電池電圧

電池の電圧は電池の基本特性で、電池内の化学反応、電池成分の濃度、電池の分極によって決まります。 平衡状態から計算される電圧を一般に公称電池電圧と呼んでいる。 実際には、公称電池電圧を容易に測定することはできませんが、実用的な電池システム（過電圧や非理想的効果が低い）では、開放回路電圧が公称電池電圧の良い近似値となります。

ほとんどの化学反応による電位（電圧）は2Vオーダーであり、負荷が必要とする電圧は通常もっと大きいため、ほとんどの電池で多数の個別電池セルが直列接続されているのです。 例えば、鉛蓄電池の場合、各セルの電圧は2V程度である。

放電による電圧変化

分極効果により、通電中の電池電圧は平衡または開路電圧と大きく異なる場合があります。 電池技術の重要な特徴は、平衡濃度効果と分極効果の両方により、放電条件下で電池電圧がどのように変化するかにあります。 以下にいくつかの異なる電池システムにおける電池の放電と充電のカーブを示します。 充電時に発生する高電圧での追加反応の存在により、放電および充電曲線は必ずしも対称ではありません。

カットオフ電圧

鉛バッテリーなど多くのバッテリータイプでは、バッテリーをあるレベル以下に放電させることはできませんし、さもなければバッテリーに永久的な損傷を与えるかもしれません。 この電圧は「カットオフ電圧」と呼ばれ、電池の種類、温度、電池の放電率に依存します。

Measuring State of Charge Based on Voltage

放電による電池電圧の低下は、電池の効率を下げる負の側面ですが、そのような低下がほぼ線形であれば、ある温度で、電池の充電状態を近似的に使用できるという実用上の側面もあります。 電池の電圧が電池の充電状態のある範囲にわたって線形でないシステム、またはBSOCで電圧に急激な変動があるシステムでは、BSOCを決定することがより困難になり、したがって充電がより困難になる。 しかし、放電率に対してより一定の電圧を維持する電池システムは、電圧効率が高く、電圧に敏感な負荷を駆動するのに使いやすくなります。

電圧に対する温度の影響

電池電圧はシステムの温度によって上昇し、平衡電池電圧に対するネルンスト方程式によって計算することができる。