LiPoバッテリーを取り巻くのになぜそんなに恐れがあるのですか?


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2S 20C リチウムポリマー(LiPo)バッテリーを搭載した小型ロボット用の充電システムを設計しようとしています。私がオンラインで読んだものすべてを信頼するなら、LiPoは睡眠中に私を殺し、命の節約を盗むと信じています。LiPoバッテリーを使用するのに十分な勇気がある場合、私が読んだ一般的なアドバイスは、「放置しない」、「可燃性または導電性の表面に充電しない」、「1 Cより速い速度で充電しない  」です。

なぜこれが賢明なのか理解していますが、LiPoバッテリーの実際のリスクは何ですか?

AndroidとiPhoneの両方のほぼすべての携帯電話にはLiPoバッテリーが搭載されており、私を含むほとんどの人が無人で(多くの場合、可燃性または導電性の表面に置いたままで)充電します。しかし、携帯電話が爆発したために誰かが炎上するのを聞いたことはありません。はい、異常な事故があることは知っていますが、最新のLiPoバッテリーはどれほど危険ですか?なぜこんなに多くのオンラインコメンテーターが、スタンドアローンのLiPoバッテリーを爆弾のように扱いますが、ポケットに座っているLiPoのことさえ考えないのですか?


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優れた設計とは、ほとんどの場合、火の玉を引き起こさないことを意味します。ほとんどの時間。youtube.com/results?search_query=lipo+battery

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これこれを見てください。基本的な要点は、「Li-Po」バッテリーを動作させるのはリチウムイオンバッテリーと同様のテクノロジーであり、内部コンポーネントが互いに非常に反応しやすく、損傷しやすいために壊滅的に故障する可能性があることですなぜなら、電力密度、重量、価格などが重要だからです。そうは言っても、デザインに注意を払い、物理的にセルを乱用しようとしない限り、それらを損傷することは容易ではありません。
helloworld922

リチウムイオンに関する安全上の懸念。リチウム電池の故障メカニズムの技術概要:リチウム電池の故障
ニックアレキセフ

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すべての答えは、火災と爆発の可能性に対処しているように見えますが、かなり厄介なガスも放出する可能性があり、永続的な肺の損傷を引き起こす可能性があります
Scott Seidman

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ああ、ポーは化学記号ではありません。それは安心です。
リスター氏

回答:


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すべての携帯電話(およびラップトップおよび充電式バッテリーを備えたほぼすべて)は、LiIon / LiPo(この説明の目的上は本質的に同等)を使用します。そして、あなたは正しい:実際の発生率の観点から、リチウムイオンとリチウムポリマーは、広く使用されている最も安全なバッテリーケミストリーです。

そして、このユビキタス化学があなたやあなたの家族を何回も殺害しなかった唯一の理由は、これらの細胞無人で充電されていないからです。個人的に参加することはできませんが、これらのリチウムイオンバッテリーにはすべて、パックに恒久的に統合されている大量の保護および監視回路があります。ゲートキーパーとして機能します。バッテリー内のすべてのセルを監視します。

  • 出力端子を切断し、過充電を防ぎます。
  • 高すぎる電流で放電された場合、出力を切断します。
  • 高電流で充電された場合、出力を切断します。
  • いずれかのセルが不良になると、出力は切断されます。
  • セルが高温になりすぎると、出力が切断されます。
  • セルのいずれかが過放電されると、出力が切断されます(永久に-リチウムイオンバッテリの充電を長すぎると忘れると、充電されなくなります。効果的に破壊され、保護されます。回路はあなたがセルを充電することを許可しません)。

確かに、すべての携帯電話のバッテリー、ラップトップのバッテリー、*充電式リチウムの化学物質であるバッテリーは、最も密接に監視され、精査され、積極的に管理されています。

