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リチウム電池の正しい使い方は? リチウム電池の寿命を延ばすには?

リチウム電池の正しい使い方は? リチウム電池の寿命を延ばすには?


1.基礎知識

(1)ニッケルカドミウム電池などの初期の充電式電池にはメモリー効果があります。 バッテリーが使い果たされて充電を開始しないと、次に放電してこの場所に置くと、バッテリーを置くことができなくなり、バッテリー容量が減少します。 バッテリーが完全に充電されていない場合、バッテリーは放電を開始し、次に充電してからこの場所に再充電すると、充電できなくなり、容量も減少します。 したがって、ニッケルカドミウム電池などのメモリー効果のある電池の場合、使い切ったときに充電し、満杯になったときに使用するのが最善の方法です。

リチウム電池にはこの効果はありません。 逆に、リチウム電池を完全に充電および放電すると、リチウム電池の容量が大幅に低下します。 したがって、リチウム電池を完全に充電する必要はありません。


(2)リチウム電池は、過充電でも過放電でも非常に有害です。 過充電されると、リチウム電池の容量が恒久的に損傷します。 過充電になると爆発などの危険があります。 ただし、リチウム電池デバイスを一晩接続しても、過充電の危険性はありません。もちろん、これらのデバイスは、完全に充電されると充電を停止するか、電流を非常に低いレベルに減らします(わずかな量を補うためだけです)。一晩の電力消費)。 実は、DIYで普段使っている10ドルの18650リチウム電池には保護板が内蔵されているので、携帯電話などにも必ず搭載されています。


過放電になると、リチウム電池は充電されなくなり、直接使用できなくなります。 特別なアクティベーションのために分解する必要があります。 それが過剰に放電された場合、それは完全に& quot;飢えて死ぬ& quot;になります。 そして完全に使用できません。 したがって、リチウム電池自体にはある程度の自己放電があるため、リチウム電池を長期間保管する前に、電池が消耗しないように、機器にある程度の電力が供給されていることを確認する必要があります。 一定時間経過後、充電が必要かどうかを確認してください。


(3)リチウム電池の寿命は、実際に充電電流(または充電速度)に関係しています。 したがって、リチウム電池の寿命は電源に関係していると言えます。 一般的に、急速充電を使用すると、リチウム電池の耐用年数は短くなります。 ただし、電流が1時間でフル充電量を超えない限り、充電率が寿命に与える影響は重要ではありません。

唯一の& quot;問題& quot; パワーバンクやコンピュータのUSBポートなどを使用する場合、電源電流が比較的小さく、充電が非常に遅いということです。 バッテリーの寿命については、これは有害ではありません。 非常に劣った充電器を除いて、今日の'のデバイスは基本的に'充電電源を取得しません。初期の頃とは異なり、各携帯電話のバッテリーには特別な充電器が装備されている必要があります。 逆に、充電電流が遅いほど、バッテリーの保護が強化されます。


(4)リチウム電池は室温で動作するのが最適です。 リチウム電池を高温で使用したり、充電したり、長期間保管したりすると、容量が永久に減少します。 リチウム電池を低温(& lt; 0°C)で充電すると永久的な損傷が発生しますが、低温で使用した場合、基本的に一時的に容量が低下し、常温に戻ると回復します。 リチウム電池は低温で保管しても問題ありませんが、低温で長期間保管することはできません。


2.より詳細な知識

毎回の放電深度。 たとえば、0%から100%まで充電してから0%まで充電するたびに、またはバッテリーが20%になったら充電を開始し、80%に達したらプラグを抜いてください。 これは同じではありません。


一般に電気と呼ばれる充電状態(充電状態)。 同じDoDの場合、平均的なSoCは異なる可能性があります。 たとえば、バッテリーを40%から100%に維持し、バッテリーを20%から80%に維持すると、充電と放電の深さは同じですが、充電状態が異なるため、バッテリーへの影響は異なります。 ;


充電率(充電率)。 充電電流が1時間でバッテリーを完全に充電できる場合、充電率は平均1Cであると言えます。 充電電流が2時間でバッテリーを完全に充電できる場合、充電率は平均0.5Cであると言えます。 等々;


温度(温度);


サイクル数。 明らかに、200サイクルのサイクリングは、100サイクルよりも損失が大きくなります...


さらに、私たちの制御をほとんど超えているいくつかの要因があります。 例えば、使用初期のリチウム電池は、固体電解質相界面膜(SEI膜)を形成する過程を経ます。 このプロセスは、一定量のリチウムイオンを消費します。 バッテリーを使用する必要がある限り、このプロセスをバイパスすることはできないので、'あまり考える必要はありません。



カレンダーのエージングとサイクルのエージングは​​基本的に独立しています。 したがって、デバイスがリチウム電池を充電および放電せずに外部電源を直接使用できる場合、サイクルエージングを回避することができ、これはリチウム電池の寿命に有益である。 しかし、どのSoCにとどまる必要がありますか? これは、以下で説明するものです。リチウム電池の寿命損失に対するさまざまな要因の影響に関する定性的な法則。


