【EV】リーフのセグ欠けを遅らせる方法

EV

突然ですが、日産リーフの「セグ欠け」をご存知でしょうか。
私もインターネットで見たことがある程度だったのですが、先日6万キロ超走ったところで私のリーフにもついにその時が訪れました…。

というわけで、改めて「セグ欠け」について調べたことをまとめてみました。

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セグ欠けとは

「セグ欠け」とは、リーフのバッテリー性能の低下を表すものです。

運転席のモニターに表示される「リチウムイオンバッテリー容量計」のセグメントが最初は12個(12セグ)あるのですが、性能が落ちてくると1セグメントずつ欠けてくるのでそう呼ばれているようです。

30kリーフの例はこちらの通りです。

この例では1個欠けて11セグとなっています。
40kや62kリーフでも表示は少し異なりますが、12セグメントから1ずつ減るという仕組みは同じです。

セグメントという単語自体は画面左側にある「リチウムイオンバッテリー温度計」に対しても使います。
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セグ欠け時のバッテリー性能

1個セグが欠けて11セグとなったとき、バッテリー性能はどれだけ落ちているのでしょうか。

単純計算すると 11 ÷ 12 = 0.9166… で、90%以上の性能はありそうですがそうではないようです。インターネットの情報だと11セグとなるのは約85%以下のようですね。10セグ以降は6.25%劣化するたびに欠けていくようです。

個人的には直値を見せてもらったほうが分かりやすいのですが、測定誤差などを加味して?変則的な計算式になっているんでしょうかね。あくまで目安的な役割だとするとあまり早過ぎないタイミングになるように調整されているのかもしれません。

私も実際のところが気になったので、こちらのリーフスパイという道具を使って調べてみました。

 

その結果がこちらです。
バッテリーの健全性を表すSOH(state of helth)の値は82.5%でした。思ったより低いですね。(~_~;)

 

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セグ欠けの要因

セグ欠け、すなわちバッテリー性能低下の主な要因は以下の通りです。

化学的な劣化

一つ目が化学的な劣化です。

現状、電気自動車(EV)のバッテリーはスマホやPCと同じリチウムイオンバッテリーです。そのため使用するにつれて徐々に劣化していくのは宿命です。。ですので早かれ遅かれセグ欠けすると言えます。

では、劣化を少しでも遅らせるにはどうしたらよいのでしょう。要するにバッテリーに優しい使い方をすればいいということですが、よく言われるものは以下の通りです。

  • バッテリー残量 20〜80%の間で使う。
    特に100%満充電のまま長期間放置はよくない(すぐに乗れば大丈夫)
  • 急速充電よりも普通充電のほうがよい。

普通充電だと100%まで充電できる(回生ブレーキも効かなくなる)ため、長期間放置しないようにするか早めに充電を中断するといった注意が必要です。

ちなみに、急速充電だと80%を超えたあたりから制限がかかって出力が低下するのでなかなか100%にはなりません。表示上100%になっても回生ブレーキが効いたりするのでまだ少し空きがあるのかもしれません。また、急速充電器本来の出力が発揮されないという意味でも早めに切り上げたほうが得策です。

40kリーフ(初期型)は急速充電を繰り返してバッテリー温度が上がると極端に制限が掛かるようです。海外でも #Rapidgate として話題になっていたようです。プログラム修正が出ていて、マイナーチェンジで対策済みのようですね。

バッテリーセルのバランス崩れ

他の要因として「バッテリーセル」のバランス崩れもあるようです。
バッテリーセルとは一つ一つの電池の単位で、リーフの場合192個(e+の場合288個)のセルが搭載されています。

セルバランスの崩れについては以下の記事が分かりやすかったです。

バッテリの充電器は、セルのうち1つが満充電になると「充電完了」と判断して、充電を終了します。そのため全体としてみれば満充電ができていない状態となります。

充放電を繰り返すたびにセルバランスの崩れは大きくなっていくため、全体として容量が低下するようにみえます。

引用元:第127回 デジタル生活で活躍するバッテリの劣化はなぜ起こるの? |テクの雑学|TDK Techno Magazine

見かけ上の劣化でも結果的に容量低下に見えるのでセグ欠けに繋がるようです。

こちらも通常は不可避のようですが、インターネットの情報によるとバッテリーリフレッシュ?(普通充電でバッテリー残量少から100%まで充電して調整)を月一回程度は実施するとよい、というような話もありました。

バッテリー管理プログラムの測定誤差

もう一つ見かけ上の劣化として、バッテリー管理プログラムの測定誤差があるようです。

そもそもバッテリーの劣化度合いは電圧や電流などの様々な数値をもとに推定されているようです。どうも普通充電ばかりしてあまり距離を走らないと誤差が大きくなるという噂があります。

それを改善するのがいわゆる回復走行というもののようです。メカニズムがいまいちよく分かりませんが、急速充電と長距離移動(急速放電?)を繰り返すことで誤差を回復するもののようです。劣化そのものが回復するわけではないです。

誤差のせいで見かけ上の劣化が進んでしまうと、結果的に充電できる容量が制限されてセグ欠けも早く来る可能性があると考えると、その誤差を改善することは一定の効果があると理解しました。

言われてみれば遠出したときにSOHを見ると良い値になっていたことがあった記憶があります。一方、最近は長距離を走ってませんし、リモートワークも増えたので自宅に放置することが多いですね。もしかするとセグ欠けしたのにはその影響もあるのかもしれません。今度長距離を走ったときに回復しないか見てみたいと思います。

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まとめ

今回、私のリーフがセグ欠けとなったこともあり、その「セグ欠け」についてまとめました。

目安程度に用意されていると思われるバッテリー容量計のセグメントですが、その計算式は変則的でした。また、実際のバッテリーの化学的な劣化以外にセルバランスや測定誤差などによる見かけ上の劣化もあるようで調べると奥が深いです。私のリーフも測定誤差かもしれませんので回復走行で改善しないか見てみたいと思います。

最後までお読みいただきありがとうございました!

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