そして、それほど多くの余分なトラブルが行われる理由は、リチウムイオン電池が実際にそのように危険だからです。彼らは安全であるために保護回路を必要とし、それなしではリモートでも安全ではありません。NiMHNiCadなどの他の化学物質は、監視することなくベアセルとして比較的安全に使用できます。彼らが熱くなりすぎると、彼らは発散する可能性があります(個人的に私に起こりました)、それはかなり驚くべきことかもしれませんが、あなたの家を燃やしたり、燃焼ユニットに長期滞在することはありません。リチウムイオン電池は両方を行います、そしてそれはほとんど唯一の結果です。皮肉なことに、リチウムイオン電池は、最も危険な電池化学であるため、最も安全なパッケージ電池になりました。

何が実際にそれらをとても危険なものにしているのか疑問に思うかもしれません。

鉛酸、NiMH、NiCadなどの他の電池の化学的性質は、室温では加圧されていませんが、熱はある程度の内部圧力を生成します。また、水溶性で不燃性の電解質もあります。それらは、比較的遅い酸化/還元反応の形でエネルギーを蓄積します。そのエネルギー放出速度は、例えば、6フィートの炎の噴出を引き起こすには遅すぎます。または、どんな炎でも。

リチウムイオン電池は根本的に異なります。彼らは泉のようにエネルギーを蓄えます。それは比phorではありません。まあ、二つの泉のように。リチウムイオンは、共有結合したアノード材料の原子間に強制的に押し込まれ、それらを引き離して結合を「引き伸ばし」、エネルギーを蓄積します。このプロセスはインターカレーションと呼ばれます。放電すると、リチウムイオンはアノードからカソードに移動します。これは非常に電気機械的であり、アノードとカソードの両方がこれから大きな機械的歪みを受けます。

実際、陽極と陰極の両方は、バッテリーの充電状態に応じて物理的体積を交互に増減します。ただし、この体積の変化は不均一であるため、完全に充電されたリチウムイオンバッテリーは、実際には容器またはそれ自体の他の部分に重要な圧力をかけています。リチウムイオン電池は、他の化学物質とは異なり、一般的に多くの内圧下にあります。

他の問題は、電解質が揮発性で非常に引火性の溶媒であり、非常に激しく簡単に燃焼することです。

リチウムイオン電池の複雑な化学的性質は完全には理解されておらず、異なるレベルの反応性と固有の危険性を持ついくつかの異なる化学的性質がありますが、エネルギー密度の高いものはすべて熱暴走する可能性があります。基本的に、それらが熱くなりすぎると、リチウムイオンはカソードに金属酸化物として保存された酸素と反応し始め、さらに多くの熱を放出し、反応をさらに加速します。

必然的に結果として生じるのは、自己発火し、その可燃性の高い溶媒電解質を自身から噴霧し、新鮮な酸素供給が利用可能になったので、すぐに同様に発火するバッテリーです。それは単なるボーナス火災ですが、内部の酸素の十分な貯蔵で酸化するリチウム金属からの大量の火災がまだあります。

彼らが熱くなりすぎると、それが起こります。それらが過充電されると、それらは不安定になり、機械的衝撃により手ren弾のように消えてしまいます。それらが過放電されると、カソード内の金属の一部は不可逆的な化学反応を受け、金属シャントを形成します。これらのシャントは、充電によりバッテリーの一部が膨張し、分離膜がこれらのシャントのいずれかによって穴をあけ、完全に短絡するまで、もちろん火災などを引き起こすまで見えなくなります:リチウムイオン故障モード愛。

したがって、明確にするために、過充電は危険であるだけでなく、過放電でもあり、バッテリーは大量のエネルギーを送り返すまで待機し、警告や測定可能な兆候が見られません。

