△リチウム電池と旨く付き合うヒント、その他近況

リチウム電池の事故が最近目立つように思います。
デジカメで使うことの多い身近な充電池ですが、安全な使用方法について考えます。

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最近は法令で、飛行機の貨物への持込が制限されたりスマフォが燃えたり何かとマイナスのイメージが強いリチウム電池です。
さてそのリチウム電池ですが、本当に厄介な面を持っています。


  1)リチウム電池は目一杯充電できない電池
  2)リチウム電池は最後まで放電できません


具体的に述べますと、通常の一次電池は満タンからすっからピンになるまで容量の100%が使えますが、
リチウム電池は下図のような過充電と過放電を避ける為に、満タンにならないように充電し、空になる前に電流が取り出せないような安全を担保する仕掛け(保護回路)のもとで使う必要があります。
満タンに近い状況や空に近い状況は電池にとってもストレスです。
三元系のリチウム電池では安全な動作範囲を
  2.7V~3.7V
と定めまともなメーカー品であれば保護回路の管理下で充電放電を繰り返す動作を行います。
何らかの原因でこの範囲を外れると発熱したり、使えなくなるだけでなく最悪のケースでは爆発や発火を生じます。
特に三元系のリチウム(コバルト、ニッケル、マンガンを使用)は化学反応の過程で酸素を発生しますが、これが一度に大量に発生すると事故に至ります。

リチウム電池の中で燐酸鉄系などは比較的そういう面で安全性は高いですが、体積容量比は三元系より劣るため、今は用途で使い分けている時代です。

さてリチウム電池の保管ですが、要点をまとめます。

A) 暫く使わないリチウム電池はフル充電せず残量40%~80%ぐらいで置いておくといいです。
   次回の撮影の直前にフル充電するといいでしょう。
B) 暑い場所(夏の自動車内)に長時間放置しない。自動車内は温度が70度まで上がります。
   リチウム電池は特にフル充電の状態で高温放置されるのが非常に苦手です。
   A)、B)をやっていないと電池の寿命が早めに終わります。
C) 冬場は化学反応に頼っているリチウムが苦手な季節です。容量が取り出しにくいです。
   撮影場までは体温で暖めておいてください。


ちょっとした工夫で安全にリチウムを使うことができます。

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ところでデジカメやスマフォ用電池は1セルといって出力が低い(定格3.7V)ですが、デジタル一眼レフの場合は組電池といって複数(2~4セル)で出力も7.4V~14.8Vでパワーが大きいです。
その内部では、セルを直列につなぐ(図の右側)のようになっています。

リチウム電池は最新の設備で品質管理されたものはセル同士のばらつきが少ないですが、特にまともなメーカー品はセルを組合わせる際に事前に良く似た特性のセルを細かく選別し同じ特性のセル同士で合わせています。
セル間のばらつきが大きいと図のように使っている間に電圧のばらつきが生じ、充電時は一部のセルが早めに過充電になりかけていたり、その逆に放電時(使用時)は一部のセルが早めに過放電になったりします。
大掛かりなリチウム電池システムでの事故はこのセル間バランスが事故原因のひとつになっております。

多セルの電池ではこのアンバランスを防ぐため充電時に一番電圧が高いセルを強制的に放電して全体のバランス取りをおこなうバランス回路が通常付いています。

しかしながら市場に出回っている一部の粗悪品にはバランス回路がついていることをいいことに、最初のセル選別がいい加減な組み合わせのものも散見されます。
ここは値段が高くともまともなメーカー品を選びましょう。
リチウムの民生品は最近粗悪なコピー品も多いです。セル材料を節約したり、電極に金属粉が混入して事故発火に至るケースもあります。
こうした商品は、正規の設備を入れずに人が材料をこね回して人海戦術で電池を組み立てるというトンデモメーカーも乱立しているようです。海外製には特に要注意です。


セル同士のばらつきの少ない組電池は結局のところ寿命も長く、安全性も高いです。


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近況:
 山の計画をいろいろ検討しております。
  (1)凍結条件を満たせばワサビ谷は来年から覗谷を探っていきます。
  (2)弥山から七面山にかけてまだ観たことのない滝がありますのでそれを探索
  (3)大台は、今まで何を観てきたんだろうと思うほど知られていない風景が
    まだまだあるようです。稜線と新滝で一応の集大成としたいです。
    大峰、大台は多くの無名の滝があり、メンバーを募っていってみたいです。
では

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RE:ありがとうございます!

むう、ご自愛くださいませ。
かくいう管理人も今はリハビリ中でそろそろトレーニングがしたくなっております。

昨晩は「行ってQ」なる番組でアイガー東稜(ミッテルレギ小屋ルート)が出てきて風景に感動でした。
明治時代の日本人が初めて歩いたルート(岩稜のⅡ~Ⅲ級、所々フィクス有りのⅣ級)であったそうですね。

管理人も暫くは林道や遊歩道付近から散策から始めていきたいです。

ご無沙汰しています!

バッテリーの件、参考にさせていただきます。
お写真、美しい滝ですね。
私の方は、夏前から胸の痛みが強く、最近はニトロを携行しています。
なのであまり奥地に行くのはこわくて手短な沢で我慢しています。
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