【朗報】リチウムイオンバッテリー、充電方法の変更でバッテリー寿命が2倍になるとの研究結果が発表される！！これ転換点だろ [126042664]
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スマホやノートPCのバッテリー寿命を「パルス充電」で2倍にすることが可能に
スマートフォンやノートPCを長く大事に使う人の中には、使用しているうちにバッテリーがへたってきて、満充電してもすぐに電池切れが起きる問題に悩まされる人が少なくないはず。
一定の電流を流す「定電流」ではなく「パルス電流」を使って充電することにより、多くのデバイスで使われているリチウムイオン電池の寿命を倍増させることが可能との研究結果が発表されました。
https://gigazine.net/news/20240417-pulse-current-charging-battery-lifespan/
https://i.gzn.jp/img/2024/04/17/pulse-current-charging-battery-lifespan/aenm202400190-fig-0002-m_m.png
Unravelling the Mechanism of Pulse Current Charging for Enhancing the Stability of Commercial LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/Graphite Lithium‐Ion Batteries - Guo - Advanced Energy Materials - Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202400190
Tired of your laptop battery degrading? New 'pulse current' charging process could double its lifespan. | Live Science
https://www.livescience.com/technology/electronics/tired-of-your-laptop-battery-degrading-new-pulse-current-charging-process-could-double-its-lifespan
BESSY II - How pulsed charging enhances the service time of batteries - Batteries News
https://batteriesnews.com/bessy-ii-how-pulsed-charging-enhances-the-service-time-of-batteries/
スマートフォンから電気自動車まで多くの製品に搭載されているリチウムイオン電池は、1回の充放電を1サイクルとする充電サイクルを数百回繰り返すうちに劣化し、最大容量が少しずつ減っていきます。
ドイツ・フンボルト大学ベルリンおよびデンマーク・オールボー大学の研究チームによると、現行の最先端リチウムイオン電池は電極にリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物(NMC532)とグラファイトを採用したもので、
耐用年数は5～8年程度だとのこと。これは、充電サイクルにすると300～500回程度とされています。
より高度な充電プロトコルであるパルス電流を使うと、このリチウムイオン電池の寿命が延びる可能性がこれまでの研究で示唆されてきましたが、
そのメカニズムはよくわかっていなかったため、実用化の妨げとなっていました。
充電方式の違いがバッテリーの劣化に及ぼす影響を調べるため、研究チームは市販のリチウムイオン電池を定電流とパルス電流で充電し、100サイクルごとにバッテリーの健康状態を診断する実験を行いました。
その結果、パルス電流で充電したバッテリーは寿命が倍になることが確かめられました。
以下は、実験の結果をまとめたグラフです。定電流(CC)で充電したバッテリーは、500サイクルの時点で充電容量が80％を切って事実上の寿命に達し、1000サイクル後にはたった37.8％しか残っていませんでした。
一方、周波数が100Hzのパルス電流(Pulse-100)で充電したバッテリーは80％になるまで700サイクル持ちこたえ、1000サイクル後も66.48％の容量を維持していました。
そして、周波数2000HzのPulse-2000では、1000サイクルを超えても80％以上の性能を維持したままでした。
研究チームが充放電を繰り返したリチウムイオン電池を分析したところ、定電流で充電されたバッテリーでは、電流が流れ込む電極であるアノードの表面に形成される
固体電解質界面(SEI)という膜が大幅に分厚くなっており、これによりバッテリーが保持できる充電量が制限されていました。
また、NMC532とグラファイトでできた電極にも無数の亀裂が走っており、これも容量減少の要因となっていました。
対照的に、パルス電流で充電したバッテリーはSEIが薄く、電極へのダメージも低く抑えられていました。
以下は、電極(Graphite)の表面を顕微鏡で拡大した写真で、左から順番に新品(Fresh)、定電流(CC)、2000Hzパルス電流(Pulse-2000)のものです。
定電流で充電した電極(中央)には約110nmの膜がついていましたが、パルス電流(右)ではこれが半分の約50nmに抑えられていました。
https://i.gzn.jp/img/2024/04/17/pulse-current-charging-battery-lifespan/aenm202400190-fig-0006-m_m.png
