ノートパソコンのバッテリー容量テストは、購入者がサプライヤーの主張と測定結果を比較する前に、定められた方法を用いて実施されなければなりません。ラベルに記載された数値、オペレーティングシステムの推定値、携帯型メーター、または管理されていない実行時間テスト1回分だけでは、修理、再生、卸売、またはプライベートブランドの注文用サンプルを承認するには不十分です。
適切な試験では、バッテリーの種類、充電手順、休止期間、放電電流または電力、遮断条件、周囲温度、測定機器、データ間隔、および結果の計算方法が固定されます。また、サンプルの経過時間、保管履歴、過去のサイクル数、および物理的状態も記録されます。これらの管理が行われないと、2つの研究所が同じ公称製品を試験しても、直接比較できない結果を報告する可能性があります。
定格容量、実測容量、および稼働時間を個別に表示
アンペア時（Ah）で表される容量は、規定の条件下で供給される電気量を表します。ワット時（Wh）で表されるエネルギーは電圧も考慮に入れており、公称電圧の異なるバッテリーパックを比較する場合に特に役立ちます。動作時間は、バッテリーの供給エネルギー、デバイスの電力需要の変化、ソフトウェア、画面の明るさ、プロセッサの負荷、ワイヤレス通信、温度、および電力管理設定によって異なります。
これらの値は、それぞれ異なる問いに答えるものです。
- 定格容量または表示容量：該当する仕様に基づいて製品に宣言されている値。
- 測定容量：定められた充放電方法によって得られた結果。
- デバイス推定容量：ノートパソコンのバッテリー管理システムとオペレーティングシステムによって算出された情報。
- 実測実行時間：特定のノートパソコンが特定のワークロードと構成の下で動作する時間。
ある値を別の値の証明として提示しないでください。バッテリーパックはノートパソコンを正常に動作させる場合でも、容量測定を適切に行う必要があります。また、ベンチマークテストで良好な結果が得られたとしても、異なるコンピューター間で同じ動作時間を保証するものではありません。
テストの目的に合った適切な参考資料を使用してください。
IEC 61960-3は、携帯機器に使用される二次リチウム電池の性能試験、名称、表示、寸法、その他の要件を規定しています。購入者は、この規格、その他の適用可能な方法、または相互に承認された社内手順が、電池の正確な形状、パック構造、製品の主張、市場、および契約に適合するかどうかを判断する必要があります。
性能試験と安全性評価は互換性がありません。IEC 62133-2は、携帯型密閉型二次リチウム電池の安全要件と試験について規定しています。容量測定結果は、該当する安全性の証拠に代わるものではなく、安全証明書は、受領したすべての生産ロットが注文通りの容量を発揮することを証明するものではありません。
デバイス側での確認に関して、 MicrosoftはWindows 11がバッテリー使用状況と推定容量情報を含むバッテリーレポートを生成する方法を説明しています。このレポートは診断やサンプル比較に役立ちますが、承認された試験方法でデータの使用方法が明確に定められていない限り、校正済みの実験室測定値として扱うべきではありません。
課金前にサンプルの身元を確認してください
すべての結果は、実物サンプルと関連付けられた状態で保管する必要があります。購入者のSKU、サプライヤーのモデル、元のノートパソコン用バッテリーの部品番号、互換性があると主張されているデバイス、公称電圧、定格アンペア時とワット時、シリアル番号またはロットコード、製造日、サンプル受領日、ラベルの改訂履歴、および写真を記録してください。
機器に接続する前に、バッテリーパックを点検してください。膨張、液漏れ、穴あき、変形、絶縁体の損傷、コネクタの潰れ、導体の露出、腐食、異臭、その他疑わしい状態が見られるバッテリーはテストしないでください。購入者の安全手順に従って隔離してください。
複数のノートパソコンのモデルやバッテリーコードが関係する場合は、電気的性能を評価する前に、ESCのノートパソコン用バッテリー部品番号照合ガイドを使用して、識別情報、寸法、コネクタ、ピン配置、ケーブルレイアウト、およびデバイス用途を区別してください。
制御放電テストを構築する
1. サンプルコンディショニングを定義する
試料の輸送方法と保管方法、試験前の温度、および予備サイクルが許可されているかどうかを記録してください。結果が悪かった後に、こっそりと調整サイクルを追加しないでください。承認された方法では、試験開始前に調整サイクルを規定する必要があります。
2. 充電段階を制御する