(1)充電状態


調査によると、SoCが低い場合、カレンダーのエージングとサイクルのエージングの両方が遅延します。 したがって、リチウム電池の寿命の低下を最小限に抑えたい場合は、その電力を低く抑える必要があります。 たとえば、リチウム電池を充電および放電せずにデバイスで外部電源を直接使用する場合は、電力を60%よりも40%に維持することをお勧めします。


それで、使用が許可を必要とする限り、バッテリーは低いほど良いですか? リチウム電池を保留にする、外部電源のみを使用する(現時点ではカレンダーエージングのみ)など、リチウムバッテリーを充電と放電に参加させないか、充電と放電に参加させるか(サイクルエージングが支配的です)によって異なります。この時)。


前者の場合、電力は実際に可能な限り低くなります。 ただし、バッテリーが低すぎると、バッテリーの再充電を忘れることによって飢餓が発生するリスクがさらに高くなります。 バッテリーが枯渇しないことを保証する状況下では、バッテリーが5%または0%近くまで放電されてから保管されると、保護効果が向上します。


後者の場合、状況は少し複雑になります。 バッテリーが低すぎると、バッテリーの内部抵抗が増加します。 ' sに、この隠れた問題を説明するための極端な仮説を立てましょう。 あるバッテリーの容量は10Whです。 電力が0〜10%のときは内部抵抗が非常に高いので、1Whの電力を蓄えて0%から10%まで充電すると、0.1Whしか使用できず、残りは0.9 Whはデバイスで動作しています。 バッテリーが熱くなったとき。 現時点では、0.1Whしか有効に使用できませんでしたが、バッテリーのサイクルエージングが1Wh発生しました。 電力が98%から100%の間の場合、内部抵抗は低くなります。 バッテリーの98%から100%までのサイクルエージングは​​わずか0.2Whですが、使用時の発熱が少なく、実効値0.1Whも得られます。 使用する。 高電力での同じ0.2Whバッテリーの経年劣化は、低電力での同等の0.2Whよりも大きくなりますが、実際の1Whの低電力よりも経年劣化が少ない可能性があります。


私が見つけることができる限られたデータの中で、バッテリーレベルが20%未満であるかどうか、高い内部抵抗がより害をもたらすかどうか、または低いバッテリー充電が軽い摩耗の利点を持っているかどうかを知ることができないので、私はできませんここで答えてください。 バッテリーをそれほど少なくする必要がありますか? しかし確かなことは、少なくとも40%を超える電力レベルでは、バッテリーの内部抵抗は無視できるということです。 したがって、たとえば、電力を40%±20%に維持する方が、60%±20%に維持するよりも有益です。


(2)温度


リチウム電池に最も適した温度はどれですか? さまざまな研究から得られたデータは完全に同じではありませんが、人体の快適な温度とほぼ同じです。 ですから、快適に過ごせる室温に保ってください。


より高い温度(人'の通常の口腔温度よりもほぼ高い)では、とにかく老化プロセスははるかに速くなります。


低温(ほぼ0℃)での保管は基本的に問題ありませんが、充電すると通常よりもダメージが大きくなります。


極低温(ほぼ& lt; 20°C)では、保管すら適切ではありません。


(挿入:湿度に関する研究はめったに見られないようですが、常識によれば、湿度が高すぎるとは思わないでください...)


(3)毎回の放電深度

充電と放電の深さが浅いほど良いです。 バッテリーをほぼ毎日完全に充電してから夜間に再度充電するよりも、1日に数回短時間充電する方がはるかに優れています。


質問があるかもしれません:充電が浅い場合、'サイクル数は自然に増加しませんか? たとえば、充電と放電の深さの100%に従って500サイクルを使用できる場合、'もちろん50%の深さに従って1000サイクルを使用することを期待しませんか? 実際、そうではありません。 研究者は、各サイクルは100%に達した充電と放電の累積量に基づいていると言います。 この定義の下では、充電と放電が浅いほど良いという結論が得られます。つまり、たとえば、50%の深さでは、2000回の充電と放電の時間を当てにすることができます。


(4)料金

充電率は低いほど良いです。 お急ぎでない場合は、急速充電の使用を減らすことをお勧めします。 ただし、携帯電話やタブレットなどのデジタル製品の急速充電率は最大で約2Cであり、研究者が調査中にさらに有害であることがわかった5Cまたは15Cよりもはるかに低くなっています。 したがって、これらのデバイスの充電率は比較的小さな要因です。


(5)時間とサイクル数


これは明らかです。 もちろん、バッテリーが新しく、使用量が少ないほど、容量の損失は少なくなります。 ただし、新しいデバイスがある場合は、使用量を減らすということは、それに伴う使用時間に変えるのではなく、時間の経過とともに寿命が長くなることを意味します。 これは単なる技術的な問題ではないようです。 慈悲深い人は慈悲を見て、賢い人は知恵を見てください。


リチウム電池は室温で使用して充電してください。


比較的低い電力レベルを選択し、実際の電力レベルをその上下に保ち、常に完全に充電されないようにします。


軽く充電して放電し、食事をどんどん減らします。