研究チームは、2024年3月14日付けの学術誌・Advanced Materials Sciencesに掲載した論文に「これらの発見は、現行のリチウムイオン電池の充電方式を最適化させて耐用年数を延ばし、
さらに将来のバッテリー技術を発展させる洞察ももたらします」と記しました。 バイクのバッテリー復活するとか充電器が売ってるな
あれオカルトとかじゃないの？ これ父さん尼に謎パルス充電器出してくる？
買うはー！！ これ世界が変わる発見じゃん
どこのカブを買えばいいの バッテリー消耗品として手軽に交換できるようにしろよ 可能だとして火災のリスクが増えるとか弊害はないのか？ 電池じゃなくて充電器作ってる会社の株買えばいいんじゃね じゃあそのパルス変換アダプターを1000円くらいで出せよ早くしろよ 車用バッテリーで昔からあるけどスマホに採用されてなかったのが驚きだわ
充電を交流でやるだけだよ つまりこの技術が普及すればバッテリーの大きさを半分にできる
超小型化のブレイクスルーだな ワイのおちんちんも何時もパルス発電してるが直ぐへたるのはなんでや？ 充電器じゃ意味ないだろ
充電回路にパルス出力できるようにしなきゃならんのだから パルス充電はバッテリー外してやるもんだろ
スマホとか利用しながら充電するなら別系統の充電回路が必要になりそう >>14
パルス状の電流で充電すると
電極に付く結晶を落とす作用をするんやろなぁ
電池膨れるのはこの結晶が原因で短絡すると火を吹く >>11
あれはオカルトではなくて普通の技術
パルス充電で結晶化サルフェーションを戻すというやつ
これももしかしたらそうかもな
リン酸鉄に使えるのか、リン酸鉄につかったら1万回とか充電できるのかそっちが気になる . -‐''''"´￣｀`ヽ､ ＿＿＿_
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キシダ「増税で充電効率が高まります！文句言うな！自民に投票！この道しかない！」 >>25
そうはならんやろ
初期容量が増えるわけじゃないし
スマホメーカーにとってはスマホの買い替え需要を減らす技術だから
積極的に採用はしなさそうだな ニカドやニッケル水素のときもパルス充電あった気がするわ バッテリー寿命が技術チンポで伸びたら、EUのバッテリー交換義務化は厚くなったり防水難しいデメリットのが大きくなりそう 3.7-4vの範囲で電圧コントロールして容量実質半分みたいな使い方するとコレより寿命伸びるんじゃないの バッテリーの寿命が伸びたら
買い替えサイクルが長くなるじゃん🙄 >>11
バイクの電池は鉛蓄電池では？
それなら普通の化学反応 >>48
でもあれって環境配慮の結果だろう
地球の資源を使わせてもらうには
それ相応の責任が付くんだきっと >>24
1秒間に10回くらい、充電器を抜き差ししてみるとどうなるかな 車のバッテリーでもパルス充電装置あるけど
眉唾だって聞いたわ >>42
iPhoneは電池メーカーの公表スペック充放電300回のバッテリーを採用してる
中華Androidは普通は600回の電池使ってるのに
つまり電池スペック下げて買い替えさせようとしてる 簡単に電子機器殻割り出来て簡単に電池をリサイクル出来ればみんなハッピー 単純に例えば1C充電のところをデューティ比50%の実質0.5C充電にしたら寿命伸びました、だったら笑える >>25
表示の容量より余裕を持ってる容量にしてるからそれを無くせると多少は軽くなるな この技術を使って値段はそのままでバッテリーを半分にするのが資本主義 PWM制御で充電すると寿命がのびるって謎だな
オンオフ繰り返すと早く劣化しそうだが >>57
完全に寿命終わった電池は流石に無理だからね
内部抵抗見てまめにやってりゃ結晶の付着をかなり減らせる >>41
パルスのおかげで3分間が倍の6分間に延びた！やったー！
ってやかましいわ！w ゆっくり充電したほうが寿命長いよってだけではないのか？ 充電器をコンパクトにしたいんだから、こんな制御したらデカくなるだろ すげえなこれ
取り出すときもパルスで取り出したら寿命伸びるんじゃない？ パルス充電できるのなんか安いけど、ほんとなのかが大事だな >>71
もともとコンセントの交流を全波整流してるのを半波整流にするだけだから
かわらんと思われ >>70
違う
使ってると電極に結晶が析出するの
これがいわゆる劣化
酷いとセパレーターを突き破って短絡炎上する
内部抵抗値が上がったらパルス充電して
結晶を落としてやると寿命が伸びるって話
リチウム電池は必ず充放電管理回路(BMS)があるから
それを改良すれば良い 自動車とかのバッテリーは実用化されてるだろ
充電器も数千円レベル カーバッテリーだとパルス充電器なるものがあるのか
なら経験的に知られてた現象なのか 電磁パルス爆弾だ
キューーーーーン
ドカーン
ジャーーーーっく >>81
何をイメージしてるのか知らんがパルス電流で析出Liが落ちるってのは意味不明 スマホメーカーにとってメリットはない
消費者的にもこのスマホ6年買い替えず使えますよと言われてもな～ 本当かこれ？バッテリーなんてサイクル数で寿命が変わるんだからパルスで充放電繰り返したら余計に短くなると思うけど ていうかセルフで交換させろハゲ
いつまで買い替えさせて不当な利得を貪ってんだよカスが 5V1A充電で3年以上使ってるけど不満が出るほど劣化せんわ
ゆっくり充電正義
それ以外の部分が壊れてきたけど >>92
ゴムの紐がある
目一杯引っ張る1回と僅かに引っ張る1回
これだと後者は弾性内なので大してダメージ無い
そんなイメージなのでは？ １０年以上前に買ったエネループ１６本ぐらいまだ使ってるけど
しかし、エポックメイキングな後発品が出て来ないな
というか、乾電池型の充電池の需要が海外であるのかが不明
フィリップスの携帯髭剃りしか思い浮かばん 10万くらいのスマホなら、バッテリーがめちゃくちゃ高耐久かバッテリー交換が安くないと買う気しない
これが実用化されたらありがたい ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
