外が凍っているときにバッテリーを充電できるかどうか疑問に思うかもしれません。多くの人は、安全性、バッテリーの損傷、寒さの中で充電が機能するかどうかを心配しています。ほとんどのリチウムイオン電池は 32°F 以下で充電しないでください。リチウムメッキが発生し、バッテリーの寿命が短くなる可能性があるためです。以下の表を見ると、各バッテリーの種類に独自の充電および放電温度範囲があることがわかります。
電池のタイプ |
充電温度範囲 |
吐出温度範囲 |
|---|---|---|
リチウムイオン |
32°F ～ 113°F |
-4°F ～ 140°F |
鉛酸 |
-4°F ～ 122°F |
-4°F ～ 122°F |
ニッケル系 |
32°F ～ 113°F |
-4°F ～ 149°F |
一部の特殊なバッテリーと充電器では、凍結時にバッテリーを安全に充電できるようになりましたが、常に正しい手順を実行する必要があります。
気温が 32°F 未満の場合は、リチウムイオン電池を充電しないでください。寒いときに充電すると、バッテリーが永久に損傷する可能性があります。
充電する前にバッテリーを暖めてください。問題を防ぐには、屋内に持ち込むか、バッテリーヒーターを使用してください。
外が寒いときは、ゆっくりとした充電方法を使用してください。これにより、損傷の可能性が低くなり、バッテリーが安全に充電されます。
凍結時にはより安全に充電できるよう、自己発熱型充電器やヒーターを内蔵したバッテリーの使用を検討してください。
バッテリーの状態と温度を頻繁にチェックしてください。これにより、問題がなくなり、バッテリーが長持ちします。
凍結時にバッテリーを充電しても安全なのか疑問に思うかもしれません。ほとんどの企業は、リチウムイオン電池を 32°F 以下で充電しないようにと言っています。 低温で充電すると、リチウムメッキが発生する可能性があります。これは、リチウムイオンが負極に蓄積するときに起こります。バッテリー内で正常に動きません。これにより、バッテリーの電力が永久に失われる可能性があります。また、短絡が発生しやすくなる可能性もあります。寒冷地用に作られたバッテリーでない限り、氷点下では充電しないでください。
鉛蓄電池も寒さには問題があります。問題が発生する可能性のあるものは次のとおりです。
凍結した鉛蓄電池を充電すると、ケースが割れる可能性があります。
充電されていない鉛蓄電池は 20°F で凍結する可能性があります。
温度補償を使用しない場合、バッテリーが正しく充電されない可能性があります。サルフェーションが発生し、出力が低下する可能性があります。
ニッケル水素などのニッケルベースのバッテリーは、寒さの中でうまく充電できません。電解液もうまく機能しません。バッテリーが充電されにくくなります。充電に時間がかかり、バッテリーが満充電にならない場合があります。時間が経つと、バッテリーの寿命が短くなる可能性があります。
ヒント: 寒い中でバッテリーを充電する必要がある場合は、まずバッテリーを暖めてください。屋内に持ち込むか、バッテリーヒーターを使用してください。常にバッテリーの電圧と化学的性質に一致する充電器を使用してください。バッテリーを安全に保つために、氷点付近では充電電流を低く保ちます。
寒くなるとバッテリーの化学的性質が変化します。電解質が濃くなり、動きが遅くなります。これによりイオンは動きにくくなります。化学反応が遅くなります。電池内部のSEI膜が厚くなる。これにより、イオンはさらに移動しにくくなります。
低温時のリチウムイオン電池内部では次のようなことが起こります。
電解質は伝導性が低下し、濃くなります。
SEI フィルムは厚くなり、抵抗が増加します。
リチウムイオンの移動は、特に充電時に遅くなります。
バッテリーにリチウムメッキが施され、損傷する可能性があります。
以下のグラフで、低温によりバッテリーの性能がどのように変化するかがわかります。寒いとバッテリーの抵抗が上がります。これは、デバイスの電力がより早く失われる可能性があることを意味します。充電もうまくいきません。
バッテリーモデル |
温抵抗 (オーム) |
耐寒性 (オーム) |
|---|---|---|
エースビーム 21700 5100mAh |
0.039 |
0.088 |
