中古18650セルの実力は？交換したバッテリーの劣化具合を検証してみた

先日修理したハンディクリーナーに使われていた18650リチウムイオンバッテリー。見た目は普通だけど、実際どれくらい劣化していたのか気になって、手持ちの充電器で実容量を測ってみました。4本とも同じように見えても、劣化具合は意外とバラバラ。交換して正解だったのかどうか、客観的に数値でチェックしていきます。

Contents

使用した測定器とテスト条件
測定した18650バッテリーのスペック
実容量と内部抵抗の測定結果
劣化状況の考察
交換は正解だった？まとめ

1. 使用した測定器とテスト条件

今回の測定には、以前 Amazon で購入した LiitoKala Lii-500 を使いました。今は後継機の Lii-S4 が出ているみたいですが、Lii-500 もまだまだ現役です。
18650セルから一般的なニッケルマンガン電池（Ni-MH）に至るまで様々な充電池の種類に対応していて、4本同時に測れて、かつ放電電流も4種類（300、500、700、1000mA）から選べるので、ちょっとしたチェックには十分便利です。測定モードも2種類あって、短時間でさくっとおおよその容量計測テストをするか、より正確に測定するかを選択できます。測定項目は電池容量、内部抵抗及び充電時間が記録されます。またテストモード以外にも、シンプルな充電モードも、もちろんあります。

①通常テストモード（NOR TEST）
・フル充電→フル放電→容量を計測しながらフル充電

②クイックテストモード（FAST TEST）
・フル放電→容量を計測しながらフル充電

③充電モード（CHARGE）

今回は放電700mA・通常テストモードを選択します。

なお、測定時には本体内部のダミーロード（抵抗）でエネルギーを熱に変換しながら放電を行う関係上、本体がそこそこ熱を持ちます。最も熱が出るの本体上部で、放電電流1000mA、かつ4本同時測定時です。やけどするほど熱くはないものの、本体内には強制冷却ファンなどがなく、自然対流による放熱なので、安全のためにも使用時には充電器の上には物を置かない様にご注意を。

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2. 測定した18650バッテリーのスペック

測定対象は、先日修理したハンディクリーナーに入っていた 2018年製の18650セル × 4本。スペック上は 2000mAh と書かれているので、そこからどれくらい劣化が進行しているかを見ていきます。
見た目には劣化もなく普通なのですが、年数的にはそろそろ劣化が急速に進んでいてもおかしくないタイミングです。

3. 実容量と内部抵抗の測定結果

通常テストモードでの測定には、数時間は必要なので、夜寝る前にセット、翌朝に結果をチェックといった感じで使います。肝心の測定結果は、4本中2本は90％台でまだまだ元気なのですが、何故か残り2本は70％台前半まで落ち込んでいました。

実容量測定結果。4本目（黄色テープ付）の測定結果です

せっかくなので結果を表にまとめてみました。全ての電池で劣化は進んでいるものの、その差には面白い傾向がありますね。

	実容量（対新品比）	内部抵抗
電池１	1840mA（92%）	74mR
電池２	1867mA（93%）	70mR
電池３	1442mA（72%）	57mR
電池４	1473mA（73%）	63mR

4. 劣化状況の考察

このバッテリーは、2並列 x 2直列の構成なので、恐らくバッテリーの充電や電圧制御の関係で 2直列の片側にだけ負荷が大きくかかっていて、劣化度に差が出たのではないかと思われます。確かにハンディクリーナーを分解したときに、内部のBMS（バッテリー・マネジメント・システム）では、2本ずつまとめて電圧測定、充電をする構成になっていたので、この結果には思わず納得です。
劣化度が低い電池の方が内部抵抗はやや高めですが、使用期間を考えるとまあ許容範囲内といったところ。

ただ、容量が70％台まで落ちているセルが直列に接続されているので、どうしても弱っている方の性能に引っ張られてしまい実際のバッテリーの持ちにも影響が出るので、今回は交換しておいて正解だったと考えています。