リチウムイオンバッテリー充電器–はじめに、必要性と充電方法

リチウムイオン電池は、市場で入手可能な最高の電源の1つです。それらは、日用品から航空宇宙機器に関連するさまざまなアプリケーションに使用されています。ただし、パフォーマンスの秘訣は正しく充電することにあります。リチウムイオン電池が適切に充電されていないと、電池が誤動作し始め、場合によっては損傷する可能性があります。

リチウムイオン電池を正しい方法で充電することは、電池の最適な性能と長寿命の原因となります。リチウムイオン電池の充電メカニズムを管理するために、通常、充電には電池管理システムが伴います。バッテリー管理システムは、放電、充電レベル、および充電と放電の速度を制御します。

通常の充電器でリチウムイオン電池を充電できますか

「通常の充電器でリチウムイオン電池を充電できますか」に対する答えは、「状況によって異なります」です。明確なノーではありませんが、バッテリーの種類とそのデザインによって異なります。リチウムイオン電池は、他の通常の電池と比較して、より高い電圧レベルを持っています。また、消耗すると、リチウムイオン電池の電圧は非常に小さくなります。

通常のバッテリーとLi-ionバッテリーの充電メカニズムのもう1つの違いは、リチウムバッテリーは、満充電になるまで一定の電流を供給して充電し、その後充電器が停止することです。通常のバッテリー充電器とは異なり、リチウムバッテリー充電器には「トリクル充電」または「フロート」メカニズムがありません。リチウム電池充電器は、電池が完全に充電されるまで通常よりも速い速度で電流を供給する「急速充電」をサポートしています。

充電器の最大出力電圧を決定するオプションがあり、充電器に自動電圧均等化モードがない場合は、通常の充電器を使用してリチウム電池を充電できます。ただし、電圧均等化モードが無効になっている場合は、バッテリーの損傷を防ぐために、完全に充電されたらすぐにバッテリーを充電器から切り離す必要があります。

最近のほとんどの充電器には、これらの機能を制御できるようにするためのこの最新テクノロジーが搭載されています。通常の充電器でリチウムイオンバッテリーを充電するには、適切なタイプの充電器と、充電器が損傷を与えることなくサポートできる適切なタイプのバッテリーが必要です。

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リチウム電池には家庭用充電器が必要ですか

リチウム電池は、さまざまな州での性能をサポートするために家庭用充電器を必要とします。

たとえば、一部のリチウムイオンバッテリー充電器には、「ブースト」または「ウェイクアップ機能」と呼ばれる機能が含まれています。この機能の目的は、リチウム電池を過放電状態からサービスに戻すことです。リチウム電池の過放電状態は、電池が自己放電状態で保管され、電圧カットオフレベルに達するまで電池が放電し続ける場合に発生する可能性があります。通常の充電器は、このような状態ではリチウム電池を充電できず、ユーザーは電池を廃棄します。充電管理システムを備えた家庭用充電器は、セルあたり2.2ボルトまたは2.9ボルトの「ブースト」を提供して、バッテリーを保護領域に移動し、そこで再び充電を開始します。ただし、セル電圧がセルあたり1.5ボルトを下回った場合は、この時点でバッテリーの安全性が損なわれる可能性があるため、十分な注意を払う必要があります。

リチウムイオン電池を充電する最良の方法は何ですか

電子的には、リチウムイオン電池の充電プロセスは、Ni-CdまたはNiMH電池の充電プロセスとは大きく異なります。両方のバッテリーは異なる電子メカニズムに従うため、単一の電子回路を使用して両方の種類のバッテリーを充電することはできません。

幸いなことに、リチウムイオン電池の充電メカニズムは、通常のNiCdおよびNiMH電池と比較してはるかに簡単です。充電回路はシンプルで、時間の経過とともに劣化する複雑な電圧クリッピングではなく、電圧と電流の制限技術で構成されています。

リチウムイオン電池は、飽和が必要な鉛蓄電池とは異なり、不規則な間隔で充電できます。したがって、リチウムイオン電池を充電する最良の方法の1つは、太陽電池などの再生可能エネルギー源を使用するか、風力タービンを使用することです。リチウムイオン電池は、他の通常の電池と同様に、トリクル充電や均等充電も必要ありません。

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リチウムイオン電池を充電するための最良の方法は、以下に示す一連のガイドラインに反映されます。

1.飽和段階では、バッテリーを含むデバイスの電源を切るか、負荷を切断して電流を落とすのがベストプラクティスです。負荷（寄生負荷）の消費電力漏れは、充電器の誤動作を引き起こす可能性があります。

2.バッテリーは常に温帯で充電してください。より高い環境温度で充電したり、故障した充電器を介して充電したりすると、バッテリーの内部温度が上昇し、バッテリーの状態が悪化する可能性があります。多くの充電器には、過熱した場合に充電を中断できるように、バッテリー温度を監視するメカニズムが含まれています。

3.バッテリーの性能と寿命を延ばすためのベストプラクティスは、リチウムイオンバッテリーを完全に充電または放電しないことです。バッテリー容量の最大80〜90％を充電し、バッテリー容量の最大20％を放電することは安全な制限です。多くの充電器はバッテリーの充電量を完全に補充しておらず、バッテリーゲージの100％マークは、バッテリーの安全アラームにすぎない可能性があります。

4.充電中にデバイスを使用するとバッテリーが熱くなる可能性があるため、バッテリーの充電中はデバイスを使用しないようにしてください。バッテリーを休ませます。

5.充電プロセス中にリチウムイオンバッテリー充電器が温かくなった場合、または充電プロセス中にバッテリーが温まり始めた場合は、どちらかを交換することを強くお勧めします。

過度の自己放電が原因で、バッテリーレベルが動作可能なしきい値を下回る場合があります。これにより、バッテリーが古くなったり、充電器がバッテリーをウェイクアップできない場合があります。このような場合、最良の方法は、後で使用するために保管する前に、容量の約40〜50％のリチウム電池を充電することです。