化学の道コミュの携帯の充電池についてです。

化学energyによって、電池は構成されているのは世の常識。
充電池の性能低下においてもそうですね。

しかし、僕の携帯の充電池は一年の試用期間内で、その性能低下は急激に発生しました。

私の親友の材料屋の者にそのことについていろいろと聞いたのですが、その人も標準的な解説止まりでそれ以上は答えられないという感じでした(彼の専門は炭素繊維だし)。

ここで質問なのですが、充電池の性能低下と試用期間についてお詳しい方がいらしたら、教えていただきたいと思っております。僕の化学に関する、能力は大学初級の無機に関してやや分かる程度です。

具体的には、"充放電の繰り返しと電池機能の劣化"といった切り口です。
→Li-ion電池に的を絞って。
→日常生活において、電池の劣化の因子になりえる障害はたくさんあると思います。その中で、とくに急激な劣化を引き起こしてしまう、要因を特に知りたいものです。

参考
"一般的には500回の充放電の後、初期の容量の８０％程度になります。・・・"
http://www.baysun.net/lithium/lithium.html#anchor19862
→話がとても一般的で、imageはつきやすいのですが、この説明だけでは僕の充電池に関しては、成り立たないようです。

コメント(10)

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[2] mixiユーザー 10月04日 00:08

当方、完全な専門家というわけではございませんが、
リチウムイオン電池の電極（確か正極かな？）に
使われている材料は複雑な構造の結晶で、多くの金属イオンからなっていますが、その結晶中からリチウムが出たり
入ったりして充電と放電が起こります。
これを繰り返すことによって出入りするサイトが
つぶれてしまい、その結果容量の低下が起こります。
簡単にはこんな感じだったと思います。

[3] mixiユーザー 10月04日 00:43

今の市販電池では解決済みかもしれませんがこんな要因もあります。

・正極も負極もリチウムの出入りの度に膨張・収縮を繰り返すが、このとき導電パスが切れてしまうとその部分は電池として役に立たなくなる。
・高電圧のため電解液が分解されて足らなくなる。
・この分解生成物が不導体膜となってリチウムイオンの出入り口をふさいでしまう。

[4] mixiユーザー 10月04日 01:05

＞・正極も負極もリチウムの出入りの度に膨張・収縮を繰り返すが、このとき導電パスが切れてしまうとその部分は電池として役に立たなくなる。

これは多少対策はされているのかもしれませんが、
結構だめですね・・。(;^_^
いきなりバッテリーが使えなくなったことが二度ほどあります・・。

[5] mixiユーザー 10月04日 01:21

のぶさん
→具体的な対策につながる話

hillさん
→電池の劣化の直接的な原因のkey pointである、電極の話

炭素屋さん
→高電圧電極による電解液の劣化の話

とむさん
→実体験の話

ありがとうございます。

皆様の記述は、Li-ion電池の基本的な構造が起こしうる劣化への的確な指摘であると思います。

工学において、「簡素なsystemほど安定な物はない」、といった話を耳にするのですが、systemその物の限界にはどうしようもない、といった指摘も出てきそうですね。
↑矛盾を含む文章ですが、言いたい事は伝わるでしょうか。
平然と充電を繰り返している、携帯の充電池なのですがもう少し目を向けてみる価値が、ありますね。

[7] mixiユーザー 10月04日 04:08

確かに昔と比べて電池のの寿命は長くなっているの事実です!!!
しかし、ひとつはわざと一年ぐらいで電池の受電機能を低下する会社があるのは事実!!携帯だけでやっていける企業は少なく電池との共同開発で利益を得ている企業もあります!!その1つとして高電圧にしていたり、携帯の機能の多様化とか。。。
後、普通に論文とか読んでいたらもっといい電池はあるのにそれを使用できないのはコストか裏の部分が強いと考えるしかないでしょう!!

[8] mixiユーザー 02月10日 16:46

リチウムイオン電池は、満充電時が一番不安定だそうです。
だから、一般論としては、
「出来るだけフル充電しない」
というのが、寿命維持の秘訣だと聞きました。

確かLet's noteで、そういうモードがあるみたいですね。

http://letsblog.panasonic.jp/pc/interview/97.html

一般的に、充電を80％に抑えるというのは困難だと思いますが。

[9] mixiユーザー 02月10日 17:27

> Tosh さんが言っているように振る充電直前が最も電池を痛めるそうです。
だから、毎日帰宅したら充電器にセットするような使い方だと結構早く劣化するみたいですね。私の携帯電話は買ってから2年経ちますが、電池が一本になってから充電します。（ものぐさなだけ）その様な使い方が良かったのかは知りませんが、今だ1週間以上充電しないで使えます。まぁメールや電話をする機会はあまり無いのですが。

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