リチウム電池のカットオフ電圧を防ぐ方法は？

リチウム電池のカットオフ電圧の概要

リチウム電池の通常の電圧は3.6vです。ただし、一部のメーカーは、紙の1時間あたりのワット数を増やすためにそれよりも高くしています。

リチウム電池の化学的性質と設計に応じて、電池ごとにカットオフ電圧が異なります。それらは異なる通常の電圧で販売される可能性があります。たとえば、ほとんどのリチウム電圧は3.7vまたは4.2vです。つまり、取得できるセルの最高電圧は3.7vまたは4.2vであり、それより高いものはありません。バッテリーが使用されると、電圧はどんどん低くなり始めます。電圧が3.4vに達すると、バッテリーは切れ、3.0vではカットオフ回路がバッテリーを切断します。

リチウム電池のカットオフ電圧は、電池が完全に放電される電圧と見なされ、このポイントを超えて電池を放電すると、電池にとって危険であると見なされます。

リチウム電池の遮断電圧の保護回路

バッテリーが少なくなった場合、その放電状態のままにしておくと、バッテリーが完全に放電されたままになるリスクが高くなります。この放電状態では、保護回路に流れる電流によってバッテリーも放電されます。

また、バッテリーが標準の放電終了電圧を超えて放電されると、バッテリーのパフォーマンスが低下し、その結果、バッテリーのライフサイクルが短くなり、完全に機能しなくなります。ただし、ロックアウト電圧を非常に高いポイントに設定すると、バッテリーは最大容量を満たすことができなくなります。

低バッテリーモードは、携帯電話などの製品を自動的にオフにするリチウムイオンバッテリー製品で有効になり、この時点で、バッテリーが1か月ほど充電されていなくても、保護回路は機能しません。電圧が高すぎます。したがって、バッテリーの損傷の原因となった可能性のあるバッテリーの過度の消耗はありません。

保護回路は4.5μA未満の電流を使用します。したがって、リチウムイオン電池が放電終了電圧に達するまでにかかる時間は、この低電流で大幅に増加します。また、大電流を使用する他のいくつかの保護回路では、自己放電の時間が速くなります。さらに、バッテリーが推奨制限よりも低く自己放電した場合、容量の損失を回復することはできません。

ロックアウト電圧が3.0Vに設定されている場合、保護回路は通常、単セルのリチウムイオン電池用に構築されます。次に、R1とR2の比率によって設定されるこの電圧がノードAで検出されます。また、バッテリ電圧がロックアウト電圧を下回ると、ノードAはしきい値を下回り、ノードBに移動します。

リチウム電池の遮断電圧を適切に保護する方法

次の質問は、バッテリーを完全に失うことがないように、リチウムイオンバッテリーのカットオフ電圧をどのように適切に保護するかです。

・バッテリーを室温に保つ

室温は摂氏20度から25度の間です。リチウム電池に起こりうる最悪の事態の1つは、完全に充電され、熱または高温にさらされることです。そのため、気温が高い場合は、モバイルデバイスのバッテリーを車内に置いたままにしたり充電したりしないことをお勧めします。リチウム電池の寿命を縮めることになると、熱は圧倒的に最大の脅威です。

・スペアを携帯する代わりに、大容量のリチウムイオン電池を入手する

一般に信じられていることとは反対に、バッテリーは実際には時間の経過とともに劣化し、使用されているかどうかは関係ありません。このため、予備のバッテリーは使用中のバッテリーよりも長持ちしません。バッテリーを購入する際には、経年劣化の特性に注意することも重要です。長い間棚に置いていたものではなく、製造日が最も新しいものを必ず求めてください。

・部分的な放電を考慮し、常に完全な放電を避けます

リチウム電池は、他の種類の電池とは異なり、充電メモリがありません。これは、完全な放電サイクルが必要ないことを意味します。実際には、バッテリーが部分放電サイクルを使用する方が実際には優れています。

ただし、バッテリーの専門家が30回の充電後、リチウムバッテリーを完全に放電できるように努力する必要があるとアドバイスしているため、この規則には例外が1つあります。これは、部分放電が継続すると、デジタルメモリと呼ばれる状態が発生する可能性があるためです。この時点で、デバイスのパワーゲージの精度が低下し始めます。

そのため、バッテリーをカットオフポイントまで放電してから再充電することをお勧めします。その後、パワーゲージが再調整され、効果的になります

・リチウム電池を完全に放電しないでください

リチウム電池がセルあたり2.5v未満で消耗すると、電池に組み込まれている安全回路が開き、電池が切れているように見えます。この段階では、元の充電器は役に立たず、ブースト機能を備えたバッテリーアナライザーだけが、バッテリーを再充電したり、バッテリーを元の状態に戻したりすることができます。

安全上の理由から、深く放電したリチウム電池を廃棄したり、数か月放置したりした場合は、充電しないことをお勧めします。

・リチウム電池の適切な保管

予備のバッテリーを用意することは実際には悪い考えではありません。ほとんどの人はノートブックやモバイルデバイス用に予備のバッテリーを持っていますが、実際には元のバッテリーほど長持ちすることはありません。ほとんどの人はその理由を知りませんが、それは予備のバッテリーが完全に充電されている間に保管されているためです。これは、リチウムイオンの酸化が貯蔵中に最も速い速度であるためです。リチウム電池を保管する適切な方法は、40％充電され、涼しい場所、できれば冷蔵庫に保管することです。

まとめ

リチウム電池は実際には古いタイプの電池を改良したものであり、上記の指示に従っている限り、他の電池よりも比較的簡単にカットオフ電圧に達するのを防ぐことができます。