充電器またはアナライザー、電圧および電流プロファイル、終端ルール、温度範囲、および通信要件を指定します。実際の開始時刻と終了時刻を記録し、パックに異常な温度、不安定性、変形、または異臭が見られた場合はテストを中止します。
3. 一定の休憩時間を設ける
休止期間は電圧の安定化や放電開始条件に影響を与える可能性があります。一部のサンプルについては、充電から直接放電に移行するのではなく、承認された方法に記載されている休止期間と環境を使用してください。
4. 放電条件を固定する
定電流、定電力、またはその他の承認された負荷プロファイル、カットオフ電圧またはデバイス定義のエンドポイント、周囲環境、データ記録間隔、治具、配線およびコネクタの配置、チャネル精度を定義します。バッテリーがデバイスまたはシミュレータとの通信を必要とする場合は、ハードウェアおよびソフトウェア構成を特定します。
5. 電荷とエネルギーの両方の結果を計算して保存する
方法によっては、電流と時間の積算値から供給アンペア時を、電力と時間の積算値からワット時を計算します。最終的な合否判定値のみを記録するのではなく、時間、電圧、電流、温度、およびステータスの生データを保持します。
6. 承認された規則に従って繰り返す
必要なサイクル数とサンプル数、報告結果が得られるサイクル、および無効なテストの処理方法を定義します。チャネルの障害、接続の中断、または設定ミスは、説明なしに削除するのではなく、記録する必要があります。
結果に影響を与える変数を記録する
| テスト変数 | 何を記録すべきか | 制御されない場合のリスク |
|---|---|---|
| サンプル履歴 | 年齢、保管状況、輸送状況、および過去のサイクル | サンプルはさまざまな条件から採取されます |
| 充電 | プロファイル、終端処理、充電器、温度 | 開始状態が矛盾している |
| 休む | 期間と環境 | 電圧安定化は異なる |
| 退院 | 電流または電力、カットオフおよびプロファイル | 納品された結果は比較できません |
| 装置 | 分析装置、治具、チャンネル、および校正ステータス | 測定誤差は隠されている |
| 環境 | 周囲温度および監視対象のバッテリー温度 | 試験条件による性能変化 |
| 計算 | 生データ、ソフトウェアバージョン、および結果の計算式 | 報告された値は再現できません |
ノートパソコンのバッテリー容量テストの記録を明確にしておくことで、供給者と購入者の結果の照合が容易になります。結果が一致しない場合は、どちらかの検査機関または製品が間違っていると結論付ける前に、測定方法と生データ曲線を比較してください。
普遍的な合格率を考案してはならない
合格基準値は、承認された製品仕様、試験方法、契約、適用規格、およびサンプル状態に基づいて設定する必要があります。ノートパソコンのバッテリーの種類、モデル、使用年数、保管条件、放電率、または市場ごとに、自動的に同じパーセンテージを適用しないでください。
サンプルが到着する前に、以下を定義してください。
- どの値が検証されているか。
- 該当する試験方法および改訂版。
- サンプル数およびサンプルの状態。
- 充電、休止、放電、遮断、および温度条件。
- アンペア時、ワット時、またはその両方が受け入れを制御するかどうか。
- 丸め処理と測定不確かさに関する規則。
- 無効な検査、外れ値、および再検査の処理。
- 承認決定とエスカレーション経路。
サンプル承認と生産ロット管理を分離する
開発サンプルは、提案された設計が承認された要件を満たすかどうかを確認するためのものです。ただし、将来のすべてのロットが常に同じ品質を維持することを保証するものではありません。承認された構成と方法を、生産文書、変更管理、受入検査、および定期検証に反映させてください。
ESCのノートパソコン用バッテリー受入検査ガイドでは、購入者がロット識別、外観、寸法、コネクタ、電気的検査、機能確認、欠陥分類、および出荷証明をどのように関連付けることができるかを説明しています。容量検証はそのシステムの一部となり得ますが、すべての受入検査で完全な開発プログラムを繰り返す必要はありません。
生産能力を再度確認する時期を明確に定義する。例えば、承認済みの定期計画に従って、関連する設計変更や工程変更の後、検査結果の傾向が悪化した場合、あるいは現場からの苦情で性能変化の可能性が示唆された場合などである。具体的な実施時期は、品質契約書に明記する必要がある。
最終数値だけでなく、曲線全体も確認しましょう。
