組電池とは
組電池（英語: Battery）とは、セルと呼ばれる単電池を複数接続して一つのパックにしたものです。
ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの組電池があり、接続する個数や接続の仕方によって、さまざまな電圧や容量の組電池を作ることができます。
また、用途に合わせてサイズ、形状、端子位置などを自由にカスタマイズすることができます。通常は、熱収縮チューブでパックにしますが、金属ケースや樹脂でパックしたものもあります。
組電池の使用用途
組電池はさまざまな用途に合わせて、形状、電圧、容量を自由に設計することができます。また、組電池の元になるセルとして、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などがあり、それぞれ特性が異なるため、用途に応じて選択することができます。
ニカド電池は昔からさまざまな機器に使われていますが、最近はより高容量で自己放電が小さいニッケル水素電池が主流になっています。また、リチウムイオン電池は、発熱や発火など安全性に課題がありますが、軽量で大容量であるため、携帯機器を中心に使われています。
組電池の原理
組電池には、セルをどう並べるかによってさまざまな形状があります。主なものに、円筒状のセルを横に並べたS配列、S配列を複数列並べたW配列、縦に並べたL配列、L配列を複数列並べたE配列があります。また、並べたセルを直列に接続することで出力電圧を高くしたり、並列に接続することで容量を増やすことができます。さらに直列と並列を組み合わせることで、所望の電圧と容量の組電池を作ることができます。
組電池の容量は、mAhやAhという単位で表します。例えば、1 Ahは、1 Aの電流を1時間流すことができる容量です。この容量に対して、実際に充電されている割合を示す指標が充電率（SOC）です。例えば、ニッケル水素電池は充電率25%～75%、リチウムイオン電池は充電率10%～90%の範囲で使用することで、電池のサイクル寿命を伸ばすことができると言われています。また、容量に対して放電した割合を示す放電深度（DOD）という指標があり、通常は浅い放電深度での使用を繰り返すことで寿命が長くなると言われています。
組電池は充放電を制御するコントローラが一緒になっていることがほとんどです。個々のセルの特性のばらつきによって充放電の状態にムラが生じないように、セルごとに充放電を制御したり、安全に急速充電を行うための制御を行っています。
参考文献
https://kenkou888.com/category18/
https://batterybank.jp/basic/