リチウム電池のメンテナンスと誤解を分析する

バッテリーは、ノートブックコンピューターの重要な消耗品でもあります。バッテリーを一定時間使用すると、電源がなくなるまで徐々に電源が短くなります。したがって、ラップトップのバッテリーのメンテナンスと合理的な使用もよく議論されるトピックです。ただし、一部のユーザーのメンテナンスに対する理解が間違っているため、以下の説明を行います。

まず、ニッケル水素電池

リチウム電池と比較して、ニッケル水素電池は固有の欠点を取り除くことができません。 1つ目はメモリー効果です。Ni-MHバッテリーはニッケルカドミウムバッテリーと同じメモリー効果がありますが、わずかですが、消耗する前に充電する必要があります。リチウム電池はメモリー効果が全くないので、余電力を無視して直接充電できます。欠点は、自己放電率が高いことです。ニッケル水素電池は月に25〜35％であり、リチウム電池は月に2〜5％しかないため、ニッケル水素電池はすぐに電力を失い、頻繁に充電する必要があります。ニッケル水素電池を搭載したモデルはほとんど見られず、リチウムイオン電池が一般的に使用されています。

第二に、リチウム電池

リチウム電池は、通常、1つのライフサイクルで300〜500回充電および放電できます。したがって、多くの人は、バッテリーの使用量が少ない限り、バッテリーの寿命をある程度延ばすことができると考えています。しかし、彼らはリチウム電池の老朽化の性質を無視しています。

電池は化学成分として、作業環境の影響を大きく受けます。バッテリーの損失の主な原因は、酸化反応によるバッテリーの内部抵抗の増加です。セルの抵抗が特定のポイントに達すると、この時点ではバッテリーは完全に充電できますが、バッテリーは蓄積された電力を解放できなくなります。これが、多くのユーザーが、完全に充電されたバッテリーの電源がまったく切れていると不満を言う理由です。したがって、この問題を理解することをお勧めします。リチウム電池を組み立てて生産ラインがなくなると、寿命時計が動き始めます。その残りの寿命は現在、充電回数によって推定されています。

バッテリーの頻繁な使用を避けることが最も基本的な方法ですが、通常は外部電源を使用している場合でも、バッテリーを使用していないように見えますが、実際には、バッテリーの経年劣化プロセスは時間の経過とともに進んでいます。バッテリーを未使用のままにしておくと、バッテリーの損失をある程度遅らせることはできますが、止めることはできません。一般的に、2〜3年後には死んでしまいます。したがって、保管用の予備のリチウム電池を購入する必要はありません。実はこのバッテリーは無駄になっています。また、いつもバッテリーを使わないままにしておくとしたら、携帯電話の意味は？したがって、使用する場合のメンテナンスの問題について話し合う必要があります。

自分自身を知り、お互いを知ることで、戦争はありません。リチウムイオン電池の正極材料は通常、リチウムの活性化合物で構成され、負極は特殊な分子構造の炭素です。一般的な正極材料の主成分はLiCoO2です。充電中、電池の2つの極に印加された電位により、正極の化合物がリチウムイオンを放出し、負極分子がシート構造に配置された炭素に埋め込まれます。放電時に、シート構造の炭素からリチウムイオンが析出し、正極の化合物と再結合します。リチウムイオンの動きは電流を生成します。

化学反応の原理は非常に単純ですが、実際の工業生産では、考慮すべき多くの実際的な問題があります。正極の材料には、複数の充放電の活性を維持するための添加剤が必要であり、負極の材料には、分子構造レベルで設計されます。より多くのリチウムイオンを収容するために;正極と負極の間に充填された電解液は、安定性を維持することに加えて、良好な導電性を持ち、バッテリーの内部抵抗を低減する必要があります。

リチウムイオン電池がニッケルカドミウム電池のメモリー効果を持つことはめったにありません。メモリー効果の原因は、リチウム電池ではほとんど発生しない結晶化です。ただし、リチウムイオン電池の容量は、正と負の材料自体の変更を中心に、複雑で多様な複数の充電と放電を行った後でも減少します。分子の観点から、正極と負極にリチウムイオンを含む正孔構造は徐々に崩壊してブロックされます。化学的観点から、正と負の材料は受動的に活性化され、副反応が発生します。物理的に安定している他の化合物は、正極材料が徐々に剥がれ、最終的に、充電および放電中にバッテリーが自由に移動できるリチウムイオンの数が最終的に減少します。

不適切な温度は、リチウムイオン電池内の他の化学反応を引き起こし、私たちが見たくない化合物を生成します。したがって、多くのリチウムイオン電池の正極と負極の間に、温度制御された保護セパレーターまたは電解質添加剤があります。電池の温度がある程度上昇すると、複合膜の細孔が閉じたり、電解質が変性したりして、回路が壊れるまで電池の内部抵抗が増加し、電池が加熱されなくなります。バッテリーの充電温度が正常であることを確認してください。