最終的な容量値には、不安定な電圧、早期遮断、異常な温度挙動、断続的な接続、またはチャネルの中断といった問題が隠されている可能性があります。電圧、電流、エネルギー、温度、時間、およびステータスの各曲線をまとめて確認してください。繰り返しサイクルと複数のサンプルを比較して、一貫性を確認してください。
モデル、サンプル識別情報、機器、校正、負荷、カットオフ値、環境、日付、および生データを保持せずに、正確な性能に関する主張を公表しないでください。ESCの検証済み事実規則では、測定された容量を製品または企業の主張として提示する前に、モデル固有の証拠を必要とします。
一般的な容量テストエラー
- 公称電圧の異なるバッテリーパックのmAh値を比較する
- ノートパソコンの稼働時間を唯一の容量測定指標として使用する
- オペレーティングシステムの推定値を較正済みベンチデータとして扱う
- 供給業者間で放電電流、遮断温度、または温度を変更する
- ストレージ履歴と過去のサイクルを無視する
- 最良のサンプルまたはサイクルのみを報告する
- 文書化された理由なしに無効または失敗したテストを削除する
- 設計を承認する際に、その方法をロット管理基準に変換しないこと
購買部門が活用できるレポートを作成する
最終報告書には、サンプルおよびロットの識別情報、ラベルの写真、適用仕様、試験方法の改訂、機器および校正状況、治具、ソフトウェア、充電条件、休止期間、放電プロファイル、カットオフ、環境、生データファイル、計算されたアンペア時およびワット時、曲線レビュー、偏差、結果、レビュー担当者、および日付を含める必要があります。
購入には、承認、条件付き承認、却下、または追加証拠待ちといった明確な商業的結論が必要です。承認がラベルの改訂、コネクタの変更、再試験、またはサプライヤーの是正措置に依存する場合は、大量注文を行う前にその条件を明記してください。
より広範な関係性を評価する購入者は、ESCのノートパソコン用バッテリーサプライヤーガイドを利用して、対応機種、ドキュメント、サンプル、品質管理、リピート注文サポート、およびテスト性能を確認することができます。
よくある質問
Windowsのバッテリーレポートは、新品サンプルの実際の容量を証明できますか？
これは有用なシステム報告情報および推定情報を提供するが、承認された手順でその使用が定義および検証されていない限り、購入者はこれを管理された測定の代替として扱うべきではない。
購入者はmAhとWhのどちらを比較すべきでしょうか？
仕様および試験方法で定められた数量を使用してください。ワット時（Wh）は電圧を考慮した値であり、公称電圧の異なるバッテリーパックを比較する際に重要となります。多くのプログラムでは、両方の値を記録します。
いくつのサンプルとサイクルをテストすべきですか？
数値は、購入者が承認した検証計画、製品リスク、サプライヤーの履歴、テストの目的、および合意に基づいて決定されるべきです。単一の数値を自動的に適用すべきではありません。
容量テストに合格すれば、バッテリーが安全であることが証明されるのでしょうか？
いいえ。性能試験、安全性評価、輸送コンプライアンス、互換性、および生産品質管理は、関連性はあるものの、それぞれ独立した証拠領域です。
承認後、容量の再テストはいつ行うべきですか？
品質契約で定められた定期的および変更管理のトリガーを使用してください。関連する設計、セル、プロセス、工場、保護基板、または性能傾向の変更は、再検証を正当化する場合があります。
数値を比較する前に、方法を承認してください。
ノートパソコンのバッテリー容量テストでは、単に好ましい数値が得られるだけでなく、再現性のある判定結果が得られる必要があります。テスト前に、サンプル識別、調整、充電、休止、放電、カットオフ、環境、機器、計算、および合否判定基準を確定してください。生の曲線データを保持し、承認された方法を生産および受入品質管理に適用してください。
ESCに、対象となるノートパソコンの機種、純正バッテリーの部品番号、必要な電圧と容量、サンプル数量、販売市場、および提案する試験方法をお送りください。ESCは、交換用ノートパソコンバッテリープロジェクトに必要な仕様とサンプル情報の整理をお手伝いいたします。最終的なクレーム、条件、受入基準、認証、および注文条件は、正確な機種と契約内容に基づいて確認する必要があります。
外部ソース参照
- 国際電気標準会議 — [IEC 61960-3:2017: 携帯機器用二次リチウム電池の性能要件] — 2017
- 国際電気標準会議 — [IEC 62133-2:2017: 携帯型密閉型二次リチウム電池の安全要件] — 2017年、現行規格に統合された改正
- マイクロソフト サポート — [Windows でのバッテリーのお手入れ]
