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理由についてはこちらの解説ツリーも
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
過放電領域、つまり電圧を下げ過ぎると、負極の集電体である銅箔が溶け出し始め、やがて析出して内部短絡を引き起こすんだ。 銅溶出と並行して電解液の還元分解反応も起こっから、ここでもガスがいっぺぇ発生すっぞ！ 放置しといた電池がパンパンに膨らむのは、このせいだな。 twitter.com/denchigoku/sta…
2020-06-29 12:05:28
電池が大好きな超ヤサイ鴨
@denchigoku
まるちゃん、押し入れにしまい込んだ古いデバイスはちゃんと定期的に確認したほうがいいよ。 今ごろ、リチウムイオン電池がパンパンに膨れ上がってるかもしれないよ？ pic.twitter.com/4xAFObkGlH
2020-06-11 12:05:46
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
#オラの電池雑学 おっす、オラ悟空！ リチウムイオン電池は今や身の回りのいろんなところに使われてる便利なもんだが、その性質を忘れちゃいけねぇ。 ここではリチウムイオン電池の劣化や安全性、使い方に関する情報を不定期にボチボチと、この下にリプぶら下げていくぞ。 ぜってぇ見てくれよな！
2020-06-27 14:35:54
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
ちなみに、リチウムイオン電池の処分方法についてはこっちでまとめてるぞ。 あまりにひでぇと感じたら、スーパーサイヤ人になって怒りの忠告をいれてっぞ！ twitter.com/denchigoku/sta…
2020-06-27 20:39:11
電池が大好きな超ヤサイ鴨
@denchigoku
あのモバイルバッテリーは捨てただと…… 燃えねぇゴミの日に捨てたのか！ 普通のゴミに混ぜて捨てたのかぁぁぁ！！ pic.twitter.com/1JArwjF317
2020-06-12 10:05:51
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
まずは『リチウムイオン電池の異常発熱問題ぇ』について、オラなりに考えていきてぇと思うぞ。 俗に異常発熱、熱暴走とか呼ばれる現象だな。 リチウムイオン電池が燃えたり、爆発したりするニュースが最近多いからな。 この異常発熱の原因について紐解いていくことにすっぞ！ ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA…
2020-06-28 13:29:48
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
電池の発熱っちゅうとスマホが手で持てねぇぐれぇ熱くなるのをイメージすっと思うが、これは正常使用範囲で使ってても起こる現象だ。 もちろん熱は電池の劣化要因のひとつだからよ、避けるに越したことはねぇんだが、発火や爆発につながる『異常発熱』はまたちょっと違ぇ現象なんだ。
2020-06-28 13:36:15
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
発火や爆発につながる恐れのあるリチウムイオン電池の『異常発熱』 その要因はいくつかあるが、代ぇ表的なのは外部衝撃によるもんだな。 電池自体ぇに何か突き刺さったり、形状変わるほど押し潰したり、折り曲げたりしたときだな。 最近ゴミ収集車で火事が多いのも車の中で電池が圧縮されるせいだな。
2020-06-28 13:36:55
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
こういう異常発熱は、電池の『プラス』と『マイナス』が直接つながる『短絡（ショート）』が原因だ。 短絡すると、そんときにスゲぇ熱が出るっちゅうわけだな。 見るからに電池がぶっ壊れるぐれぇの問題ぇだとわかりやすいんだけどよ、厄介ぇなことに異常発熱の要因はそれ以外ぇにもたくさんあるんだ。
2020-06-28 13:39:20
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
外部衝撃以外ぇの異常発熱要因をまとめてみたぞ。 大きい要因は①内部短絡、②過充電、そして内部短絡はさらに細けぇ要因に分けられるぞ。 『内部短絡』っちゅうのは電池の中でプラスとマイナスがつながっちまうことで、外見からじゃわからねぇの厄介ぇな症状のことだ。 要因を一つひとつ見ていくぞ！ pic.twitter.com/0VktA3gwyz
2020-06-28 13:41:20
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
内部短絡の要因のひとつは『セパレータ』だ。 セパレータは電池の正極と負極の間に挟むもんで、これに異常があればプラスとマイナスがつながる短絡が起こるっちゅうわけだ。 ここが要因で起こる内部短絡は製造上の問題ぇのことが多いな。 セパレータ自体ぇの製造不良や電池組立のときの問題ぇだ。 pic.twitter.com/9UUMfaro2j
2020-06-28 13:48:45
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
製造不良以外ぇだと、電池を使い始めたあとに電極の合材ぇがセパレータに付着して悪さすんのも原因のひとつだな。 何度も充放電を繰り返してるうちに電極が脆くなっちまうんだ。 いずれにせよ、セパレータが破けたり、付着した不純物のせいで正極と負極が電池の中でつながっちまうのが問題ぇだな。
2020-06-28 13:57:53
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
2つ目の要因は『金属片』だ。 電池の中に入った金属の塊がセパレータを突き破っちまうことでプラスとマイナスがつながる短絡が起こるんだ。 これも不純物が原因になることが多く、特にラミセルに起こりやすいな。 始めからデっけぇ塊が混入する場合もあれば、あとから『金属析出』する場合もあるぞ。 pic.twitter.com/FUH39U6Zpm
