18650 バッテリーが充電されないのはなぜですか?よくある原因とチェック方法

18650 バッテリーが充電できない場合、原因としては、互換性のない充電器、過放電、保護回路の作動、電気接触不良、不適切な温度、またはセルの損傷が考えら​​れます。

修理を試みる前に、バッテリーの膨張、漏れ、へこみ、絶縁体の破れ、異臭、過度の熱がないか点検してください。損傷したリチウムイオン電池を充電したり、強制的に再使用したりしないでください。

見た目が正常なバッテリーの場合は、充電器、セル電圧、接点、バッテリー構成から始めます。保護回路をバイパスしたり、セルを非安定化電源に直接接続したりしないでください。

クイック診断: 18650 バッテリーが充電されないのはなぜですか?

バッテリーに損傷の兆候がある場合は充電を中止してください

18650 セルまたはバッテリー パックが次の場合は、トラブルシューティングを続行しないでください。

• 腫れたり変形したりする

• 漏れている

• 穴が開いたり、潰れたりした

• 負荷から切り離されている間は高温になります

• 異常な臭いが発生する

• 破損または欠損した断熱材で覆われている

• 腐食の兆候が見られる

• 電圧測定値が不安定になる

損傷したセルをゆっくり充電したり、凍結させたり、ショートさせたり、別のバッテリに接続したりして修復しようとしないでください。これらの方法では、過剰な電流や内部加熱が発生する可能性があります。

深く放電したバッテリーは、制御された事前充電機能を備えた充電器で処理できる場合がありますが、これはすべての過放電セルが安全に回復できることを意味するものではありません。セルの化学的性質、状態、電圧履歴、およびメーカーの制限を最初に知る必要があります。

1. 充電器が 18650 バッテリーと一致しません

充電器は、セルの化学的性質、充電電圧、セル数、および必要な充電電流と一致する必要があります。

公称電圧が 3.6V または 3.7V の標準リチウムイオン 18650 セルの場合、充電電圧は通常 4.2V です。 2 セル シリーズ パックには通常 8.4 V の充電システムが必要ですが、3 セル シリーズ パックには通常 12.6 V が必要です。

1 つのセル用に設計された充電器は、複数セルのパックには使用しないでください。同様に、異なる化学的性質または異なる最大電圧の充電器は、充電を開始できなかったり、危険な過電圧状態を引き起こしたりする可能性があります。

USB 電源アダプターは、自動的には 18650 バッテリー充電器にはなりません。アダプターは入力電力を供給しますが、適切な充電器は充電電流と電圧を調整する必要があります。通常は、プリチャージ、定電流、定電圧、および充電終了ステージを制御する必要があります。

充電プロセスは、特定のセルに指定された制限にも従う必要があります。要因には次のようなものがあります。

• 最大充電電圧

• 推奨充電電流

• 温度範囲

• 充電終了電流

• 直列セルの数

• バッテリーパック保護設計

したがって、充電器とバッテリーの組み合わせは完全なシステムとして検証される必要があります。セットアップが確認されたら、 18650 バッテリーの制御された充電ルーチンは、 セルの化学的性質、電流制限、および終了条件と一致する必要があります。

2. セルが過放電した

過放電は、18650 バッテリーが充電できない最も一般的な理由の 1 つです。

次の場合、セルは過放電になる可能性があります。

• 装置内に長期間放置される

• デバイスはスタンバイ電流を消費し続けます

• バッテリーパックが放電状態で保管されている

• BMS の静止電流は高い

• セルは指定されたカットオフ電圧以下で使用されています

• 破損したデバイスはバッテリーを消耗し続けます

セル電圧が充電器の検出しきい値を下回ると、充電器は通常の充電サイクルの開始を拒否する場合があります。一部の充電器は、通常の充電しきい値を下回るセルに対して低電流の事前充電ステージを使用します。他のものはバッテリーに欠陥があるものとして扱い、フル、エラー、またはバッテリーなしの表示を表示します。

電圧の測定値が低いということ自体は、セルが安全に回復できることを証明するものではありません。過放電イベント中に、セルは内部損傷、自己放電の増加、銅の溶解、またはその他の劣化を経験した可能性があります。

電圧を強制的に上昇させるために大電流を流さないでください。充電器のプリチャージ制御をバイパスしないでください。セルがメーカー指定の動作範囲を大幅に下回っている場合、またはその状態で長期間保管されている場合は、多くの場合、回収よりも交換の方が安全です。セルを長期間使用しない場合は、適切な充電レベルと温度で保管すると深放電のリスクを軽減できます。フォローする 18650 バッテリーの安全な保管方法.