リトカラ 21700 4000mAh |
0.025 |
0.089 |
ウーベン 21700 4800mAh |
0.043 |
0.097 |
サムスン 30T 21700 3000mAh |
0.011 |
0.053 |
サムスン 30Q 18650 3000mAh |
0.051 |
0.159 |
この表は、冷えた電池の方が抵抗が高いことを示しています。これは、デバイスがすぐに動作しなくなる可能性があることを意味します。充電も大変です。
注: 寒い中で充電すると、バッテリーが永久に損傷する可能性があります。たとえば、0.25C を超える -10°C でリチウムイオン電池を充電すると、40 回の充電後に最大 25% の電力が失われる可能性があります。 0°C であっても、1C で充電すると電力が 3.6% 失われる可能性があります。
企業は、温度サイクルテストを使用して、寒冷下でのバッテリーの安全性とパフォーマンスをテストします。これらのテストは、弱点を見つけてバッテリーが安全であることを確認するのに役立ちます。
寒い気候ではバッテリーがうまく機能しないことに気づく場合があります。冬にバッテリーを使用すると、寒さにより内部の化学反応が遅くなります。バッテリー内の粒子の移動が遅いため、バッテリーは十分な電力を供給できません。バッテリー内の電解液が濃くなり、イオンが動きにくくなります。これは、バッテリーの消耗が早くなり、うまく充電できない可能性があることを意味します。
寒い気候では電解液の導電率が低下するため、バッテリーの電圧が低下します。
化学反応が遅くなるため、電力と充電量が減少します。
バッテリー内のイオンの移動が遅くなり、バッテリーの動作が困難になります。
以前に充電したことがあっても、デバイスの電源が早く切れたり、バッテリーが切れたりすることがあります。
バッテリーを低温環境に長時間保管すると、20 ～ 30% の電力が失われる可能性があります。バッテリーが必要以上に長く持続しない可能性があります。寒い気候で繰り返し使用すると、永久的な損傷を引き起こす可能性があります。予想よりも早くバッテリーが故障する可能性があります。
ヒント: 冬には常にバッテリーを暖かく保つようにしてください。できる限り屋内に保管してください。やむを得ず低温環境で使用する場合は、頻繁に点検してください。
寒い気候でのバッテリーの充電は危険を伴う可能性があります。低温環境でバッテリーを充電しようとすると、リチウムメッキが発生する可能性があります。これは、リチウムイオンが負極内に進入せずに負極に付着する場合に起こります。バッテリーは永久に損傷する可能性があります。バッテリー切れやショートが見られる場合もあります。
リチウム メッキは 32°F 未満で発生する可能性があり、バッテリーが損傷する可能性があります。
バッテリーの電力が急速に失われるか、充電が保持されなくなる可能性があります。
内部ショートのリスクが高まり、危険です。
寒い天候で急速に充電しすぎると、バッテリーがさらに損傷する可能性があります。ゆっくりと充電すると、イオンが移動する時間が長くなるため、より安全になります。冬に急速充電すると、電解液が凍結してバッテリーが故障する可能性があります。冬に充電する必要がある場合は、必ず寒冷地向けに作られた充電器を使用してください。
注: 寒い気候で充電を繰り返すと、リチウム樹枝状結晶が形成される可能性があります。これらはバッテリーを貫通し、故障の原因となる可能性があります。バッテリーを保護するために、冬には必ず安全な充電手順に従ってください。
凍結時にバッテリーを充電するのは難しい場合があります。バッテリーを安全に保つには、正しい方法を使用する必要があります。寒い季節にバッテリーを充電する 3 つの方法を紹介します。
特別な充電器は寒い季節に役立ちます。この充電器は、充電を開始する前にバッテリーを暖めます。充電器はバッテリーを氷点以上になるまで加熱します。その後、バッテリーの充電が始まります。バッテリーが温まるまで 1 ～ 3 時間かかる場合があります。
自己加熱方式の長所 |
自己加熱方式の短所 |
|---|---|
寒冷環境での安全性を強化 |
エネルギー消費量が増加する可能性がある |
人的ミスから保護します |
インストールが複雑になる場合があります |
氷点下でのバッテリー寿命を延長 |
