【リチウムイオンバッテリー】2直2並列を接続する方法

この記事は、以下の方々にぜひ読んでいただきたいものです。

リーズナブルに大容量のバッテリーシステムが欲しいという方
巨大なバッテリーシステムが欲しいという方

この記事を読めば、初めての方でも2直2並列の繋げ方が簡単に理解できます!

僕が施工したのは、
LiFePO4 リチウムイオンバッテリー 12V200A(4つ)を2直2並列接続して24V400Aにしました。
上記をベースに考えていきます。

2直2並列はリーズナブル

アマゾンには24V400Aという大容量バッテリーが販売されていません。

24V200Aは販売されているので、それを2つ並列に接続すれば同じ結果になります。その場合、現在の価格で46万円ほどになります。

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12V200Aを2直2並列で構築すると、4つで約36万円となります。クーポンを4つ分使用してさらに1万円ほどお得になります。

このように、圧倒的にリーズナブル大容量バッテリーが手に入ります。
リーズナブルといっても、まだ高いですが。

また、電圧(V)を12Vから24Vに上げることにもメリットがあります。
それについては別の記事に詳しく説明していますので、ぜひ読んでみてください。

それでは実際に解説していきます。

2直2並列の予備知識

直列接続

今回使用するバッテリーは
【リチウムイオンバッテリー 12V 200A】

それぞれを直列接続して24V仕様にします。
直列接続は足し算で電圧(V)が増えます。

並列接続

ここからは並列に接続していきます。
接続方法は簡単で、空いているプラスとプラス空いているマイナスとマイナスを繋げます
これにより、【2直2並列 24V400A】の接続が完成します。

プラスの先にもう1つケーブルを追加します。
その先はヒューズを通り、バスバーなどへ接続していきます。
それが2直2並列全体のプラスケーブルになります。

同様に、マイナスもケーブルを追加して、シャントを通りバスバーなどへ接続されます。

この構造を見ると非常に単純に思えますが、実際には接続するまでにいくつかの手順が必要です。

2直2並列の準備

やることは大きく分けて2つあります。

・ケーブルの準備
・全てのバッテリーの電圧を揃える

実際の作業様子を動画で紹介しています。

ケーブルの準備

ケーブルの長さと本数を確認

最初にバッテリーを実際に設置したい場所に配置します。
そして、それぞれの必要なケーブルの長さを計測します。。

・直列に必要なケーブル:2本
・並列に必要なケーブル:2本
・全体のプラス:1本
・全体のマイナス:1本

実際にはその他の電気系統に使用するケーブルもありますが、ここではあくまでサブバッテリー周りだけを考えます。

ケーブルの太さについては記事で詳しく解説していますので、確認しながら進めてください

24V200Aシステムのケーブルは60SQを使用しました。

60SQは普通のハサミではカットできないので専用のカッターを使います。

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60SQ217Aまで対応可能です。
実際は一度に200Aが流れることはないので、一段下の38SQ許容電流162A)でも問題ないかと思いますが、車の中での緊急事態を考えると、安全性を優先して太いケーブルを選びました。

ケーブルに端子を圧着

ケーブルを計測した長さにカットしたら【裸丸型 端子】を取り付けていきます。

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最後にあるR60-10という表記の意味は以下になります。
1番目の数字は電線の断面積(mm2)、2番目の数字はネジの直径(mm)を表します。

ニチフ端子工業 裸圧着端子 R形 R60-10の場合
・電線の断面積が60mm,
・ネジ穴のサイズが10mm

ネジ穴とは、バッテリーのプラス・マイナスに接続する箇所を指します。
バッテリーによってネジ穴のサイズが異なるので、自分のバッテリーに適したものを購入してください。

次はケーブルに裸丸型 端子を圧着する作業です。
この作業にはいくつかの専用工具がありますが、僕が使用したのはコストが安く、かつ簡単な方法です。

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ハンマーで上部を叩いて、下に挟んだケーブルと裸丸型端子を圧着します。
60SQまで対応しています。

最後に熱収縮チューブ (絶縁チューブ)で繋ぎ目を覆います

熱収縮チューブはドライヤーやライターなどでは収縮できません。
ヒートガンを使用しましょう。

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これでケーブルの準備ができました。
次はバッテリーの電圧(V)を揃える作業です。

電圧を揃える

バッテリーを2直2並列する際には、電圧を揃える必要があります。

揃え方
・満充電に近い状態
・0.1V未満の誤差

リチウムイオンバッテリーの充電器を何個も持っている人はほとんどいないと思います。
1つずつ充電すると、どうしても時間の経過で電圧が下がっていきます
また、バッテリーによって満充電の電圧が異なるため、結構手間のかかる作業になります。

方法としては、定期的に時間をおいて計測しながら、電圧がさがり過ぎたバッテリーを再充電することです。

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根気よくやっていきましょう。

接続する際の注意点

直流の大きな電気を扱うことは、危険が伴うことを覚えておいてください。
安全な接続のための注意点を以下に挙げておきます。

接続の注意点
絶縁手袋(ゴム製)をはめて作業する
接続する際は必ずプラスから
・接続を解除する際は反対にマイナスから
プラスとマイナスの電極を同時に触らない
・ケチって細いケーブルを使用しない

自分で解決できない問題が発生した場合は、直ちに専門の技術者に相談してください。

まとめ

2直2並列は様々な工具が必要で、やや複雑な面もあるかもしれませんが、最終的にはインバーターの配線やソーラーパネルの配線などでも同じような工具が必要になります。

リーズナブルに同じ目的を果たすことができ、かつ電気の配線の基本も身につくので、ぜひ挑戦してみてください!