Lipoバッテリーの自己放電の問題

リチウムポリマー電池（Lipo電池）は、充電可能な電池の一種です。リチウムイオン技術に基づいています。従来の液体電解質の代わりに高分子電解質を使用して製造されています。 LiPoバッテリーは、従来のリチウムバッテリーよりも高い比エネルギーを提供します。非常に軽量であるため、携帯電話やラジコン飛行機など、重量が重要な機能となる製品に使用されています。

LiPoバッテリーは、その前身であるリチウムイオン電池とリチウム金属電池の足跡をたどっています。 1980年代以来、この分野は多くの研究を経てきました。ソニーが最初の商用円筒形リチウムイオン電池をリリースした1991年まで。それが、それ以来この分野で行われてきた成果の出発点でした。

LiPoバッテリーは素晴らしい性能を持っています。リチウムイオン電池よりも小型、軽量、高電力容量です。これらは、リチウムイオン電池の貴重なアップグレードと見なされています。ほとんどのLiPoバッテリーは、300回以上の充電サイクルに耐えるように設計されていません。多くのメーカーは、LiPoバッテリーは最大2年または3年も使用できると主張しています。これはどういうわけか約300回の充電サイクルに相当します。 LiPoバッテリーは、時間の経過とともに充電を保持する能力を失いますが、これは残念ながら不可逆的なプロセスです。 LiPoバッテリーは、1回の充電ができなくなるまで劣化し続けます。

LiPoバッテリーが自己放電するのはなぜですか？

LiPoバッテリーの内部で実際に何が起こっているのかを完全に理解するには、その背後にある化学的性質を知る必要があります。バッテリーの内部で起こったことはすべて化学反応です。負極は「鉛筆と同じ素材」のグラファイト素材でできています。正極電解質は、リチウム遷移金属酸化物材料でできています。健康なLiPoバッテリーでは、イオンは2つのプレート、つまりカソードの「マイナス側」とアノードの「プラス側」の間を自由に流れます。この流れがエネルギーの原因です。バッテリーを充電するとき、イオンは、バッテリー逆流と呼ばれるものを使用して、代わりにカソードからアノードに流れるように経路を逆にすることを余儀なくされます。

時間の経過とともに、このプロセス（逆流）によってカソードが摩耗し、その結果、バッテリー容量が減少します。ハイエンドLiPoバッテリーの場合、1000回の充電サイクルに達すると、容量は元の容量のわずか20％に減少します。このプロセスを完全に想像するには、電子機器を再充電するたびに、最大バッテリー寿命が数秒短縮されることを想像してください。不規則な気象条件でバッテリーを放電および充電すると、バッテリーの寿命が劇的に短くなることを考慮してください。

LiPoバッテリーの自己放電率はどれくらいですか？

リチウム技術に基づくすべてのバッテリーは、いわゆる自己放電を経験します。自己放電は、バッテリー内部で化学反応が起こり、このバッテリーの容量が減少する現象として定義されます。この化学反応は、電極間の接続や外部要因や回路なしで発生します。自己放電により、バッテリーの貯蔵寿命が短くなり、その結果、バッテリーをデバイスに挿入したときに、最初は完全に充電されていない状態になります。

バッテリーの種類に応じて、自己放電時間が決まります。 LiPoバッテリーの推定自己放電率は1か月あたり約5％です。これは、月に30％の自己放電率を持つNiMHバッテリーと比較すると信じられないほど低い率です。そして、月に20％の自己放電率を持つNiCd電池。

LiPoバッテリーを完全に放電する必要がありますか？

簡単な答えは「いいえ」です。使用前、保管時、または何らかの理由でLiPoバッテリーを完全に放電する必要はありません。 LiPoバッテリーには充電メモリがありません。さらに、LiPoバッテリーの放電は専門的な問題で行う必要があります。そうしないと、重大な危険が発生する可能性があります。 LiPoバッテリーを放電率以下に放電することは非常に危険です。

理解を深めるために、排出率の概念について説明しましょう。放電定格は、LiPoバッテリーがバッテリーに損傷を与えることなく安全に放電できる速度を表します。放電定格はバッテリーの容量に依存します。そのため、容量を表す文字Cが後に続く数字で表されます。

たとえば、5アンペアの容量を持つLiPoバッテリーがあるとします。バッテリーには、放電率が50℃と書かれています。これを計算するには、50に容量5を掛けると、結果は250Aになります。したがって、250Aがこのバッテリーの放電定格です。

LiPoバッテリーの充電と放電に関しては、従わなければならないいくつかの安全規制があります。これらの安全上のヒントに従わないと、壊滅的な結果を招く可能性があることに注意してください。

• LiPoバッテリーをリードで拾わないでください。はんだ接合部からワイヤーが抜ける場合があります。常に体で拾ってください。

• 充電するときは、耐火場所で充電してください。 LiPoセーフバッグの使用が望ましいです。

• 使用後すぐにバッテリーを充電しないでください。最初にバッテリーが冷えるのを待ちます。

• バッテリーは1C以下で充電することをお勧めします。

• 充電中はバッテリーを放置しないでください。常にそれをチェックして、暖かくなったり腫れたりしていないことを確認してください。

• 損傷したLiPoバッテリーを充電しようとしないでください。そうすると、火災や爆発を引き起こす可能性があります。

• 充電する前に、セルの数とバッテリーの種類が充電器の数と一致していることを確認してください。

• バッテリーの過充電は避けてください。

LiPoバッテリーを太陽の下や熱い車の中に置いたままにしないでください。