したがって、リチウムイオン電池にも先天性の欠陥があります。リチウムイオン電池は、工場出荷時から劣化しているため、リサイクルしなくても電力の一部が永久に失われます。この現象は、バッテリーの「経年劣化効果」と呼ばれます。 NiMHバッテリーの「メモリー効果」と同様に、バッテリーの電力が低下します。しかし、原理は異なり、廃棄方法も異なります。ニッケル水素電池の「メモリー効果」を回避する方法は、深い充電と放電を実行することですが、リチウム電池はこれを実行してはなりません。これについては後で詳しく説明します。

第三に、リチウム電池の保存

リチウム電池の経年劣化率は、温度と保留状態での充電状態によって決まります。テストデータによると、リチウムイオン電池の経年劣化の大きさは、温度と充電飽和度に比例します。これは、温度が高く、バッテリーが完全に充電されているほど、容量の損失が大きくなることを意味します。さまざまな要因がバッテリー容量に与える影響を説明する表を示します。

40％充電後の温度を保存し、保留にし、100％保存して、保留にします。

1年後の残存容量1年後の残存容量

0度98％94％

25度96％80％

40度85％65％

60度75％60％（3か月後）

表からわかるように、充電状態が高く、温度が高すぎると、バッテリー容量の低下が加速します。したがって、リチウムイオン電池を長期間保管する場合は、電池自体の保護回路が動作できるように、電力を40％に制御し、15°C以下で保管する必要があります。完全に充電した後、バッテリーを高温にすると、バッテリーに大きな損傷を与える可能性があります。また、表では、電荷の100％が60°Cで保存されており、バッテリー容量が3か月後に40％低下していることがわかります。

第四に、リチウム電池の使用

バッテリーを節約する方法の問題を解決した後、それはまた、誰もが主張している別の焦点を引き出しました。固定電源を使用する場合、バッテリーを取り外す必要がありますか？これは確かに頭痛の種です。原則として、バッテリーの寿命は主に充電回数によって計算されます。外部電源でバッテリーを取り外すと、バッテリーが充電される可能性を減らすことができます。さらに、固定電源を使用する場合、バッテリーがコンピューターに配置されている環境を分析できます。ノートブックコンピューターの充電保護回路により、バッテリーは95％から100のフル充電状態に維持されます。 ％、バッテリーはこの時点の状態です。周囲温度は少なくとも25°Cから30°Cの間です。暑い時期に気温が高い場合は、当然、上記の表からそうするという結論に達するはずです。バッテリーの損傷が最も大きく、容量が大幅に低下します。

ただし、バッテリーを取り外した後、外部電源のみを使用すると危険が伴います。突然の停電と不安定なAC電圧はノートブックにハードウェアの損傷を引き起こすため、メーカーは通常、バッテリーを取り外さないようにユーザーに警告します。もちろん、その結果、バッテリーは比較的過酷な環境にあることが多く、バッテリーがなくなるまでにそれほど時間はかかりません。その後、修理センターに行って新しいバッテリーを交換する必要があります。そうすれば、当然のことながらメリットが得られます。メーカー。です。これも頭痛の種です。

安定したAC電源を前提として、いつでもデータをバックアップできる状態であれば、バッテリーの取り外しを検討できるとしか言えません。バッテリーを長期間使用しない場合は、バッテリーを40％で保管し、25°C未満の涼しく乾燥した場所に保管してください。ただし、冷蔵庫には入れないでください。

ほこりや湿気はバッテリーキラーとしても機能するため、パネル回路を損傷し、バッテリー内部の酸化を促進する可能性があります。したがって、長期間保管されているバッテリーの場合、低品位のほこりにフィルムを貼る必要があります。と湿気。保管期間中は、バッテリー自体の不動態化電圧が低下するため、バッテリーを隔月で設置して充電と放電のループを実行し、保存を続けてバッテリーの容量とイオン活動を維持する必要があります。体のバッテリーを行使します。充電するだけです。

次の特別な強調：過充電と放電の禁止

誰もが注目する最後の焦点は、リチウム電池を適切に充電および放電する方法です。過充電および過放電は、リチウムイオン電池の正および負の端子に恒久的な損傷を引き起こします。これは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池の慣行とは大きく異なります。分子の観点からは、過剰な放電によってアノード炭素がリチウムイオンを過剰に放出し、そのシート構造が崩壊することが直感的に理解できます。過充電は、負の炭素構造にリチウムイオンを過剰に差し込むことはほとんどありません。これらのリチウムイオンの一部は、もはや放出できません。したがって、リチウムイオン電池には通常、充電および放電制御回路が装備されています。リチウム電池の場合、完全放電ではなく部分放電を実行するのが最適です。実際のテストでは、バッテリーがユニットあたり2.5ボルト未満に配置されている場合、バッテリーの内部安全回路は起動しますが、この時点でバッテリーはやや役に立たなくなることが示されています。その結果、バッテリーの消耗期間を早めることしかできません。正しい方法は、バッテリーを保管する前にバッテリーを消耗させないことです。代わりに、保管する前に充電し、再度使用する前に完全に充電してください。

