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JL7KHN/ミヤギKI529のブログ
(2024/10/21 4:05:29)
リチウムイオン電池な話
(2021/9/28 21:55:00)
■戴き物
緊急事態宣言解除もあと少しではありますが、今週は仙台に帰省中です。残念ながら遊びに来ている訳で無く、実父の手術立会いです。
普通なら何てことは無いんでしょうけど、普通では無いハイリスクな手術になってます。
総じて言える事は「タバコは絶対に身体に良くない」ってことです。
それはさておき、帰省早々ローカル局から戴き物をしました。モバイルバッテリー。18650が2本入っていると思われるPSEマークがデカデカと入った高級品です。
こういったバッテリーはとても便利で、最近はIC-705なんかでも外部電源として使われている方も時々見かける様になりました。
（705に使っているのはUSB PDと言われるタイプで、写真の物とはちょっと異なります）
■電池と私
私は入社当初から10年近く、かなり特殊な電池搭載製品をやってました。設計に携わったモノは日本やアメリカのTVや新聞にも出ているので、観た方も実は多かったりしてます…。
今の主流はリチウムですが、今回モバイルバッテリーを頂いたのをトリガに、リチウム電池のよもやま話でも書いてみます。
■リチウムイオン電池は沢山ある
一般にはリチウムイオン電池と総じて呼んでいますが、色んな種類があり、ざっと分けると8種類ほど。実は種類によって顔付きが異なるのに、一緒くたにしてしまってるんですね。
分類すると
（正極材の材料で分類）
・ニッケル系…安全性に難
・マンガン系…高熱安定性、コバルトより安い
・コバルト系…リチウム電池の元祖、安全性に難
・リン酸鉄系…高熱安定性、エネルギー密度はNCAの方が高いが結晶構造が良く安全性が高い
テスラやフォード等はこれ系にシフト中みたい
・NCA系…ニッケル、コバルト、アルミニウムの化合物。ニッケル系のネガだった安全性を確保。
・NMC系…三元系と言われ、ニッケル、マンガン、コバルトの化合物。コバルト系のネガだった安全性を確保。
（負極材の材料で分類）
・チタン酸系…有名なのが東芝のSCiB。チタン酸リチウムを使用し、安全性が高い
（電解質）
・リチウムポリマー…電動ガン用として有名。デジカメなんかにも使用。電解質に炭素を含んだ有機溶媒を使う為、何らかの異常が起きると良く燃える
こんな感じです。
■一にも二にも安全性
分類説明と言うよりも、安全性分類になってしまいました。電池、特にリチウムイオン電池はエネルギー密度が高いので便利な反面、一度何か起きれば非常に危険です。
で、知って頂きたいのは、「発火すると消すのが大変」と言う事。消火器ではまず無理で、大量の水で冷却し続ける事が必要です。海外のEV車の火災では山火事並の水を使って消火していると言うのは、なかなか知られていない事実と思います。
一方で、日本の電池メーカーが作る電池は、余程の事をしない限り相当な安全性が確保されています。
反面、特に中韓あたりの電池は危険だったりします。例えば、三元系の電池。上で述べた様にニッケル、マンガン、コバルト、これらの材料を1:1:1の比率にするのが安全性と性能のオイシイ点です。それが近年コバルトの取引価格が高騰しているので、8:1:1までハイニッケル化された物が流通していたりします。このハイニッケルは危険度が高く、そこへ更に超安価低品質なセパレータを使うのでトラブルが起きていたりするわけです。
モバイルバッテリーで言えば、とにかく落とさない事。重量も軽いので軽視しがちですが、測定してみると落とした衝撃（落下G）は結構なものです。
また、やたら安価な製品は買わない事。リチウムイオン電池の充電制御は、結構難しく、高い精度が求められます。それなりの充電制御の入った製品を使う事も大事です。
■纏めてしまえば
・やたら安価な物は買わない（値段には理由がある）
・不必要に持ち歩かない
・満充電にせず、腹8分目くらいに留める
・出来れば18650が一本タイプ（ちょっと小型で容量が小さいもの）が良い→リチウム電池の並列接続で容量を稼いだものは、その分リスクが上がる。
こんな感じでしょうか。
便利な様ですが、"長崎ちゃんぽん"を持ち歩いているみたいな、「正しく怖がる」のがちょうど良いのかもしれません。
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