2020-06-28 14:12:43
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
始めはセパレータを破ることねぇ小さな金属ゴミも大きく成長しちまうんだ。 それから『過放電』も金属析出の原因になるぞ。 放電時の電圧が下がり過ぎると負極から銅が溶け出し、それが析出物として大きく成長し、やがてセパレータを突き破っちまうっちゅうわけだ。
2020-06-28 14:26:52
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
3つ目が『リチウムデンドライト』だ。 金属析出と似てるが、特にリチウム金属が負極から析出する場合のことを言うぞ。 これも電池製造上の不良や設計上の問題ぇのときもあるんだが、最大の要因は『負極活物質内のリチウムイオン濃度分布の不均一化』だ。 pic.twitter.com/0iDo2dDe28
2020-06-28 14:34:35
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
急速充電や低温環境下での充電をすると、このイオン濃度分布不均一化は特に起こりやすいぞ。 負極の表面にリチウムイオンが集まることで金属として析出しやすくなるんだ。 これは電池を使ってるとどうしても起こりうる問題ぇだな。 さらに厄介ぇなのは、このデンドライト析出は発見が難しいことだ。
2020-06-28 14:41:03
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
リチウムイオン電池にとって『デンドライト析出』はまさにサイレントキラーっちゅうもんだな。 発見が難しいけれど静かに析出し、気がついたときには大きく成長して内部短絡を引き起こしちまうんだ。 これを防ぐにはメーカーの推奨範囲を守って無理な負荷をかけねぇように心がけるのが一番だな。
2020-06-28 14:49:49
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
最後は『過充電』だな。 これは有名だからいまさら言うまでもねぇと思うが、充電電圧が正常範囲外ぇまで充電しちまうことで正極活物質が壊れたり、電解液が分解されちまうことで起こる問題ぇだ。 リチウムイオン電池の充電はしっかりと管理された環境でしかしちゃいけねぇぞ！ pic.twitter.com/uVtRmmWPlQ
2020-06-28 14:55:31
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
というわけで、リチウムイオン電池の異常発熱問題ぇについてまとめてみたぞ。 大半は設計や製造上の問題ぇなんだが、オラたちが電池を使ううえで気をつけたほうがいい場合もある。 メーカー推奨範囲を守って使うのはもちろん、決して無理な負荷をかけたり、寿命超えて酷使したりしねぇようにな。
2020-06-28 15:45:31
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
さて、次は『リチウムイオン電池の劣化』について整理してみっぞ！ 電池劣化要因はシンプルに、電池の中で『どんな反応』が起こっているかを考えるんだ。 というわけで、各電圧（残存容量）の状態ぇと劣化要因の対応図を作ってみたぞ！ 細けぇ反応の中身はリプぶら下げて解説していくぞ。 pic.twitter.com/cn1dcRSBGO
2020-06-29 11:49:01
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
正常使用範囲で使っていても、なんなら保存してるだけでも、電解液は徐々に反応して分解物を発生させるぞ。 それに充放電することで電極の中の活物質が膨張収縮すんだ。 活物質が体積変化を繰り返すことで電極自体ぇも劣化するし、皮膜のねぇ新規電極面が電解液と触れ、そこでも分解反応を起こすんだ。
2020-06-29 11:56:03
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
過充電領域、つまり電圧をあんまり高くすっと、正極活物質が劣化すんだ。 活物質がリチウムイオンを放出して構造不安定になってよ、酸素も放出し始めるんだ。 放出された酸素が電解液を酸化分解させると二酸化炭素や水ができる。 さらに水は電解液やリチウムと反応して、いろんなガスを発生させるぞ。
2020-06-29 12:00:28
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
総括すっと ・正常使用範囲でも電解液や電極は徐々に劣化する ・過充電では正極活物質が劣化していっぺぇガスが出る ・過放電では負極集電体が溶け出していっぺぇガスが出る 以上が、ざっとまとめた『リチウムイオン電池の劣化』の要因となる電池内の反応についてだ。 pic.twitter.com/unzLt2X59Z
2020-06-29 12:09:30
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やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
亀仙人 「このスレッドはここで終わりじゃないぞ。 もうちょっとだけ続くんじゃ」 twitter.com/denchigoku/sta…
2020-07-03 11:35:52
電池が大好きな超ヤサイ鴨
@denchigoku
さて、こっからは巷でよく聞く『リチウムイオン電池の使い方』について、ここまで見てきた電池の劣化機構と照らし合わせながら考えてみっぞ！ オラが思いついた順番かつ不定期に更新していくからよ、他にも知りてぇ使い方があったら遠慮なく聞いてくれよな！ じゃあ、ぼちぼち下にリプぶら下げっぞ。
2020-06-30 11:44:17
やけに電池が好きな孫悟空
@denchigoku
さて、こっからは巷でよく聞く『リチウムイオン電池の使い方』について、ここまで見てきた電池の劣化機構と照らし合わせながら考えてみっぞ！ オラが思いついた順番かつ不定期に更新していくからよ、他にも知りてぇ使い方があったら遠慮なく聞いてくれよな！ じゃあ、ぼちぼち下にリプぶら下げっぞ。
2020-06-30 11:44:17