3. 保護回路が作動した

18650 バッテリには、セル上、バッテリ パック内、またはその両方の場所に保護回路が含まれている場合があります。

保護回路は以下を検出した後、バッテリーを切断することがあります。

• 過放電

• 過充電

• 過大な充電電流

• 過大な放電電流

• 短絡

• 過度の温度

• セル電圧の異常

保護 MOSFET が開くと、充電器がバッテリーを正しく検出できなくなる可能性があります。セルの内部には電圧が残っている可能性がありますが、外部端子の読み取り値が非常に低いかゼロになる可能性があります。

この状況は、保護された 18650 セルおよびマルチセル バッテリ パックでより一般的です。保護ハードウェアを追加するとセルの長さや端子の動作が変化する可能性があるため、同じ充電器内で同様の容量定格を持つ 2 つのセルの動作が異なる場合があります。次の間の選択 したがって、保護された 18650 バッテリーと保護されていない 18650 バッテリーは、 充電器の検出と回復のオプションに影響を与える可能性があります。

バッテリーを充電するために保護回路をバイパスしないでください。これをバイパスすると、過充電、過放電、過電流、短絡状態を防止するための安全機能が削除されます。

4. バッテリーの接点がうまく接続されていない

実際の問題が断続的または不完全な接触である場合、充電器に欠陥があるように見えることがあります。

以下を確認してください:

• 端子の汚れや酸化

• 曲がった接点スプリング

• 間違ったプラスとマイナスの向き

• ホルダーが緩すぎる

• ボタントップセル用に設計されたデバイスで使用されるフラットトップセル

• プラス端子周囲の絶縁体の損傷

• 途中まで差し込まれたコネクタ

• 断線またははんだ接合部

• 電池収納部内部の腐食

フラットトップおよびボタントップの 18650 セルは、 すべてのデバイスで同じ接触を行うわけではありません。フラットトップ 18650 はホルダー内に設置できますが、プラス端子には触れません。セルを所定の位置に押し込んだり、即席の金属スペーサーを追加したりすると、接続が不安定になったり、短絡しやすくなったりする可能性があります。

バッテリー パックの場合、問題はセル自体ではなく、パック コネクタ、ニッケル ストリップ、溶接点、ヒューズ、ワイヤリング ハーネス、または BMS 端子にある可能性があります。

アクセス可能な接点のみを、機器に推奨される適切な方法で清掃してください。セルの包装紙をこすったり、セルの端子を変形させたりしないでください。

5. 充電器または充電ポートに障害がある

バッテリーと接点が正常に見える場合は、充電器自体に問題がある可能性があります。

考えられる充電器関連の原因は次のとおりです。

• 充電ケーブルの損傷

• USBまたはDCコネクタの破損

• 入力アダプターが間違っています

• 充電制御回路の故障

• ヒューズが切れている

• 故障検出接点

• 過熱シャットダウン

• 出力電圧が正しくない

• 内部充電器エラー

充電器インジケーターは必ずしも信頼できる診断とは限りません。緑色のライトは、バッテリーが完全に充電されていることを意味するのではなく、充電器がバッテリーを検出していないことを意味している可能性があります。

正常な充電器は、バッテリの化学的性質、電圧、セル数、電流の要件に一致することが確認された場合にのみ使用してください。コネクタが適合するという理由だけで未検証の充電器を使用しないでください。

充電ポートが熱くなったり、異臭がしたり、火花が発生したり、目に見える損傷が見られる場合は、電源から外してテストを中止してください。

6. バッテリーパックのバランスが崩れています

マルチセル 18650 パックは、パックの合計電圧が妥当であるように見えても、充電に失敗することがあります。

たとえば、3S パックには 3 つのシリーズ グループが含まれています。 1 つのグループは過放電している可能性がありますが、他の 2 つのグループは通常の電圧のままです。パックの合計電圧では問題が明確に示されない場合がありますが、BMS は異常なグループを検出し、充電プロセスを停止できます。

細胞の不均衡は次の原因で発生する可能性があります。

• 異なるセル容量

• 内部抵抗の違い

• 不平等な高齢化

• 混合セルモデル

• 溶接または接続抵抗が低い

• 温度ムラ

• 長期過放電

• BMS バランスの問題

これらの違いが、マルチセル パック内のセルを容量、内部抵抗、電圧、履歴によって一致させる必要がある理由です。ちゃんとした 18650 バッテリ パックのセルのマッチングは、 単一セルを交換する前に特に重要です。

他のセルが満杯になる前に 1 つのセルが過電圧しきい値に達すると、BMS が充電を停止する場合があります。また、1 つのグループが不足電圧回復しきい値を下回ったままの場合、充電が妨げられる場合もあります。