それは消費者向けバッテリーを対象としています。ただし、この保護回路はすべて、高ドレインアプリケーションの危険性を軽減することができません。高いドレインは、少量の熱を生成せず(これは悪いことです)、さらに心配します。アノードとカソードに大量の機械的ストレスを引き起こします。裂け目が形成されて広がり、運が悪い場合は不安定になり、ひどくない場合は寿命が短くなります。これが、LiPosが「C」と評価されている理由、またはLiPosが安全に放電できる速さを示している理由です。多くのメーカーがバッテリーのC定格について単純に嘘をつくため、これらの定格を真剣に受け止めてください。

それでも、RC Lipoが理由なく爆発することがあります。あなたは絶対にそれらを無人で決して充電しないように警告に注意する必要があります。あなたの家が燃え尽きるのを防ぐかもしれないので、それらを充電するために安全バッグを購入する必要があります(おそらくあなたや中の愛する人と一緒に)。リスクが非常に低い場合でも、それが引き起こす可能性のある損害は膨大であり、損害の可能性のほとんどを軽減するために必要な手段は些細なものです。

あなたが言われていることをすべて無視しないでください-それはすべてスポットです。LiPosが何であるかを尊重することを学んだ人々から来ています。あなたもそうすべきです。絶対に避けたいことは、このレッスンを、オンラインやオフラインの仲間ではなく、リチウムイオン電池で教えてもらうことです。後者はフォーラムであなたを炎上させるかもしれませんが、前者は文字通りあなた炎上させます。

爆発物のビデオを見てみましょう!

それらがどのように失敗するかについてもう少し説明させてください。メカニズムについて説明しましたが、実際にはどうなりますか?リチウムイオン電池には実際には1つの故障モードしかありません。これは爆発して、巨大な炎のジェットで数秒間驚くほど大量の火を放ち、その後少しの間一般的な燃焼関連の活動を続けます。これは化学的な火であるため、消火することはできません(リチウムイオン電池は、空間の真空中でも巨大なジェットを発射します。酸化剤は内部に含まれているため、燃焼に空気や酸素は必要ありません)。ああ、リチウムに水を投げて、少なくとも火災の軽減という点では何の役にも立ちませ

失敗の良い例の「最大ヒット」リストを以下に示します。これは、適切な安全対策が講じられている場合でも、高ドレインRCケースで時々発生することに注意してください。高流出アプリケーションを、はるかに安全で低い電流の電話と比較することは、まったく有効ではありません。数百アンペア≠数百ミリアンペア。

RC飛行機の故障。

ナイフはスマートフォンサイズのバッテリーを刺します。

過充電されたリポは自然に爆発します。

熱暴走のラップトップバッテリーは軽く押し付けられ、爆発します。


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これは素晴らしい答えです。二度賛成できたらいいな。
アダムハウン

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どうやら、バッテリーの爆発/火災に直面したときにすべき正しいことは、最初のビデオの男のように、すぐに頭に直接突き刺すことです
...-JBentley

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今、私はバッテリーが怖いです。(また、宇宙でも1つの障害モードしかないことは面白いと思います。)
PyRulez

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@Aron:理論上および実践上、RCバッテリーにはゼロ保護回路があります。RCバッテリーとRCおもちゃ用のバッテリー(保護機能を備えている)には大きな違いがあることを指摘したいと思います。RC趣味業界(玩具業界とは対照的に)は、保護がバッテリー充電器やESCなどの外部回路に属すると想定しています。それでも、ホビーグレードのバッテリー充電器の大部分では、基本的に、必要な最大電流を設定することで「保護」を設定できます(必要ですか?)。設定が間違っていることを自動的に検知するセンサーはありません。
スリーブマン

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@AdamHaunそれはStackExchangeに過剰な投票から自然に爆発するのを防ぐためのStackExchangeに組み込まれた安全上の注意事項です。–
Pavel

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Lipoバッテリーを安全に使用するには、大量の化学エネルギーや電気エネルギーを保存して迅速に放出できるものであれば何でも同じように扱う必要があります。バッテリーが大きく、内部抵抗が低いほど(C定格が高いなど)、注意が必要です。それらは安全に使用できます...ガソリンが安全に使用できるのと同じように、そうするためには、それらがどのように動作し、どのように故障する可能性があるかを学ぶ必要があります。

