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2019/10/30

リチウムイオンバッテリのメモ


BATTERY UNIVERSITY
https://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_prolong_lithium_based_batteries より

・Low DoD
充電が完全な状態や少ない状態を行き来するような使い方(放電)をすると、バッテリの寿命が短くなる。
完全な放電と充電を行き来するような使い方をしてはいけない。
リチウムイオンバッテリはメモリ効果がなく、周期的な放電サイクルを必要としない(だたし公正は必要となる場合がある)。
DoD は 10 %程度が一番良い。(Table 2 )

・保管温度
保管温度は、低いほうがより放電が少ない。[0 deg](Table 3)

・充電電圧
寿命の観点から、最適な充電電圧は 3.92 V/cell である。
多くのリチウムイオンは 4.20 V/cell に充電され、最大充電電圧 0.10 V/cell 減少するごとにサイクル寿命が2倍になるといわれている。

(最大電圧まで充電されたときの容量 100 % の新品バッテリにおける基準で、3.90 V/cell 時における利用可能な保存されたエネルギーは 60 - 65%。 (Table 4)
電圧を直接測れない場合、電圧による充電制御はできないので、この値を参考にすればよい。

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携帯電話、パソコン、タブレット、デジカメのための充電は 4.20 V/cell まで充電される。
これは最大の容量を考慮しており、消費者は最適な実行時間が欲しいに他ならないためである。
工業においては、寿命のためにより低い充電電圧差を選んでいるからかもしれない(衛星や電気自動車)。
安全の観点から多くのリチウムイオン電池は、4.20 V/cell を超えることを許可しない。
より高い電圧は容量を増加させるが、過度な電圧は寿命を短くし、安全性を低くする。
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・DST (Dynamic stress tests)
実験結果では、75-65% SoC(State-Of-Charging) が一番良い。(Fig 6)

・内部抵抗
充電回数が多くなると、直流抵抗や交流抵抗は上がる。(Fig7)
バッテリ電圧4.1Vから61%分使用し、バッテリ電圧4.1Vまで再充電を繰り返し行った場合が一番悪く、
バッテリ電圧3.9Vから20%分使用し、バッテリ電圧3.9Vまで再充電を繰り返し行った場合が一番良い結果となる。
一番悪い結果の条件では、100回繰り返し再充電を行ったあたりから直流抵抗が大きくなる傾向にあるようだ。Cycles 0 - 1000, 40 - 60 mOhm[R dc, 10s]
また交流抵抗においても、繰り返し使用すると上昇する傾向にある。
(バッテリが劣化したら内部抵抗が上がるならば、劣化したバッテリはより熱を持ちやすい?)

・急速充電
なるべく避ける。