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1st written at Jun,2,2005
Last update at Mar,16,2006
| 概要 |
昨今はなんでもかんでもモバイルだということで、携帯電話・デジカメ・ＰＣ・ＰＤＡなど、携帯電子機器がたくさん使われている。最近などはゲーム機や無線ヘッドホンにも使われているようで、もはや生活の一部として欠かせないにもかかわらず、その取り扱いが面倒なので、ここで一度整理しておく。
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| 特性(1) |
まずは技術的な話。興味がない人は次へ飛んだほうがいいかも。
Ｌｉ−ｉｏｎ（リチウムイオン）バッテリは、１セル（つまり１個）で３．６Ｖ前後の電圧を出力する二次電池である。浅い充放電でも満充電容量に劣化を与えること、つまりメモリ効果なく繰り返し使用できるのが最大の特徴である。従来の二次電池と比較した特徴としては、
(1)重量当たり容量が大きい
(2)個数当たり電圧が大きい
(3)許容充電電圧が厳しい
(4)短期間欠出力特性に優れている
(5)長時間満充電で置くと性能劣化する
(6)メモリ効果がない＝製品寿命が長い
(5)過放電すると以後充電できなくなる
といったところであろう。
前述したが、許容充電電圧が厳しいというデメリットもあるため、充電システムにはある程度の自動制御装置が必要となる。充電機器からするとメモリ効果がないということと相殺し得る特性ではある。
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| 特性(2) |
定常使用による特性をみると、特性の(4)(6)であるメリットを十分に生かすためには、こまめに充電こまめに使用、というのが理想的使用パターンである。携帯電話機やＰＤＡには非常に向いており、余り何も考えず使っていても比較的問題はない。
反面、特性の(5)であるデメリットは意外と大きく、知らないとあっという間にバッテリを無価値なものにしてしまう。Ｌｉ−ｉｏｎ電池はその化学的特性により、満充電状態ではバッテリ自体を傷めてしまう。買って１年も経たないうちに携帯電話機のバッテリがダメになってしまう人は、多分毎晩（あるいは毎日）充電器の上に電話機を置きっぱなしにしているだろう。
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| 対策(1) |
満充電だと電池にダメージが与えられるので、満充電しない。
というのは無理。充電しっぱなしなことがないように気をつけている程度でいいだろう。充電器にセットしっぱなしだと、満充電まで充電した時点で充電器またはバッテリパックが満充電を検出、せっかくそこで充電が終わっても、載せっぱなしだとまたすこし算容量が減った時点で充電が再開され、結果的に寿命は短くなる。
メモリ効果がないからといって、あんまり電池残量が減っていないのにすぐ充電するというケースでは、充電すること自体よりも満充電の時間が長いことのほうが害になっているのである。これを誤解して、「Ｌｉ−ｉｏｎ電池にもメモリ効果はある」と考える人が多いようだ。それでも満充電になってすぐに充電器からおろせば、基本的には害は少ない。
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| 対策(2) |
では減ってしまった電池容量は戻らないのかというと、一概にＮＯとは言えない。
前述の通り、製品に使用されるバッテリパックには制御装置が埋め込まれていることが多い。この制御装置の役目は、
(1)満充電になったら充電を止める
(2)電池の出力が弱くなったら出力を止める
という、主に２つの役目がある。主にバッテリを取り出して充電器を使い充電するものでは、充電器に内蔵されていることもしばしばあるが、基本的にバッテリパックそのものに内蔵されていることが多い。また、携帯電話等では制御装置を本体に内蔵し、バッテリパックは単純に電池が収められているものも多い。
メモリ効果のように感じられるＬｉ−ｉｏｎ電池の異常は、この制御装置に起因するものが多い。制御装置の役目(2)にあるように、電池の出力が弱くなった場合に出力を止めるという機能があるためで、いちいち充電・放電のたびに記録したバッテリ劣化の状態が狂っていることがある。
このような状態に陥ってしまったＬｉ−ｉｏｎ電池は、充電と放電を繰り返すことにより、見かけ上の容量を回復することが出来る。普段は満充電から少し使用しただけでバッテリ切れ表示が出るようなバッテリでも、残量ゼロ近くまで放電させて再度満充電すると、前述の制御装置が正しい容量を再認識して、多少は回復する。
工場出荷時や、長期保存後はこの放電・充電のサイクルを２〜３度実施すると、良好な性能が得られる（2009年2月27日、抜粋されたコメントからのリンクがあったので念のため追記：これは、収容されている電池の実際の容量より制御装置設定上の電力量が小さく記録されている場合の話で、常にそうだということではないので留意すべき。コピー品もしくは互換バッテリの類では良くあることで、その例はVAIOのレポートを参照のこと）。
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| 対策(3) |
保存する場合は、満充電で放置するとバッテリが劣化、あるいは破損する。また完全に使い切ったものを放置しても充電できなくなる症状が出るので、半分ほど充電した状態で保管する。
明るかったり温かかったりすると内部で反応が進行してやはり寿命を縮める。冷蔵庫でもいいかもしれない。
長期間製品を使用しない場合はバッテリを抜いておくのも基本である。これはＬｉ−ｉｏｎ電池に限らず、どんな電池でも当たり前のこととしておくべきである。過放電によりバッテリ内部の反応が進み、電極や容器を侵食し容量を失うだけでなく、溶液溢失（いわゆる液漏れ）により電池を破損したり、製品本体を破損したりする。
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| 対策(4) |
新品導入時には出力停止寸前までの放電と満充電を２〜３回繰り返すといい。また、短い放電と充電を繰り返している場合は導入時に限らずこれを定期的に行うのが良いとされている。これをエージングという。電池の内部イオンのバランスを一度両方向に振って、電池の正しい性能を引き出すための作業である。リチウムイオン電池に限らず、ニッケル水素電池でも同様の手続きが推奨される。
これによりリチウムイオン電池特有のバッテリ制御装置がバッテリセル本来の容量を検出して、正しい容量を認識できるようになるという利点もある。
エージングはなるべく低温（つまり室温）で行うのが良いとされ、充電と放電の間には数分〜十数分の間隔を空けるとよい。
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