リチウムイオンバッテリーのセルバランスの崩れとは?

最終更新日 2019年10月11日

リチウムイオンバッテリーのセルバランスの崩れとは何か

バッテリーは劣化する!ムダな劣化を防ぐ4つのポイント(1/2) - FMVサポート : 富士通パソコン には、以下のとおり書かれています。
バッテリーパックの中には、小さなバッテリー(セル)が小分けされて入っています。繰り返し使ううちに、セルによって残量に差が出るなど、バランスが崩れてしまうことがあるのです。そうなると、残量が多いセルが満充電になったところで、充電が止まってしまいます。このため、バッテリー全体では充電の余地があっても、それ以上充電できないと判断されてしまうのです。
セルをコップ、セルの残量をコップに入れられた水の量に例えると、セルバランスの崩れとは複数のコップの間で水の量が異なっていることであると考えられます。

セルに充電することをコップに水を入れることに例えると、充電開始時点で最も水の量が多いコップが先に満杯になり、他のコップは満杯にならないと考えられます。

充電の余地があるセルが満充電になるまで充電すれば良さそうではありますが、既に満充電のセルにも充電し続けることになり危険なのでできないと考えられます。

“継ぎ足し充電”しても大丈夫? - バッテリー長寿の秘訣 ノートパソコン編:日経 xTECH Active では、セルバランスについて図を用いて解説しています。

セルバランスの崩れ
セルバランスの崩れ

この図を見るとセルバランスが崩れていると、本来よりも早くバッテリー切れになることがわかります。

バッテリーを使い続けるとセルBの容量が先になくなりますが、その時点でセルAには容量が残っています。

セルAの容量がなくなるまで使えれば本来よりも早くバッテリー切れになりませんが、一部のセル、この図ではセルBの容量がなくなったらバッテリー容量は0%になりますので、本来よりも早くバッテリー切れになります。

第127回 デジタル生活で活躍するバッテリの劣化はなぜ起こるの?|テクの雑学|TDK Techno Magazine でも、セルバランスについて図を用いて解説しています。

セルバランスの崩れ
セルバランスの崩れ

セルバランスの崩れがバッテリー切れと充電に対し与える影響についてわかりやすく描かれています。

厳密には、セルの容量が完全になくなったらバッテリー切れになるわけではないようです。

それでも、セルバランスが崩れていると、一部のセルではバッテリー切れの基準を満たしていなくても、一部のセルではバッテリー切れの基準を満たすので本来よりも早くバッテリー切れになることがわかります。

充電して全てのセルを満容量にできれば良いのですが、1つのセルが満容量となったら、それ以上は充電できないようです。


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