アンアーバー-リチウムイオン電池は、携帯電話やラップトップからコードレス電動工具や電気自動車まで、最近あらゆるところで使われています。
そして、モバイルエネルギー貯蔵のための最も広く適用されている技術ですが、リチウムイオン電池の寿命を延ばす最善の方法について、ユーザーの間には多くの混乱があります。
そこで、ミシガン大学の研究者たちは、多数の学術論文やメーカーのユーザー マニュアル、カスタマー サポート ウェブサイトの情報を調べ、リチウムイオン電池の寿命を延ばすための 9 つのベスト プラクティスをリストアップしました。 Image credit: Center for Sustainable Systems at U-M School for Environment and Sustainability.
Nine keys to extend lithium-ion battery lifetime.これは、リチウムイオン電池の寿命を延長するための9つの鍵です。 Image credit: Center for Sustainable Systems at U-M School for Environment and Sustainability.
「劣化を加速させるような条件にさらされるのを最小限に抑えることで、電池を長持ちさせることができるのです」。
「さらに、リチウムイオン電池のコストは製品コストの5%から50%以上にもなるため、ユーザーにとっては悪条件を避けるための大きな金銭的インセンティブがあります」と、研究主任のGreg Keoleian (U-M School for Environment and SustainabilityのCenter for Sustainable Systemsのディレクター) は述べています。「
U-Mチームの研究結果は、2月15日にJournal of Energy Storageに掲載されました。
推奨される実践方法の多くは、バッテリーの健全性に影響を与える3つの主要変数である温度、充電状態、電流に関連しています。
- リチウムイオン電池の寿命を最大限に延ばすための、U-M の研究者による一般的なガイドラインと、メーカーによるいくつかの具体的な推奨事項を以下に示します：
- リチウムイオン電池を使用または保管するときは、高温と低温の両方で、極端な温度を避けるようにします。
電気自動車の場合、ほぼすべてのメーカーの取扱説明書に、高温に関する警告が記載されています。 中には、暑いときには日陰に駐車し、車をコンセントにつないでおくことで、必要に応じてバッテリーの冷却システムを作動させるようにアドバイスしているものもあります。
- バッテリーが 100% または 0% の充電状態で過ごす時間を最小限にします。 極端に高いまたは低い「充電状態」の両方がバッテリーにストレスを与えます。 バッテリーを 100% ではなく 80% SoC に回復させる部分的な充電を使用することを検討してください。 それが不可能な場合は、100% になったらすぐにデバイスのプラグを抜いてください。
Samsung と LG は、充電状態が 20% になったら充電するよう提案しています。
Tips for extended lithium-ion battery lifetime in laptop.（ラップトップのリチウムイオン電池の寿命を延ばすためのヒント）。
ノートパソコンのほとんどは、内蔵のバッテリー管理システムにより、デバイスの充電状態が 100% に達すると充電が停止し、ノートパソコンの充電状態が 95% になるまで充電が再開されません。 それでも、多くのラップトップ メーカーは、充電が完了した後にコンピューターを接続したままにしないように注意しています。
- 「急速充電器」の使用は便利ですが、リチウム イオン電池を標準の充電よりも早く劣化させます。 バッテリーを急速に放電することも、多くの同じメカニズムによって、バッテリーの劣化につながります。
- コードレス電動工具のメーカーによっては、充電器にバッテリーを保管しないようにアドバイスしたり、バッテリーを完全に使い切ってしまわないように注意したりしています。
- リチウムイオン電池は、高湿度環境での使用や保管を避け、穴をあけるなどの機械的な損傷を避けるようにしてください。 リチウムイオン電池は、時間の経過や使用によってどうしても劣化してしまいます。
電池の劣化には、主に容量低下と出力低下の 2 つの形態があります。
バッテリーの寿命を延ばすことは、材料の消費、採掘への影響、温室効果ガスの排出など、新しいバッテリーの生産に関連するコストや環境負荷を減らし、使用済みバッテリーの処分も減らします。
「モバイル エレクトロニクスおよび EV 産業が成長を続ける中、寿命延長の小さな改善も大きな環境利益になる」と Journal of Energy Storage 論文の著者は記しています。
研究者たちは、レビューした学術文献に加えて、メーカーが公開している情報を調査し、リチウムイオン電池の使用とメンテナンスに関する指示、指導、警告、またはヒントを探しました。
調査対象となった企業は、携帯電話メーカー10社（Apple、Google、HTC、Huawei、LG、Motorola、Nokia、Samsung、Sony、ZTE）、ノートパソコンメーカー10社（Acer、Apple、ASUS、Dell、HP、Lenovo、LG、Microsoft、Samsung、東芝）、電動工具メーカー4社（Bosch、DeWalt、 Makita、Milwaukee Tool）、電気自動車メーカー10社（BMW、Chevrolet、Ford、Fiat、Honda、Hyundai、Kia、Mercedes-Benz、Nissan、Tesla）でした。
『Journal of Energy Storage』論文の執筆者は、Keoleianのほか、U-M Center for Sustainable SystemsのMaxwell Woody、Maryam Arbabzadeh、Geoffrey Lewis、U-M Energy InstituteのAnna Stefanopoulouです。
この研究は、今日および明日の電池の責任管理に取り組む企業、学者、組織の連合である「責任ある電池連合」が支援したものです。
「国や世界がバッテリーによる経済へと移行する中、あらゆるタイプのバッテリー、特に自動車やトラックのバッテリーの寿命を延ばすことが最も重要です」と、Responsible Battery Coalition のエグゼクティブディレクターである Steve Christensen 氏は語ります。
ミシガン大学という尊敬すべき研究機関によるこの研究は、消費者によるバッテリーの使い方や扱いに世代交代する重要な最初のステップとなります」
このような研究により、私たちのバッテリーの使用方法は改善され、また、バッテリーがより長持ちします。