考えてみると、たとえば、テスラバッテリーが交換するガソリンタンクとほぼ同じレベルのリスクを持っていることは驚くことではありません...これらは両方とも、必要なときに迅速に放出できる大量のエネルギーを保存します。実は、テスラのバッテリーには小さなガス/ガソリンタンクのエネルギーしか保持されておらず、安全性チェックが組み込まれているので、私は少し嘘をつきます。

私は約15年間、高性能のR / C飛行機やヘリコプター(最大90Cのバッテリー)で大型のLipoバッテリーを安全に使用しました(私は初期の採用者でした)。私は過去にパックが失敗するのを見てきましたが、それを尊重して使用することを学んだため、今では本当にまれです。これが私がエッジでの生活を学んだことです。:)

故障モード

最も一般的な障害モードは次のとおりです。

  • 物理的損傷(これにより、内部で短絡する)
  • 過充電(充電器の不良/不良が原因)
  • 高放電電流による過熱(熱が非常に高い場合、膨らんだパックまたは悪化を引き起こす)

私が聞いた(しかし目撃したことのない)最も一般的な障害モードは次のとおりです。

  • 内部短絡を引き起こした粗雑な製造による自発的な細胞障害(通常は物理的ショックにより悪化するが、常にではない)

上記のすべての故障モードは、「煙のある排気口」または「炎のある排気口」になる可能性があります。揮発性の低い電解質を含む新しいリポは、「煙が出る」ことがありますが、確実ではありません。最悪の場合に備えて計画する必要があります。

標準操作手順(SOP)

ここに、私が使用している高排出量(R / Cパックは高排出量)の裸のリポパックを使用するための最小限の標準操作手順(SOP)を示します。

物理的保護

  • 細胞は物理的損傷から保護されなければならない
  • 環境が荒い場合は、R / Cカーハードパック(ソフトリポ周辺のカーボンファイバーケース)を検討してください。
  • 各使用の前後に細胞の物理的損傷を検査する必要があります
  • 何らかの方法でセルが物理的に損傷した場合、それらを防火エリアに移動し、セルごとに2ボルト以下にゆっくり(1C)放電し、その後安全に廃棄する必要があります(損傷したセルを再び安全と見なさないでください) )
  • 損傷した細胞を輸送しないでください。あなたがまだ確信していない芯がまだ外にあり、いつでも消える可能性がある花火を扱うのと同じ点でそれらを扱います!

ちなみに、@ metacolinが書いたものとは異なり、Lipoを低電圧に放電することは安全であり、パックを廃棄する前に行うことをお勧めします。パックからすべての化学エネルギーを除去して、安全にしたい。安全ではないのは、2V未満のセルを放電してから充電することです。低電圧セルを充電すると、リチウムがめっきされてセルが不安定になる可能性があります。

充電(これは安全にとって最も重要な時間です)

  • これを可燃性のものから離し、煙によるダメージを受けないようにします(例:屋外)
  • 充電中に各セルが個別に監視されていることを常に確認してください。「バランスの取れた」充電を備えた高品質のR / C充電器がこれを行います
  • 充電する前にセルの電圧を確認します(高品質のR / C充電器がこれを自動的に行います)。3Vを下回るセルがある場合は、疑いを持ってパックを扱い、ゆっくりと充電してバランスが回復するかどうかを確認します
  • セル電圧が2V未満の場合、充電しないでください(高品質の充電器がこれを自動的に行います)。他のセルを放電してからパックを安全に廃棄します...セルが2​​Vを下回ると、リチウム金属がプレートアウトし、その後の充電中にセルを不安定にする可能性があるため、それ以上充電するのは安全ではありません
  • 良好な電圧キャリブレーションを持つローエンド充電器を使用しないでください

