技術部の壺の中 - Vol. 68 [リチウム電池ばらしました]

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主に電気関係で仕事をしてきたけれど、気が付いたとき、日本の電機の会社ってほとんどなくなっていた......... そんな需要のない今を　日々生きています。

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リチウム電池って見ると危険!!、危険!!　うるさいので、分解してみることにした。
リチウムが危険なんじゃなくて、電気が入っている電池が危険と何度言っても
一向に理解はされないし、iPod nanoの電池を交換していらない電池があったので
この機会に分解して、中を見せたいと思う。
まあ、ゆーちゅーばー達の動画も悪影響があって、充電しながら突き刺したら、
電池じゃなくても火をふく。
だって、中はアルミ箔。
最近の火起こしは、アルカリ電池とスチールウールのたわしで行うぐらい、
金属片に電気を流すと燃える
という事が、一般認識。アルミと銅箔で出来ているリチウム電池も、電気を
流せば燃える。
電気を流せば、燃える
(大事な事だから、2回言いました)
逆を言うと、電気がなければ、燃えない。
という事で、まずはバッテリーのパックについている端子から、直接放電して
電池をすべて消費しました。
バッテリーは、保護回路がついていて、3V以下の電圧にバッテリーパックが
ならないように保護している。
それは、パックの電圧が2.5Vを下回ると、もう、この世に帰ってこなくなるから。
充電して、復活しても、それはすでにゾンビ化しています。

写真の様に、外した状態では、3.8Vあって普通の状態。
見た目も結構、スマートでしょ。
で、完全にパックを放電して0.1Vを下回る状態にしました。
注目は、パックが少し膨らんでいることが分かりますでしょうか。
この状態で、充電すると、ますます膨れます。
電極の表面には不活性層のSEI層があって、これと電解液が直接触れないように
なっている。規定以上電荷がなくなると電解質が分解されて、ガスがでる。
その状態で充電すると、電気をもらって電解質が分解され、さらに膨れる。
だから、
[モバイルバッテリーでスマホを充電して、モバイルバッテリーの電池が
無くなった。・・・けど、しばらくすると復活するから、もう一回差して
スマホが充電出来るね。]
という使い方をすると、規定値以下に電圧が下がり、膨れるかもしれない。
大抵は、保護回路があるので、この様な事になりにくいけど、
モバイルバッテリーでスマホを充電して、電気がなくなったまま、しばらく
モバイルバッテリーを放置。
という事をすると、バッテリーパックの電圧が下がりやすい。
放置するときは、少しチャージしよう。
また、充電終了後にもう一回差すと充電されるよね。ポンプの様に
ぎゅうぎゅうに電気を詰め込めば、たくさん使えるんじゃねーって事も
膨れる原因になる。充電が終了しているから、電気が余っている。
余った電気は電解質を分解しちゃうかも。
まあ、普通に使うことを想定して作られているので、普通に使って欲しい。
放電を確認したところで、中の電極を切らないように、サイドをはさみで
切ります。後は、ペロってめくって、中にティッシュに包まれた白いものが
電池本体。

見た目、お手拭きの紙みたいな感じです。
そして、電解質は、お手拭きの紙より大分少ないです。
注目する点は、端子の部分で、銅箔とアルミ箔の端子が見えている。
プラスがアルミで、マイナス電極が銅。
後は、50mm x 22mm(18～35umぐらいの厚み??)の短冊状の箔が、
銅 4枚、アルミ 5枚で重なっているだけ。
それぞれが並列で束ねられています。

こんなもんです。
薄い箔なので、ライターで多分燃えると思う。
電池の中で、電極同士が互い違いになっているので、中に金属の異物が
あると、電気が流れて熱を持つし、その熱で電解質も分解されて膨れ
たりする。
同じ種類の端子同士が繋げられている部分の処理が悪いと、パックの中で
他の電極と触れて、大惨事になる。
また、こういう構造なので、パックの端子部分を強く持ったり、曲げたりは
絶対にしてはいけない。
リチウムポリマーが衝撃に弱いとか言われるのは、そう言う理由。
どの電池も同じ条件で弱いけど、他の電池は金属ケースに入っていたりする
から、体力があるように見える。
以上、放電すれば、エネルギーレベルが下がり、すべて安全の巻きでした。

[構造]