バッテリーについてバッテリー容量多くなるどなぜ充電wも高くしないといけないのでしょうかMacBoo

Question

バッテリーについて
バッテリー容量多くなるどなぜ充電wも高くしないといけないのでしょうかMacBook96wの充電器なんですかスマホだと20wになりますバッテリーの種類も同じなのに何故ですか？w高くして早く充電など出来ないんですか？よくわかりません教えてください

air_supply · Accepted Answer

充電電流が一定の場合、バッテリの容量が多ければそれだけ時間が掛かります。MacBook Pro が 96W なら、本体の稼働とバッテリの充電に必要な電流を供給するための電力が 96W ということになります。MacBook Pro のようなノートパソコンの場合、本体の動作電流とバッテリの充電電流は別々になっています。バッテリの充電電流は一定になっていますので、W 数が大きな AC アダプタ(充電器)を使っても変わりませんね。

充電電流を大きくすればそれだけ受電時間は短くなりますけれど、過度の電流をバッテリに流すと発熱が増えて痛むことになります。それでバッテリを劣化させないような安全な充電を行うため、ノートパソコンは充電電流に抑えて充電を行うように制御されています。

ノートパソコンで AC アダプタを使う場合、本体の稼働電流とは別にバッテリに充電を行っていますので、バッテリの発熱は充電分しか発生しませんので、痛んだり劣化するようなこともありません。パソコンを使っている間に並行して充電ができますので、無駄な時間を使うこともありません。

スマートフォンでは、本体の電源はバッテリから供給されていて、そのバッテリには充電器から充電が行われています。いってみれば、充電器からバッテリを通して本体の稼働電源を得ている訳です。充電を行っている時にスマートフォンを使っていると、充電と放電が同時に行われるため、充放電の発熱が重複するためにバッテリが痛むことになってしまいます。従って 100% の充電を行ってから、充電器を外してスマートフォンを使う方法が一般的になっています。

そこで、充電を高速で行うためには、急速充電を行える充電器とスマートフォンの対応が必要になります。ただ、無暗に充電電流を増やしてもバッテリの電極が消耗して劣化してしまいますので、限度があります。スマートフォンの充電器が 20W なら、最大で 5V 4A ですからそこそこ速いことになります。充電電圧を高くすれば充電電流は増えますが、あまり高い電圧をかけてしまうとバッテリが確実に劣化するでしょうから、精々 3A 程度の充電電流になるような電圧に抑えているのではないでしょうか。

どれだけ充電電流を流せるかは、充電器と充電機器間で対応している電流に制限されますので、その制限以上の電流が流れる訳ではありません。

USB Type-C PD(Power Delivery) 対応の充電器は、5V/9V/12V/15V/20V/(48V) の電圧を供給可能ですが、スマートフォンの場合は通常 5V になっているのではないでしょうか。

はじめてのUSB [USB Type-C™ 及び Power Delivery規格入門]
https://www.marubun.co.jp/technicalsquare/10483/

最新の規格では PD 240W もあります、

USB PDとは？（USB Power Delivery）
https://www.sanwa.co.jp/product/cable/howto/usb_pd.html

て2くん · Answer

充電時間を短縮したいため。
充電時間が長くてもよいってなら、もっと少ないWでもよい

でも、充電時間を高速で短時間にしたいから、VやAがあがり結果的にWもあがるってことになる

高速充電とかって結果的に発熱が高くなるから、バッテリーの寿命を短くするって要因でもあったりしますけどもね・・・

takiyan123 · Answer

>バッテリー容量多くなるどなぜ充電wも高くしないといけないのでしょうか
充電時間を短縮するためです。

>バッテリーの種類も同じなのに
ノートPCとスマホは同じリチウムイオンバッテリーですが形や大きさも容量も電圧も充電方式も違います。

>w高くして早く充電など出来ないんですか？
20wのUSB PDで充電されるものはそのように設計されているからです。96wを接続しても使えません。早く充電もできません。高い電力で充電するには放熱や基盤の配線などスマホ自体の設計をそれに耐えうるように１から作らなければなりません。バッテリー自体もそういうものにしなければなりません。高密度化されたスマホはそれが困難、またはコスト高になるからでしょう。

USB PDという規格は充電速度、つまり何十wとかはデバイスに依存します。使う充電器がそのデバイスのw数に対応しているか確認してお使いください。

Wabu_478 · Answer

W高くして充電を早めると、発熱が大きくなり、バッテリーの寿命に影響するからです。

PowerCheck · Answer

別に早くしなければいけない技術的な理由はありません。
しかし同じ電力で充電するとき、容量が大きければ当然小さいものよりも充電に時間がかかります。利用者としては早い方がいいですよね。だからメーカーはできるだけ充電を早くしたいわけです。

そして逆に、容量が小さいものの充電を遅くしなくてはならない技術的な理由があります。
バッテリーには内部抵抗というものがあって、これが原因で発熱します。(詳しくはググッてください)
容量が小さければ小さいほど内部抵抗による発熱は大きくなり、その熱によってバッテリーの寿命の大幅低下、そしていずれは発火するでしょう。
なので発熱しないようゆっくり充電しなくてはならないのです。

10数年前は2.5w程度で充電するものが多かったようですが、現在は同じ容量でも100w程で充電できるものもあります。それは上記で上げた内部抵抗が小さい(=発熱が少ない)バッテリーの開発に成功したからです。

まとめると、
macbookの充電が早いのにスマホの充電が遅いのはなぜ?早く充電できないの?
→容量が小さいものに容量が大きいものと同じ電力で充電すると発熱し発火するから。

lv4u · Answer

スマホだとＡＣアダプタの電圧は、５Ｖです。
MacBook96wだと、ＡＣアダプタの電圧は20Vです。
同じ充電電流が流れるとすれば、MacBookは４倍の電力が必要となります。
スマホが20Wなら、4倍すれば、80Wとなります。

バッテリの電圧が高いから、アダプタのＷ数も大きくしないといけないのです。

なお、スマホが急速充電対応の場合、充電電圧は５Ｖではなく、9Vとか12Vになることがあります。

バッテリーについて バッテリー容量多くなるどなぜ充電wも高くしないといけないのでしょうかMacBoo

充電電流が一定の場合、バッテリの容量が多ければそれだけ時間が掛かります。

充電時間を短縮したいため。

>バッテリー容量多くなるどなぜ充電wも高くしないといけないのでしょうか

W高くして充電を早めると、発熱が大きくなり、バッテリーの寿命に影響するからです。

別に早くしなければいけない技術的な理由はありません。

スマホだとＡＣアダプタの電圧は、５Ｖです。

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