放電

  • 過度の熱を蓄積する急速放電は問題です。以下のヒートの議論を参照してください
  • 過放電は安全です...一度。しかし、二度と充電しないでください。上記の充電の説明をご覧ください

  • セルが決して高温にならないようにします(急速放電、急速充電、太陽の下など)。摂氏45度は絶対最大許容値ですが、摂氏35度未満の方がはるかに優れています
  • 冷たすぎるセルを放電または充電しないでください。最初にそれらを暖めてください...細胞は約10℃から30℃までで最もよく機能します。リチウムメッキは、寒すぎるときに使用すると再び問題になる可能性があります

長寿

  • セルを長時間持続させたい場合(カレンダー)、Lipoバッテリーで80/20ルールに従うのが最善です。つまり、容量の20%未満または80%を超えて放電しないでください。これは、最新のバッテリー管理システム(BMS)が行うことです(例:テスラ、iPhoneなど)
  • バッテリーが1週間以上保管されている場合は、セルごとに約60%の容量まで充電されていることを確認してください(ここでも、優れたR / C充電器が自動的にこれを行います)。

あなたの質問についての最終的な考え

したがって、安全なSOPを開発し、リスクを軽減するためのアクションを実行する場合、ロボットでLipoを使用できます。安全なSOPを完全に理解するまでは、独自の充電器やBMSを作成することも検討しません。賢い人はそのようなものを何年も費やしてきました。

それ以外の場合、設計のニーズに応じて、おそらく単純なNiMh、SLAバッテリーでニーズを満たすことができます。ただし、NiMhおよびSLAバッテリーでさえ、従うべき独自のSOPを持っています。たとえば、NiMhセルは、過充電されて圧力バルブが故障すると、充電中の圧力により爆発する可能性があります。SLAは水素ガスを生成します!充電中...十分に換気する必要があります。

有用なものはすべて危険な場合もあることを忘れないでください。リポは、シェフナイフ、または灯油でいっぱいの飛行機の翼よりも悪くはありません。秘Theは、それらをすべて賢明に使用する方法を学ぶことです。

編集:直面する誤報

神話1

@ metacollin、Lipoは「アノードとカソードは大きな機械的歪みを経験する」と書いています

False ...リチウムポリマーセルは、通常の動作中に大きなストレスを受けていません。これが、プラスチックの袋に詰めることができる理由です。

しかし、私の言葉を受け入れないでください。この専門家が10:00に言うのを見てください。(ネタバレ注意:彼は感情を「良性」と呼びます。)

https://www.youtube.com/watch?v=pxP0Cu00sZs

PS専門家からの情報が必要な場合は、ビデオ全体を見ることを強くお勧めします(ここにいる誰かが専門家になりすましているのではなく)。

NiMhまたはNiCdの化学的性質は、実際にはひずみ/圧力の蓄積に関してより危険です。両方とも、過充電されると過剰な酸素を生成する可能性があります。これが、NiMhおよびNiCdセルが、LiPoのようなプラスチック容器ではなく、安全ベント付きの丸い金属缶に含まれている理由の1つです。この仕様を読んでください。完全な説明のためのシート:

http://data.energizer.com/PDFs/nickelmetalhydride_appman.pdf

神話2

@metacollin、「彼らは安全であるために保護回路が必要であり、それなしでは遠隔でさえ安全ではありません。」

本当。ただし、重要なことは、バッテリーと充電の完全なシステムが連携して動作し、バッテリーのすべてのセルが仕様どおりに動作することです。これを行うには、複数の方法(トポロジ)があります。

  1. セルごとに「保護」回路を含め、充電器やユーザーが仕様内にあることに依存しないでください。「保護」回路は次のことを行います。
    • 電流が高すぎる場合、セルをオフにします(開回路)
    • 電圧が低すぎる場合、セルをオフにします
    • 電圧が高すぎる場合はセルをオフにします