深い充電と放電はバッテリーに有害ですが、なぜ一部の人々は誤解しているのですか？

まず第一に、深い充電と放電は電池の活動を刺激し、リチウムイオン電池の実際の容量を増やすことができると信じられています。専門家の回答によると、これはリチウム電池のメカニズムを理解していない興味深い想像です。深い充電と放電は、リチウムイオン電池の永久的および負の永久的な損傷を引き起こすだけです。

第二に、新しいバッテリーのバッテリー表示が正しくない場合があります。たとえば、バッテリーが完全に充電されている場合でも、96％を示します。充電と放電を数サイクル行った後、ゆっくりと99％〜100％に達します。実際、これはバッテリーの検出回路が十分なデータをサンプリングしていないためであり、将来的にレジスターの値を修正することによって引き起こされます。バッテリーレベルはバッテリーの化学的性質によって決定され、表示される値は単なる参照値です。いわゆる新しいバッテリーは、使用前に3回の完全充電と放電のために「アクティブ化」されます。専門家の目には、それも噂されています。多くの人が、バッテリー情報に示されている容量が、深く充電して下ろした後に変化したことに気づきました。どうして？ノートパソコン用のリチウムイオン電池は、一般的に管理チップと充電制御チップを搭載しているため

（1）管理チップには、バッテリー容量、温度、ID、充電状態、放電回数などの値を含む一連のレジスターがあります。これらの値は、使用中に徐々に変化します。

（2）充電制御チップは、主にバッテリーの充電プロセスを制御します。リチウムイオン電池の充電プロセスは、定電流急速充電フェーズ（バッテリーインジケーターが黄色の場合）と定電圧電流減少フェーズ（バッテリーインジケーターが緑色に点滅）の2つのフェーズに分けられます。定電流急速充電フェーズでは、バッテリー電圧がバッテリーの標準電圧まで徐々に上昇し、制御チップの下で定電圧ステージに転送されます。電圧が上昇して過充電にならないようにし、バッテリーの電力が上がると、電流は徐々に弱まります。 0に移動し、充電を終了します。これにより、過充電を効果的に防止できます。

（3）電力統計チップは、バッテリー情報で読み取ったWh値である放電曲線（電圧、電流、時間）を記録することにより、バッテリー電力を計算できます。リチウムイオン電池は、繰り返し使用すると放電曲線が変化します。チップが完全な放電曲線を再度読み取る機会がない場合、計算された電力は正確ではありません。したがって、バッテリーを校正するには、チップを深く充電して配置する必要があります。

したがって、個人的には、ノートブックの使用説明書の「使用は完全に充電され、1か月使用後に1回置く必要があります」の主な機能は、これらのレジスタの不適切な値を修正して、バッテリーの充電制御と公称容量はバッテリーの実際の状況と一致します。

また、リチウム電池はどのように適切に充電および放電する必要がありますか？リチウムイオン電池のメモリー効果はごくわずかであるため、半充電によるダメージは大きくなく、過放電（完全放電）が最も懸念されます。多くの場合、リチウムイオン電池の放電が極端に少ないと、電池が事前に廃棄されます。 BIOS放電、プログラム放電、さらには小さな電球の放電などは、最後の手段ではありません。したがって、リチウムイオン電池の0％充電を待つ必要はありません。

要約すると、バッテリーのメンテナンスに関するいくつかの提案があります。

1. ACAdapter（外部電源アダプター）モードで、バッテリーが充電/放電プロセスを受けない場合、寿命は通常のバッテリーより長くなります。

2.バッテリーの内部抵抗の増加は、バッテリー損失の主な原因です。中途半端な充電と近接警報ラインの使用に大きな違いはありません。管理チップの数だけが異なります。

3.完全放電を避けます。

4.一定期間、保護回路の制御下で深充電を行い、バッテリーの電力統計を修正することができますが、これによってバッテリーの実際の容量が増加することはありません。

5.摂氏40度の高温では、バッテリーの損失率は常温よりはるかに速くなります。シンガポールや中国南部などで高温の車に使用すると、バッテリーの温度が摂氏65度に達しやすくなり、バッテリーの急速な損失が発生します。ノートブックを熱い車に置かないでください。

6.ほとんどの場合、固定電源を使用していて、AC電源が安定している場合は、バッテリーを取り外して、残りのバッテリーを40％まで充電できます。

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