マルチセル パックの場合、BMS は各シリーズ グループを監視し、正しい保護しきい値を適用し、充電中のバランスを管理する必要があります。これらの詳細は、 18650 バッテリー パックの BMS 設計。充電器が独自に修正できるものではありません。

7. バッテリーが熱すぎるか冷たすぎる

多くのバッテリー パックには、NTC 温度センサーまたは別の温度監視機能が含まれています。温度が許容範囲外の場合、充電器は停止するか、始動を拒否することがあります。

次の場合、充電がブロックされることがあります。

• バッテリーが高負荷で使用されたばかりです

• パックが直射日光にさらされる

• セルが指定された充電温度を下回っています

• 温度センサーが外れています

• NTC 抵抗が予想範囲外です

• BMS が異常な温度信号を検出しました

バッテリーを冷凍庫に入れたり、ヒーターを使用して無理に充電範囲に入れたりしないでください。バッテリーを適切な室温環境に自然に戻してから、充電器とバッテリーが互換性があるかどうかを確認してください。

OEM パックの場合、温度検知方法、センサーの位置、保護しきい値、および充電器の動作をサンプル テスト中に検証する必要があります。

8. セルの容量が失われた、または内部に損傷がある

古くなった 18650 バッテリーは、通常の開回路電圧を示している場合がありますが、充電を適切に受け入れたり保持したりできない場合があります。

内部劣化の一般的な兆候は次のとおりです。

• 充電が異常に早く終わる

• 実行時間は予想よりもはるかに短い

• 負荷がかかると電圧が急激に低下する

• 通常充電中はセルが温かくなります

• バッテリーがすぐに自己放電してしまう

• 充電器が繰り返し故障モードに入る

• 容量は元の定格を大幅に下回ります

• 内部抵抗が予想より大幅に高い

セルは、衝撃、湿気、過熱、不適切な充電、または以前の短絡によって損傷する可能性もあります。物理的な損傷は、必ずしも外側から見えるとは限りません。

電圧は正常に見えてもパフォーマンスが低いままの場合は、容量と内部抵抗を制御する手順を使用してください。あ 18650 バッテリーの容量および健全性テストは、 充電システムの問題とセルの劣化を区別するのに役立ちます。

充電できない 18650 バッテリーを確認する方法

ステップ 1: セルまたはパックを検査する

膨張、へこみ、断熱材の損傷、漏れ、腐食、異常な発熱がないか確認してください。これらの状態のいずれかが存在する場合は、停止してください。

ステップ 2: バッテリー構成を確認する

バッテリーが次の状態であるかどうかを確認します。

• 1 つの 18650 セル

• 保護された単一細胞

• シリーズパック

• パラレルパック

• シリーズパラレルパック

• BMSが統合されたパック

セルの化学的性質、公称電圧、最大充電電圧、および直列セルの数を確認してください。

ステップ 3: 充電器の仕様を確認する

充電器の出力電圧と電流を確認してください。充電器は、正確なセルの化学的性質と直列構成に適している必要があります。

コネクタの形状だけに頼らないでください。

ステップ 4: 外部連絡先を確認する

ホルダー、端子、ケーブル、コネクタ、充電ポートを点検します。極性を確認し、セルが正しく装着されていることを確認してください。

ステップ 5: 資格がある場合にのみ電圧を測定してください

マルチメータは、バッテリの電圧が正常か、非常に低い電圧か、または外部端子にアクセス可能な電圧がないかを識別するのに役立ちます。セルの公称電圧、満充電電圧、カットオフ電圧に対して測定値を解釈します。の 18650 バッテリー電圧ガイドは、 結果をメーカーのデータシートと比較する前に役立つ参照ポイントを提供します。

ただし、電圧だけでは容量や内部抵抗、安全性を確認することはできません。セルが短絡する可能性のある方法で、スチール製のケースを開けたり、ラッパーを取り外したり、内部タブをプローブしたり、テスト リードを接続したりしないでください。

ステップ 6: 互換性のあるバッテリーを備えた充電器を確認する

充電器が交換可能なセル用に設計されている場合は、互換性のある別の正常なセルでのみテストしてください。複数の互換バッテリーで充電器が故障した場合、充電器の修理または交換が必要になる場合があります。

ステップ7：原因が不明な場合は中止する

セルが深く放電している場合、BMS が切断されている場合、またはパックに内部障害がある場合は、資格のあるバッテリー技術者がさらなるテストを実行する必要があります。バッテリーがまだ熱くないからといって充電を続けないでください。

単一の 18650 セルとバッテリー パックのトラブルシューティング

単一セルの問題は、セルと充電器を個別にチェックすることで特定できる場合があります。マルチセルパックでは、保護システムがパックの合計電圧だけでなく個々のシリーズグループを監視するため、より注意が必要です。