セルに取り付けられた「保護」回路のサイズは限られているため、通常は低電流シナリオにのみ適しています。

  1. または、次のようなスマートバランス充電器で常に使用する限り、ベアセルを使用できます。
    • 電圧が低すぎると充電を拒否します
    • 充電電圧が高くなりすぎないようにします

溶断を希望する場合は、適切なヒューズをパックとインラインに配置できます。

これはR / Cユーザーが行うことです。バッテリーをできるだけ軽くし、高電流を供給できるようにするためです。

  1. 最終的な戦略は、より完全なバッテリー管理システム(BMS)に配線されたベアセルを使用することです。BMSは、最適化するパラメーターに基づいて、多くの異なるトポロジーを持つことができます。BMSは、機能(充電状態ゲージなど)を追加したり、動作パラメーターを制御することでバッテリーの寿命を延ばそうとしたりといった、安全性に関係しない他のこともできます。現代の電気自動車と電気自転車はBMSを使用します(「保護された」セルではありません)。さらに、LiPoが組み込まれた最新の家電製品は、保護されたセルの使用からBMSの使用に切り替わりました。たとえば、iPhone、iPodなど。

安全性の観点から、これらのセットアップはすべて完全なシステムと同じことを行います。異なるパラメーターに最適化されているため、異なる方法でそれを行います。


あなたはあなた自身の充電器やBMSを作ることさえ考えないだろうということですか?
イミビス

2
@MichaelKjörlingはあなたの最初の質問を再します:「移動」:次の防火エリアへの近道-「輸送」:車、電車を含むより長いもの
...-guntbert

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大企業がLiPo充電器を作りたい場合、次のことができます。

A.スタッフに専門家を配置し、広範なテストを行って、充電器がすべての動作条件で安全に動作することを確認します。

B.同じレベルの注意を払った既製のICまたはアセンブリを購入する。

C.自分が何をしているかを知っている人に作業を下請けします。

自宅で充電回路を構築する場合、これらのことは一切行いません。

YouTubeの検索でわかるように、LiPoバッテリーは間違いなく爆発する可能性があります。あなたは、人々が積極的に釘やさえして電池を破壊見つけるが、あなたは次のように、より現実的な例をも見つけることができます。この1激しくによる充電問題に炎の中に破裂RC航空機の。

したがって、警告-インターネット上の人々は、自家製の充電回路が常に安全に動作することを保証できず、LiPoの故障モードは「爆弾」です。結局のところ、それは爆弾です-多くのエネルギーが迅速に放出されています。


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別の要因は、すべてのタイプのリチウムイオンセルが、保護に関してはすべてのIsにドットを付け、すべてのTを越えても発火する可能性があることです-内部セルの欠陥は吸います。
ThreePhaseEel

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言及する価値があるのは、彼らはA、B、Cであり、それでも最初は正しくできないことです(例えば、ボーイング/タレス/ユアサ)。
ユージンリャブツェフ16

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この答えは上記の最も投票されたものではカバーされていないため、より多くの愛に値します-AppleやSamsungのようなものは、彼らの製品が顧客、中国のランダムなeBayの売り手が偽のバッテリー、充電器、および他の製品を焼くことを開始している場合、失う10億ドルを持っています失うものはほとんどありません。自作のLiPoセットアップでプロジェクトを行うのは非常に慎重です。なぜなら、それが安全であると確信するのに十分な知識がないことを知っているからです。そして、それがあなたの家を燃やしたとしても、あなたはそれを間違えましたか、それは不正なバッテリーでしたか?
ジョンU

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大企業が作っているので、市販のリポ充電器は安全でなければならないことを暗示しています。有名ブランドの携帯電話の充電回路は問題ないと思いますが、安いおもちゃのクワッドコプターに付属している充電器は、私が設計できるものよりも優れていると、もう少し納得させます。ここでいくつかの質問を読むだけで、商用製品のひどい回路設計の例を見つけることができます。
nekomatic

