リチウムイオン電池の話

技術資料

 

13. リチウムイオン電池を上手に使う方法

リチウムイオン電池の寿命をいくつかの観点から考えてみましょう。

メーカーが発表しているリチウムイオン電池(単セル)の寿命は、300サイクルでおおむね70~80%、500サイクルでおおむね50~70%となっています。
ユーザが実際にノートパソコンや携帯電話を使用していて感じている電池の寿命に一致しているでしょうか。 携帯電話の場合は、夜寝ている間は充電台に載せ、昼間は使用というケースだと、1年間で300回程度充電していることになるでしょう。 しかし、1年後に新品当時の70~80%の使用時間はないというのが実感でしょう。
もともと、毎日充電するといっても、完全放電-満充電というサイクルではなく、一日に使った満充電容量の50%程度を継ぎ足ししているに過ぎない。 そもそもリチウムイオン電池はメモリー効果がないことを売りにしているのだから、継ぎ足し充電は寿命に影響しないはずである。と思いますよね。 買った当初は途中充電しなくても2日程度は使えたのに、1年後には2日目に携帯電話画面の電池残量表示が1本しか立たなくなってしまう、 という経験をされた方が多いのではないでしょうか。

この差異について考えられる原因は次のようなことです。

サイクル試験は充電2.5時間、充電から放電に切換の際1時間のキープ、放電1時間として、1サイクルに4.5時間かかります。 300サイクルは約2ヶ月で終わってしまいます。これに対して、実使用では、携帯電話では1年間で、かつ、この間ほとんど満充電状態にあることになります。 劣化の要因はサイクルの他に、ほぼ満充電状態での長期保存という条件が加わります。この保存は温度条件によっては大きな劣化をもたらします。パソコンでも、多くのユーザはACアダプターで使用する際も電池パックは接続したままで、電池パックは常に満充電状態になることになります。具体的な例については【12.メモリー効果と継足し充電】をご参照ください。要は、満充電状態で高温の保存が、リチウムイオン電池は非常に有害であるということです。
携帯電話では単セル使用のため、これ以外の要因はありませんが、ノートパソコンなど、多直パックではセルのバランシングという要因が加わります。 バランシングについては【11.セルバランス】をご参照ください。

ノートパソコンのパックは、携帯電話の電池パックよりも劣化が激しいことが多いようです。これはセルバランスの要因が大きいことを示しています。弊社にバッテリーリフレッシュで送られてくる電池パックを見てみると、セルアンバランスによって容量がなくなってしまった電池パックが非常に多いことがわかります。

13. リチウムイオン電池を上手に使う方法

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