セル、パック、電圧
コードレス掃除機のバッテリーは、モーターが必要とする電圧に達するよう直列に、より大きな容量が必要な場合は並列に接続した、円筒形リチウムイオンセルのパックです。掃除機で見られるセルの形式は2つで、18650(直径18 mm、長さ65 mm)と、より大きな21700(21 mm x 70 mm)です。21700セルは一般により多くのエネルギーを蓄え、大きな電流にも対応するため、ブーストモードや長時間稼働のスティックに向きます。一方、18650は供給が安定していてコストが低いため、今でも一般的です。パック電圧はセル数で決まり、2セルのパックは7.4 Vでハンディに典型的、6〜7セルのパックは21.6〜25.2 Vでスティックに典型的です。詳しい比較は18650と21700セルの記事、カスタマイズできる範囲は掃除機バッテリーパックのラインをご覧ください。
Whの計算:容量から分数へ
エネルギーは電圧に容量を掛けたものです。2,500 mAhの22.2 Vパックは、約55 Wh(22.2 x 2.5)を蓄えます。稼働時間は、エネルギーをパックから引き出される電力で割ったものです。標準モードの60〜80 Wでは、55 Whで計算上約40〜55分となり、モーター、ブラシ、電子回路の損失を考慮すると、実際には30〜45分です。ブーストモードでは消費電力が数倍になることもあり、そのためブーストは最大でも10〜20分しか続きません。モードを明記しない稼働時間の表記がほとんど意味を持たないのはこのためです。ブラシヘッドのモーター、LEDライト、ディスプレイも負荷になり、低温の場合や劣化の進んだパックでは、表示よりも出力が下がります。ここに示す稼働時間の数値はすべて一般的な範囲であり、データシートの数値は必ずモデルとモードごとに確認する必要があります。
| タイプ | パック | 一般的な稼働時間 | 備考 |
|---|---|---|---|
| コードレススティック | 21.6〜25.2 V、2,000〜4,000 mAh | 標準30〜60分、ブースト10〜20分 | 小売向けには着脱式パックが望ましい |
| ハンディ | 7.4〜14.8 V | モデルにより設定。短時間の使用 | 内蔵パックが多い |
| ロボット | 2,600〜5,200 mAh | 90〜180分 | ドックに戻って充電 |
| 充電時間 | 上記のいずれか | 一般的に3〜5時間 | 急速充電器は時間を短縮するが、セル寿命にやや影響 |
バッテリーマネジメントシステムとサイクル寿命
バッテリーマネジメントシステム(BMS)は、パックの中にある小さな回路基板です。過充電、過放電、過電流、短絡から保護し、温度を監視し、どのセルも範囲から外れないようにバランスを取ります。パックで最も重要な安全部品であり、安価なパックが手を抜く部分でもあります。サイクル寿命は、容量が規定の割合(多くは80%)まで低下する前の満充電サイクルの回数で示され、掃除機のパックでは数百サイクルが一般的な範囲です。この数値はセルのグレード、放電の深さ、温度、充電電流に左右されます。数値は一般的なものとして扱い、セルメーカーのサイクルデータと試験条件を書面で提出するよう工場に求めてください。BMSとバッテリーの安全性をご覧ください。
パックの試験と認証
- UN 38.3。リチウムセルとパックの輸送試験シリーズで、高度、温度サイクル、振動、衝撃、外部短絡、衝突、過充電、強制放電を含みます。海上でも航空でも、すべての出荷に必要です。
- IEC 62133-2。ポータブル密閉型リチウムセルおよび電池の安全要件で、CE市場や多くの各国認証の基礎として使われます。
- UL 2054とUL 62133。小売業者や保険会社がよく求める北米の同等規格です。
- 充電器の規格。充電器またはアダプターは、設計によりIEC/UL 62368-1または60335-2-29の対象になります。
パートナーの書類は案件ごとに確認します。Vaculent自身は証明書を保有していません。バッテリーの試験と機械の認証がどう組み合わさるかは、認証ガイドをご覧ください。
コードレス掃除機の輸送
海上輸送では、リチウム電池は、単独で梱包する場合は危険物として、機器に内蔵または同梱して梱包する場合は特定の制限付きで輸送されます。航空輸送ではIATAの規則が適用され、パックあたりのワット時と充電状態に制限があり、出荷にはUN 38.3の報告書と安全データシートが必要です。パックのラベル、カートンのマーキング、書類は、最初の発注の前にフォワーダーと取り決めます。宅配便で送るサンプルも同じ規則に従います。詳細はコードレス掃除機の輸送と物流と輸送をご覧ください。
見積で確認すべきこと
セルの形式とメーカーのグレード、直列数と並列数、公称電圧、mAhとWhでの定格容量、モードごとの稼働時間、BMSの保護機能、試験報告書、交換パックの計画を指定してください。見積フォームでこれらをまとめて確認できます。機械全体にどう組み込まれるかは、コードレススティック掃除機のページをご覧ください。