18650 バッテリーが充電できないときにやってはいけないこと

次のような行為は避けてください。

• セルを電源に直接接続する

• 鉛酸またはニッケル水素充電器の使用

• 保護基板のバイパス

• 2 番目のバッテリーを接続してセルを「ウェイクアップ」する

• 膨張または損傷したバッテリーの充電

• 熱くなったバッテリーの抜き差しを繰り返す

• 不明なセルを無人で充電する

• 同じパック内で異なる化学物質を混合する

• 金属製の物体を使用して接触不良を改善する

• セルケースを開ける

• セル数と保護設定を一致させずに BMS を交換する

これらの方法は、過剰な電流、過熱、短絡、またはセルの永久的な損傷を引き起こす可能性があります。

18650 バッテリーはいつ交換する必要がありますか?

通常、次の場合には交換がより安全な選択です。

• 細胞が物理的に損傷している

• 断熱材を安全に復元することはできません

• 電圧が異常に低いままです

• 互換性のある充電試行中にセルが熱くなります

• 充電器が繰り返し障害を報告する

• バッテリーの自己放電が激しい

• 容量が大幅に減少しました

• 内部抵抗がアプリケーション限界を超えています

• 細胞には知られざる歴史がある

• マルチセル パックには、重大な不一致または損傷したセルが含まれています

OEM 製品の場合、故障したセルを物理的に適合する 18650 バッテリーと単純に交換する必要はありません。交換品は、必要な化学的性質、容量、放電電流、充電制限、寸法、保護設計、および製造仕様に適合する必要があります。

よくある質問

18650 バッテリーが充電されないのはなぜですか?

最も一般的な原因は、互換性のない充電器、過放電、保護回路の作動、接触不良、温度保護、パックの不均衡、またはセルの損傷です。

過放電した 18650 バッテリーは再充電できますか?

一部の充電器は、深く放電したセルに制御された事前充電を適用できます。ただし、リカバリは自動的に安全になるわけではありません。セルの電圧履歴、化学的性質、物理的状態、およびメーカーの制限を最初に確認する必要があります。

充電器にバッテリーがすぐに満充電になったと表示されるのはなぜですか?

充電器がバッテリーを正しく検出していない、保護回路が開いている、接触不良、またはセルが内部で損傷している可能性があります。 「フル」インジケーターは、必ずしもバッテリーが通常の充電状態にあることを意味するわけではありません。

18650 バッテリーを USB ケーブルで充電できますか?

USB ケーブルと電源アダプターは、リチウムイオン電池に必要な完全な充電制御を提供しません。専用の充電器、または正しい電圧、電流調整、および終端制御を提供する適切に設計された充電回路を使用してください。

18650 バッテリーが充電後に停止するのはなぜですか?

充電器が終了状態に達しているか、BMS が過電圧、不均衡、温度、過電流、またはその他の異常状態を検出している可能性があります。内部抵抗が高いセルも、充電が途中で停止する可能性があります。

バッテリー パック内の 1 つのセルが充電されないのはなぜですか?

1 つの直列グループが過放電、損傷、接続不良、または他のグループと大きく異なる可能性があります。 BMS はパックを保護するために充電を停止する場合があります。

バッテリーが充電できない場合は、BMS をバイパスする必要がありますか?

いいえ。BMS をバイパスすると、過充電、過放電、過電流、短絡、温度障害に対する保護が解除されます。代わりに、BMS カットオフの原因を診断する必要があります。

充電器またはバッテリーが故障しているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

充電器の仕様を確認し、バッテリーの接点を検査し、互換性があることがわかっている正常なバッテリーのみを使用して充電器をテストしてください。バッテリー パック、個々のシリーズ グループ、および BMS については、資格のある技術者による検査が必要な場合があります。

結論

充電できない 18650 バッテリーには単純な接触の問題がある可能性がありますが、過放電、過電圧、温度、不均衡、または内部損傷からバッテリー自体を保護している可能性もあります。

最も安全なトラブルシューティング手順は、バッテリーを検査し、充電器とセルの構成を確認し、外部接点を確認し、適切な場合にのみ電圧を測定することです。未知のセルや損傷したセルを強制的に充電したり、保護回路をバイパスしたり、ゼロ電圧の読み取り値をバッテリーが安全に回復できる証拠として扱ったりしないでください。

OEM バッテリー パックの場合、信頼性の高い充電はシステム全体 (認定されたセル、適合したシリーズ グループ、適切な充電制御、正確な温度監視、正しく構成された保護回路、実際の動作条件での検証) に依存します。これらの要件は、次の段階で定義する必要があります。 OEM デバイス用の 18650 バッテリーの選択.