充電温度がワイヤレス充電製品にもたらす影響とは？
Allion Labs/Ralph Liao リチウム電池とは？ リチウムイオン電池（LithiumIonBattery、略LIB）、別名リチウム電池は、リチウム金属またはリチウム合金を負極とした非水電解質溶液を用いた電池の一種です。リチウム金属の化学特性が非常に活発であるため、リチウム金属の加工、保存、使用は環境へ考えさせられることが多くあります。リチウムイオン電池中の電解液は、ゲルとポリマーの混合物です。電池の正極と負極は、リチウムイオンを受容、放出するためのスポンジのような物理構造を有する必要があります。充電中、リチウムイオンは負極から電解液中に移動し、スポンジにその水が入り、リチウムイオンは正極の穴に入っていき、放電の方向が全く逆になります。 現在電子産業でよく取り上げられているリチウム電池は、実はリチウムコバルト電池です。広義で充放電可能リチウム電池とは、黒鉛負極、コバルト、マンガンまたはリン酸鉄を用いた正極、およびリチウムイオンを輸送できる電解液から構成されています。リチウムイオン電池構造は現在正式に商業化に成功し、リチウムイオン二次電池として何度も充電して繰り返し使用することができます。これは、リチウムイオン二次電池の正極と負極に使用される化合物が材料構造に無理な変化を起こさずにリチウムイオンの出入りを促すことができるため、充放電中にリチウムイオンが正負極間を往復させることができるからです。 リチウム電池の標準的な電圧は3.7 Vですが、充電満タン時の電圧は4.2 Vまで貯めることが可能です。エネルギー密度は高く、サイクルの寿命が長いため、現在では多くの3 C製品がリチウムイオン電池を電源としています。リチウム電池の欠点としては過放電と過充電に耐えられないことであり、誤った使用は電池の寿命を減らすだけでなく、熱暴走による爆発、発火などの安全性にも問題があります。市場のほとんどのリチウムイオン電池には保護回路や電池のコアに防爆機構が搭載されています。 リチウムイオン電池の動作原理には正極と負極の間のイオン運動によるものです。理論上このメカニズムは永遠に有効ですが、時間が経つにつれて、使用頻度、高温、老化が性能を低下させる可能性もあります。そのため、メーカーはほとんどはリチウムイオン電池の寿命を300〜500回の放電／充電サイクルに指定した保守的な方法を採用しています。 リチウムイオン電池は熱を受けると同時にその圧力を受けるため、電池を高充電電圧にしているのと同じようになってしまいます。もし電池温度が30°C（86°F）以上であれば高温となり、ほとんどのリチウムイオン電池では4.10 V/cell以上であれば高電圧となります。バッテリーを高温にし長時間フル充電の状態にしていると複数回充電するよりもバッテリーが故障しやすくなる原因になります。 Battery Universityの研究によると、0°Cの温度で40%まで充電すれば、1年後の電池の状態は出荷時の98%を保持することができます。同じ0°Cの温度で100%まで充電したとしても、1年後の電池の健康度は出荷時の94%を保持することができます。しかし、40%と100%に充電する際、充電温度の増加に伴い60°Cの状態で100%に充電すれば、3ヶ月で電池の状態が60%になってしまうことがわかりました。ワイヤレス充電は電磁誘導による技術であるため、通電後の磁気コイルには磁場変化が生じ、電子の流れが充電可能な電流を発生させています。電流の発生時は必ず熱エネルギーが発生し、充電が速ければ速いほどその熱エネルギーは強くなるので、 [...]