初期費用が高くなる可能性がある |
自己発熱型充電器を使用する手順:
バッテリーを専用の充電器に接続します。
充電器がバッテリーを氷点以上に加熱するまで待ちます。
バッテリーが温かいときに充電を開始してください。
充電中はバッテリーに注目してください。
ヒント: 常に低温充電式バッテリー用の充電器を使用してください。この方法により、バッテリーが安全に保たれ、バッテリー寿命が長くなります。
一部のバッテリーには、バッテリー管理システム (BMS) または保護回路モジュール (PCM) が搭載されています。これらのシステムは寒い天候でもバッテリーを保護します。バッテリーが冷たすぎる場合、BMS は警告を発します。充電前に自己発熱を利用してバッテリーを温めることもできます。
機能性 |
説明 |
|---|---|
自己発熱 |
低温で充電する前に、予備電力を使用してバッテリーを加熱します。 |
利点 |
待ち時間が短く、周囲温度に基づいてカスタマイズ可能な予約電力。 |
短所 |
暖房用の電力が確保されているため、運転能力が低下します。 |
BMS/PCM 自己加熱の使用方法:
バッテリーに BMS または PCM が搭載されていることを確認してください。
低温保護の設定を確認してください。
BMS が予備電力を使用してバッテリーを加熱できるようにします。
バッテリーが十分に温まったら充電を開始してください。
注: この方法では待ち時間が短くなります。外の寒さに応じて予約電力を変更できます。これにより、バッテリーの寿命を長く保ち、バッテリーを安全に保つことができます。
特別な充電器や BMS がない場合は、低速充電を使用できます。ゆっくりと充電すると、バッテリーがゆっくりと温まり、損傷のリスクが低くなります。バッテリーの種類に応じた適切な充電電流を使用する必要があります。
電池のタイプ |
推奨充電電流 |
|---|---|
リチウムイオン |
氷点下ではチャージ不可 |
ニッケル系 |
氷点下の場合は0.1℃まで下げる |
鉛酸 |
低温時は0.3Cで充電 |
低速充電の手順:
バッテリーの種類と推奨充電電流を確認してください。
充電器を低電流に設定します (ニッケルベースの場合は 0.1C、鉛酸の場合は 0.3C)。
充電中はバッテリーに注目してください。
バッテリーが冷えすぎたり、警告サインが現れたりした場合は、充電を中止してください。
警告: 氷点下でリチウムイオン電池を充電しないでください。これにより、リチウムメッキが発生し、バッテリーが永久に損傷する可能性があります。
寒冷地充電における最近の進歩:
テスラやその他の電気自動車は、充電前にバッテリーを温めます。
新しいアルミニウム負極バッテリーは寒冷下でも良好に動作し、-34°C でも 85% 以上の容量を維持します。
研究者らは極寒の環境でも動作する液体固体電池を開発した。
一部の充電器は、冬場の充電を容易にするために、充電ポートを自動的に温めるようになりました。
注意事項: 常に安全な充電手順に従ってください。バッテリーと充電器に合わせた方法を使用してください。バッテリーを保護し、寒い天候でもバッテリー寿命を長く保ちます。
寒いときにバッテリーを充電するのは難しい場合があります。バッテリーを安全に保つために、いくつかの簡単な手順に従う必要があります。以下に、すべきこととしてはいけないことをいくつか示します。
充電する前にバッテリーを温めてください。冷えたバッテリーを充電するとバッテリーを痛める可能性があります。
温度センサーまたは保護回路を備えた充電器を使用してください。これらは、寒い場所で充電する際の問題を防ぐのに役立ちます。
可能であれば室内で充電してください。これにより、バッテリーが冷たい外気から遠ざけられます。
32°F 以下でバッテリーを充電しないでください。低温での充電はリチウムメッキや損傷を引き起こす可能性があります。
バッテリーを充電器と一緒に車の中に一晩放置しないでください。寒さによりバッテリーが損傷する可能性があります。
寒いと充電できないバッテリーを強制的に充電しないでください。バッテリーが温まるまで待ちます。
特に車を長時間放置する場合は、バッテリー充電器またはメンテナーを使用してバッテリーを充電した状態に保ちます。