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@nekomatic非常に本当です。コマーシャルは高品質を意味するものではありません。品質は、大企業であることからではなく、A、B、および/またはCを行うことからもたらされます。OPはAppleとAndroidの携帯電話について具体的に尋ねたので、答えを書いたときにそれが考えていました。
アダムハウン

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[質問がホットリストを終了したため、この遅い回答はほとんど公開されない可能性がありますが、ラップトップや携帯電話などのデバイスの包括的な安全機能と、一般的にはるかに包括的な包括的安全性との対比をさらに強調することが不可欠だと思います愛好家やDIYデバイスの機能。]

あなたが引用するこれらの恐ろしい安全性の警告を評価する場合、コンテキストは不可欠です。しっかりと統合されたバッテリー管理/保護回路を使用してそれらを安全に保つラップトップや携帯電話(評判の良いメーカー製)などのデバイスを対象とはしていません。むしろ、彼らは安全性の低いデバイスをターゲットにしています。例えば、RC趣味でリモートコントロールされた車や飛行機などに電力を供給する保護されていないLiPoセルです。以下では、これらの安全性の違いについて詳しく見ていきます。

消費者に馴染みのある他のバッテリー化学とは異なり、リチウムイオン化学に基づくバッテリーは本質的にはるかに揮発性です。そのため、壊滅的な障害から保護するために、非常に慎重に設計されたバッテリ管理回路が必要です。これには、危険な状態(過充電または過充電、過熱、過電流など)に達するのを防ぐメカニズムが含まれ、さらに、危険な状態(FET、PTCまたはワンショットヒューズなど)が発生した場合に無効にすることができます。そのようなロジックには、差し迫った深刻な障害(熱暴走につながる可能性のある内部短絡など)を予測するために、セルの状態を継続的に監視する高度なアルゴリズムが含まれることもあります。

ユーザーが組み立てるほとんどの趣味/ DIYデバイスとは異なり、ラップトップおよび携帯電話の場合、メーカーはバッテリー電源サブシステム全体の設計制御を行うため、洗練されたフォールトトレラント保護メカニズムを含む非常に緊密に統合されたシステムを設計できます。このような設計は、実績のある業界標準に従っており、複数レベルの冗長性と包括的な障害分析方法(障害ツリー分析やFMEA =障害モードと影響分析など)を採用しています。

このような分析の包括性に驚かれるかもしれません。たとえば、以下はIEEE 1625 2004で検討されている96のケースのうち2 つで、ペットがデバイス(PC)で排尿するケースを含みます。 ここに画像の説明を入力してください

また、採用されている障害保護の高レベルの冗長性にも驚かれるかもしれません。たとえば、上記の業界標準によれば、ラップトップバッテリーは壊滅的な過充電を防ぐために充電FETをオフにする少なくとも2つの独立した方法を実装する必要があります。さらに、両方の方法が失敗した場合、フェールセーフの化学ヒューズが切れる必要があります。これは特別な電圧トリガー3端子ヒューズで、短絡によりバッテリー電圧が極端に低下するなどの極端な条件下でも機能します。

上記とは対照的に、DIYプロジェクトまたはRC趣味では、エンドユーザーがバッテリーサブシステムのコンポーネントを統合し、それらが安全に機能することを保証する責任があります(コンポーネントはセル、BMS / PCM保護ボード、デバイス、および充電器です)。これを妨げる多くの障害があります。ユーザーは十分な知識が不足している可能性があります。ユーザーは、一般に消費者が利用できないデータシートと技術情報にアクセスできない場合があります(セルメーカーは、直接消費者の使用を強く推奨しません。たとえば、最近、ソニーはSony 18650セルを販売するNYC vapingストアに注文を止めます。SBS = Smart Battery Systemなどの標準通信プロトコルの欠如 RC /趣味の世界では、サブシステム間の通信が制限されているため、ラップトップのような高度な安全機構を設計するのが非常に困難です。

