リチウムイオンバッテリーを長持ちさせる充電方法

ニッカドちゃん
コードレス掃除機のリチウムイオンバッテリーって高価だから、寿命を少しでも長く延ばしたいんだけど、寿命が延びるような使い方ってあるんだろうか?

ニッケルちゃん
リチウムイオン電池は、よく満充電(100%フル充電)せずに、70%や50%程度充電して使うほうが長持ちすると言われてるわね。

ニッカドちゃん
うんうん、ノートパソコンも100%充電せずに、寿命を長く保つために充電量を低く設定するモード(50~80%充電)があったりするよね。

リチウムイオンバッテリーの充電回数について

リチウムイオンバッテリーの充電回数

【充放電回数300回】のバッテリーを300回充電したら本当に使えなくなるの?

例えば、「充放電回数が300回のリチウムイオンバッテリーを300回充電したら本当に使えなくなるの?」という質問をよくいただきますが、300回充電を行ってもコードレス掃除機は使用することが出来ます。ただし、バッテリーは充放電を繰り返すと劣化するので、どんどん蓄えられる容量が減っていきます。

すなわち長く使い続けるほどコードレス掃除機の稼働時間が短くなっていきます。寿命ラインを超えたバッテリーは、連続使用時間が購入したばかりの頃より極端に短くなるので新しいバッテリーに交換しなければいけません。

バッテリーの充電回数

バッテリーの容量(100%)を充電してカウントされる

バッテリーの充電回数についてはMACのマニュアルの説明が分かりやすいです。MACの説明では、充電回数とはバッテリーの容量(100%)を全て使い切って満充電した時点で1回とカウントされます。なので、バッテリーの残量が残っている状態で充電を行っても継ぎ足し充電をしているだけで、必ずしも1回とカウントされるわけではありません。

例えば、今日(28日)コードレス掃除機で家の掃除をして、バッテリー容量を半分(50%)消費して満充電を行っても、充電回数は1回とカウントされません。次の日(29日)にも同じようにバッテリー容量を半分(50%)消費した後、満充電を行ってはじめて1回とカウントされます。なので、充放電回数300回のバッテリーを毎日充電したとしても、1~2年以上使えるなんてこともあります。

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リチウムイオンバッテリーの寿命を延ばす方法

小形リチウムイオン電池の寿命特性 NTTバッテリー技術部長 市村雅弘氏

残量50%以下の充電状態のほうが劣化しにくい

上のグラフは、「小形リチウムイオン電池の寿命特性 NTTバッテリー技術部長 市村雅弘氏」の論文から引用しています。リチウムイオン電池の製造・販売を行っている「Baysunのデータ」によると、“メーカーのリチウムイオンバッテリーの(充放電回数)は300回でおおむね70~80%、500サイクルでおおむね50~70%”と記載されています。

しかし、上のグラフを見ると100%から50%の充電状態(高)より、50%から0%の充電状態(低)で使用したほうが劣化を遅らせていることが分かります。この実験結果からリチウムイオン電池は、低い充電状態で使用を繰り返したほうが、寿命を延ばすことが出来るといえるでしょう。一番ベストなのがバッテリーの残量が空になってから半分程度充電するという使い方になります。

継ぎ足し充電

50%充電は面倒だから継ぎ足し充電せずに、使い切ってから充電している

前述の実験結果からも、低い充電状態での使用でバッテリーの寿命が延ばせることが分かりました。プログラムタイマーなどを介せば、自動で50%程度充電することも可能ですが、コードレス掃除機は連続使用時間が短いので、50%という残量だと途中で充電が切れてしまい一度で掃除ができなくなってしまいます。

なので、自分は掃除が終わったら毎日充電を行うのではなく、バッテリーの残量がなくなってから充電するようにしています。常に満充電にしておくより、こちらの充電方法のほうがバッテリーが長持ちするでしょう。ちなみに家のマキタのバッテリーは毎日充電をしてない上に、電池残量が空になってから充電をしているので5年以上現役です。(家は掃除する範囲が狭く、毎日掃除をしているので掃除をする時間が短い)

しかし、1回の掃除でバッテリーの容量を全て使い切るような広範囲を掃除する場合は、このような充電方法は行うことはできません。電動工具メーカーやシャープのFREEDのようにセパレートチャージ式(バッテリーをワンタッチで取り外し可能+充電器でバッテリーを充電できる)を採用している製品であれば予備バッテリーを購入すれば可能でしょうが…

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まとめ

充電方法

満充電付近での充放電を避ける(50%程度充電してから使用するのがベスト)

以上のことから、バッテリーの寿命を延ばしたい場合は、満充電付近での充放電を避けて、50%程度充電してから使用するのがベストです。ダイソンやエレクトロラックスのように充電スタンドや壁掛けブラケットに収納する製品の場合は、「プログラムタイマー」などを利用すれば、掃除機を収納した状態でも充電されません。

タップスイッチコンセント

50%充電して使用するのが難しい場合(継ぎ足し充電を辞めて使い切ってから充電)

50%程度充電して使用するのが難しいけれど、少しでもバッテリーの寿命を延ばしたい場合は、継ぎ足し充電を行わずにバッテリーの残量が空になるまで使い切ってから充電する癖をつけましょう。ダイソンやエレクトロラックスのように充電スタンドや壁掛けブラケットに収納しながら充電する製品は「スイッチ付タップ」を付けておくと充電スタンドのコンセントを抜き差しする手間が省けて便利です。

長期保管

長期保管する時も50%程度充電したほうが劣化しにくい

ちなみにリチウムイオンバッテリーを長期保管する場合も、満充電の状態で保管をしていると性能が劣化する場合があるので、50%放電した状態で高温状態を避けて保存したほうがよいでしょう。Wikiによるとリチウムイオン二次電池の自己放電率は5%程度なので半年で36%になります。過放電(残量0%)の状態で放置していてもバッテリーは劣化するので、時々0%になっていないか確認したほうがよいでしょう。