バッテリーブランケットや絶縁体でバッテリーを寒さから保護してください。これにより熱が保たれ、バッテリーが冷えすぎるのを防ぎます。
バッテリーを寒さから守るために、ガレージまたは屋根のある場所に駐車してください。
問題を早期に発見するために、バッテリーの状態を頻繁にテストしてください。
ヒント: 充電する前に必ずバッテリーの温度を確認してください。寒いと感じたら、まず温めてください。
寒い季節における車のバッテリーのケアが他のバッテリーとどう違うのか疑問に思うかもしれません。車のバッテリーは冬に特別な問題を抱えます。充電が低いと内部の液体が凍結し、セルが破損する可能性があります。寒さにより内部の化学反応が遅くなるため、車のバッテリーが供給できる電力が減少します。これにより、特にコールドクランキングアンプが十分に高くない場合、車の始動が困難になります。
寒さの中で車のバッテリーを健康に保つには、次のことを行う必要があります。
車のバッテリーを充電しておくために、毎週少なくとも 30 分は車を頻繁に運転してください。
短期間の旅行や車を長時間駐車したままにする場合は、バッテリー メンテナを使用してください。
バッテリーを寒さから遠ざけるため、暖かく安全な場所に駐車してください。
寒い天候に最適なカーバッテリーを選択してください。これは、コールドクランキングアンプが高く、寒さの中でより良く機能します。
車のバッテリーが 3 ～ 5 年以上経過している場合は、寒冷時の故障を防ぐために交換してください。
冬の前に車のバッテリーの状態をテストして、寒さに耐えられるかどうかを確認してください。
電子機器用のバッテリーなど、他のバッテリーの場合は、50°F ～ 68°F の範囲で保管してください。温度を一定に保つために断熱ケースを使用してください。保管時は充電レベルを 50% ～ 80% に保ってください。充電する前に必ずバッテリーを暖めてください。温度に基づいて充電速度を変更するスマート充電器は、寒いときに最適に機能します。
注: 適切なお手入れとスマートな充電により、寒い天候でもすべてのバッテリーが長持ちします。
氷点下でのバッテリーの充電は、正しい手順に従わないと危険です。充電する前に、バッテリーがどの程度冷えているかを必ず確認してください。安全に関する重要なヒントをいくつか紹介します。
リチウム電池が 0°C (32°F) より低い場合は充電しないでください。
冷えた電池を中に入れて、自然に温まるようにしてください。
バッテリーを過充電しないようにスマート充電器を使用してください。
バッテリーはガレージに保管するか、断熱ブランケットで包みます。
マルチメーターを使用してバッテリー電圧を頻繁にチェックしてください。
覚えておいてください: バッテリーをゆっくりと温め、バッテリーに予熱機能がある場合はそれを使用してください。寒い天候でバッテリーを充電するときは、常に安全を第一に考えてください。
温度センサー付きの充電器を使用すれば、車のバッテリーを充電できます。必ず最初にバッテリー温度を確認してください。バッテリーが冷えていると感じた場合は、充電する前にバッテリーを温めてください。冷えたバッテリーを車内で充電すると、損傷を引き起こす可能性があります。
氷点下で車のバッテリーを充電すると、リチウムメッキの危険があります。これにより、車のバッテリーが電力を失い、故障する可能性があります。充電する前に必ず車のバッテリーを暖めてください。車用に作られた充電器を使用し、安全手順に従ってください。
車をガレージに駐車することで、車のバッテリーを安全に保つことができます。バッテリーブランケットまたは絶縁体を使用してください。頻繁に車を運転してバッテリーを充電してください。冬になる前に車のバッテリーの状態をテストしてください。必ず車のバッテリーに合った充電器を使用してください。
寒い気候では化学反応が鈍化するため、車のバッテリーは電力を失います。電解液が濃くなる。車が簡単に始動しない可能性があります。車のバッテリー電圧を常に確認してください。車のバッテリーを暖かく保つと、バッテリーの動作が良くなります。
氷点下で車のバッテリーを充電する最良の方法は、自己発熱型の充電器を使用することです。まず車のバッテリーを暖めてください。車のバッテリーが冷えている場合は、低速充電を使用してください。常に車のバッテリー充電器の指示に従ってください。
