置の劣化は時間の平方根で進むので、同じ20%に達する時間は速さの2乗で縮む。だから1.92倍の速さが、寿命では3倍以上の差になる。ただしこの結果は、活性化エネルギーの値に強く左右される。50 kJ/molは一例で、電池の材料や充電状態で値は変わり、温度が高いと別の劣化（電解液の分解や正極の変化）が加わることもある。さらに、実際の電池の温度は外気温ではなく、充放電の発熱と冷却で決まる。だから寿命の予測では、電池の熱のモデルと劣化のモデルを連成させ、走行パターンと気候ごとの温度の履歴を入れて計算する。保存試験と充放電試験を複数の温度で行い、モデルの定数を合わせることが欠かせない。

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