以下は実例です。TIのバッテリーガスゲージサポートフォーラムからの質問です。

これらの化学ヒューズがリチウムイオンバッテリパックの必須要素であるかどうか疑問に思っています。私は中国のリチウムイオンパックサプライヤと協力しており、bq20z45-R1残量ゲージICに基づいたパック設計を作成しましたが、化学ヒューズ回路はありませんでした。また、bq29412などの二次過電圧保護ICはありませんでした。化学ヒューズとbq29412(または同様のIC)は、市販のリチウムイオンバッテリーパックアプリケーションに必要ですか?規制要件はありますか?ところで、私は医療機器の設計に取り組んでいます。

上記の第2レベルおよび第3レベルの過充電保護を欠くバッテリーパックの例があります。このような安全機能の省略は、多くの安価なバッテリー管理システムで一般的です。実装された保護のレベルを大幅に誇張する一部の夜間飛行の中国メーカーは言うまでもありません。そのような省略を認識し、その影響を理解するために、エンドユーザーがエンジニアである場合、エンドユーザーはフィールドで十分な背景知識を持っている必要があります。そのようなものがないと、重大な安全上の欠陥がある設計につながる可能性があります。LG、Panasonic、Samsung、Sanyo、Sonyなどの有名なセルメーカーは、消費者との直接の取引を拒否する理由です。安全な設計を確保するための十分な知識がなければ、リスクは非常に大きくなります。

以下は上記のソニーの手紙です。これは、消費者がルーズセルを使用することによってもたらされる深刻な安全性リスクに関する評判の高いセルメーカーの典型的な態度です。 ここに画像の説明を入力してください

便宜のため、レターに記載されているリンクを以下に示します。

Electronics Cigarette Fires and Explosions、米国消防局、FEMA、2014年10月

バッテリーの安全性、消費者技術協会。


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すべての素晴らしい答え。ここに短いものがあります。7.4ボルト。5アンペア時のバッテリーには、37ワット時のエネルギー、つまり133,200ジュールのエネルギーがあります。0.357マグナムの873ジュールの銃口エネルギーと比較してください。秘Theは、過熱したり粉砕したりして、一度に大量に出さないようにすることです。


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あなたの情報は時代遅れだと思います。

RC飛行機に夢中になっていた同僚がいました。彼らは軽くて多くの力を持っているので、彼らはLiIon技術の初期の採用者でした。

彼は、それらが2つの故障モードを持っている方法に関係しました。飛行機は飛行中に文字通り火の玉で爆発します。

最終的な商用セルには、法律で要求されている複数の異なる安全機能が販売可能なユニットに統合されています。

あなたが壊れたり、違反したり、熱くなったりしない限り、今は安全です。 熱制御は、完成したデバイス設計の一部です。通気不良または不適切な熱溶着が発生している可能性があり、そのため、熱制御が重要になります。一部の新しい製品、特に適切に設計されたデバイスに統合されていない場合に処理するための耐久性を持たない「バッグセル」は、それほど安全ではありません。

したがって、それらを安全に使用する方法を学び、設計のために選択した部品の特定の詳細を学びます。


3年後。それは「多かれ少なかれ、かなり頻繁に」だけだと思います。LiIonでは、乱用された場合、物事はかなり壮観になり、明らかに乱用されない場合はそうなる場合があります。悪い設計のバッチは役に立ちません:-)。|| 「炎の噴出」事件は1回しかありませんでしたが、それはひどい虐待によるものでした。バッテリー容量がゼロの古いネットブックは、数日間chgに残っていました。良好なバッテリーがあれば、それは問題なかったでしょう。数日後、炎と煙が噴出した。それはソファ(ソファ)の上に座っていましたが、幸いなことに、炎のほとんどを奪った光沢のある段ボールのいくつかの層がありました。それは非常に急速に外に出ました:-)。
ラッセルマクマホン
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