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バッテリーの動作原理って？

ノートパソコンのバッテリーはどういう仕組みで動いているのだろうか。次はバッテリーの動作原理を見ていこう。

　現在用いられているバッテリーはリチウムイオンが主流だ。Acer 4710G バッテリーには、内部に複数個の「セル」のほか、精密な充電回路と保護回路が詰められている（図1）。セルは直列、並列で組み合わされ、その組み合わせは製品によって異なる。

ノートパソコンのバッテリーは内部に複数個の「セル」と、充電回路および保護回路が詰められている。セルは直列、並列で組み合わされるが、組み合わせは製品によって異なる

図2はセルの内部構造を示したものだ。下部には正極と負極でセパレーターを挟んだ巻物状のものが詰められて、電解液の中に浸されている。上部には過大電流を防ぐ機構などがある。なお、図は缶型のセルを示しているが、角型のセルもある。

缶タイプのセルの構造を示している。正極と負極の間にセパレーターと呼ぶフィルムを挟み、ぐるぐると巻かれている。セパレーターは正極と負極を絶縁しているが、リチウムイオンを通す素材になっている。これがVGPBPSE38 バッテリーの核となる部分だ。それを電解液に浸し、缶に収める。上部には過大電流を防ぐ機構などが収められている

そもそも、リチウムイオンバッテリーの寿命とは何を指すのだろうか。バッテリーメーカーの多くは、「バッテリーの最大充電容量が、製造当初の容量の50％にまで落ちた状態」を寿命としている（図1）。これは、国際規格といった明確な指標ではない。だが、「50％に達すると急激にHP 4720s バッテリーの性能が下がり、使い勝手が悪くなる」（大手パソコンメーカー）などの理由で、よく用いられる目安となる数値だ。

バッテリーメーカーが提示する寿命の指標としては「最大充電回数」がある。この指標は、前述のバッテリー寿命の目安である50％という数値を前提にしている。バッテリー容量が製造当初の半分に至るまでの充電回数が最大充電回数というわけだ。前章図3に掲載したリ K53E バッテリーの最大充電回数（500回）も、この考え方に基づいた検証によって導き出された数値である。

　ではなぜ、充電を繰り返すとリチウムイオンバッテリーの容量が低下するのだろうか。それを知るにはまず、リチウムイオンバッテリーの構造を理解する必要がある。

http://sakuramitiko.jimab.net/e979778.html

http://www.dclog.jp/en/8337274/554679228