まず、完全に放電したバッテリーが永久に損傷していることを知っています。私はそれが不可逆的な化学変化を経験することを知っています。あなたがそれを充電しようとすると爆発するかもしれません。しかし、それは私の質問にはまったく関係ありません：

Li-Ionを0Vに放電し、その後永久に短絡しても安全ですか？

この質問のポイントは、私は多くの古いバッテリー（スマートフォン、ラップトップなど）をリサイクルしていることです。もちろん、時々それらのいくつかを処分しなければなりません。しかし、処分する前に保管する必要があります...そして、個人的には可能な限り最も安全な状態で保管したいと思います。

それらを使用したデバイスで〜3Vに「放電」して保存すると、バッテリーに多くのエネルギーが保存されます。〜3Vで保存し、誤って巨大な爪を落としてしまった場合、それでも大丈夫です。

それを0Vに放電して短絡すると、非常に安全に感じます-少なくともそう思う。これにより、電気エネルギーが残っていないため、短絡電流が爆発する可能性がありません。ただし、セル内の化学変化についてはほとんど何も知りません.0Vに放電（および短絡）したバッテリーが爪で損傷したり、それ自体が破裂したりした場合に実際に何が起こる可能性がありますか？

それでは、リチウムイオン電池を0Vまで放電して短絡しても安全ですか？（もちろん適切に放電するノウハウがあれば）3Vの充電を残して処分するよりも良いでしょうか？

THX！

それらを使用したデバイスで〜3Vに「放電」して保存すると、バッテリーに多くのエネルギーが保存されます。

3Vでは、リチウムイオン電池の容量はほとんど残っていません。

このグラフでは、2つの800mAhバッテリーがさまざまなレートで放電されました。0.1Aでは、3.0Vで容量はほとんど残っていません。1Aでも99％放電しました。

ゼロボルトの問題

理想的なバッテリーをゼロボルトに落とすことは安全に不可能です。内部の化学物質のため、バッテリーをゼロボルトに下げることはできません。標準的な使用では、端子を一緒に配線しても、電圧を2ボルト未満に下げることはできません。バッテリーは、セルごとに3.8〜2.4ボルトの間で変化します。電圧が低下すると、内部抵抗が上昇します。内部抵抗が大きいほど、短絡電流は低くなります。Li-Ionセルの安全な最低電圧が何であるかは個人的にはわかりませんが、電圧がその下限に近づくと、電流はほぼゼロに低下します。この詳細な証拠については、この投稿の最後をご覧ください。

注：上記は、完璧な世界の完璧なバッテリーに当てはまります。現実には、バッテリーをショートさせた後、すぐにバッテリーにひどく損傷を与えます。この時点で、内部抵抗、電流、および半電池間のエネルギー差はすべて問題になります。

（このグラフはアルカリ性であることを知っています。リチウムイオンの図を見つけることができませんでした。同じように見えます）

安全なバッテリーとは、バッテリー切れとバッテリー切れであり、バッテリー切れは約2ボルトです。

電圧をゼロに落とした場合、セルを中和する以上のことを行ったこと、バッテリーの構造が根本的に変わったことがわかります。リチウムイオンは繊細で繊細です。0Vバッテリーの内部で何が起こっているのか正確に推測することはできませんでしたが、そこに到達できないことを証明できます（最後を参照）。

私は他の答えが言ったことが好きです：2ボルトで、内部エネルギーは〜0です。これは真実であり、それについて考える良い方法です。

どのような安全対策を講じることができますか？

ストレージに関しては、安全に保管したいことを理解しています。懸念がある場合、2つの事柄から保護できます：煙と火。

煙霧から保護するため、換気の良い場所、または密閉容器に保管してください。ロックアンドロックはうまく機能します。

火災から保護するために、上下にタイルまたは敷石の付いた燃えがらブロックがうまく機能します。

電気エネルギーに関しては、絶対に巨大な何かのバッテリーについて話さない限り、バッテリーの電気エネルギーは比較的小さな危険です。あなたの最大の関心事は、化学物質の揮発性です。

要約すると、バッテリーを短絡することは決して良い考えではありません。リチウムイオン電池は2〜4ボルトで保存するように設計されています。使用するように設計されたとおりに使用します。

なぜゼロボルトに落とせないのですか？

バッテリーは2つの半電池で構成されています。一方の半電池には、溶解および固体反応物A、もう一方の溶解および固体反応物Bが含まれます。反応物Aから反応物Bへの電子の移動により、Aは溶解して塩と結合し、固める。特定の化学反応には、一定量のエネルギーが関連付けられています。

水素半電池の電位は0ボルト、リチウム半電池の電位は-3.04ボルト、ナトリウム半電池の電位は-2.71ボルトです。詳細はこちらをご覧ください。

バッテリーが放電するにつれて電圧が低下するのは、半電池内の化学物質の利用可能性が低下するためです。つまり、電子は、半電池のどこからでも必要な場所に到達するのが難しくなります。他の半分のセル。それぞれがポップ缶のサイズの2つの半分のセルと1つの溶解した反応物Aの原子と1つの固体反応物Bの原子をもう1つ持っていると想像してみてください。 、反応のエネルギーの大部分は、電子を適切な場所に送るだけで消費されます。

バッテリーが放電するときの反応物のこの希少性は、電子が1つのセルから他のセルに到達するためにより多くの仕事をしなければならないことを意味します。このマニフェスト増加における内部抵抗および減少でCURRENT公称電圧を維持することを犠牲に。何十億年も接続された後、Aのすべての原子が使用されたときにゼロボルトになる可能性があることを不承不承に認めることができると思いますが、その時点での内部抵抗は些細なほど大きく、電流は些細なことです小さい。ほんの数分または数時間で、2ボルトの公称電圧になります。

これが経験的なデータに適合しないことを認識していることを明確にする必要があると感じています（つまり、セルを配線することで電圧をゼロに落とすことができます）。という事は承知しています。バッテリーはひどく損傷しているため、このように動作しなくなります。

まだ納得できません...

さて、あなたはゆっくりと力を奪うこのスキームを持っています。できません。むしろ、すでに持っています。一定の下限（2ボルトに近い）に達すると、バッテリーから大きな電流を引き込めなくなります。残っている反応物の濃度はppmのみであり、有意な電流を生成するのに十分ではありません。Li-Ionバッテリーの抵抗を、一定の電流で引き出しながら測定します。グラフをオンラインで検索しましたが、アルカリ電池しか見つかりませんでしたが、グラフはリチウムイオンでも同じです。あなたがますます描くと、内部抵抗は垂直漸近線に達し、無限に成長します。

その後実際に何が起こるのでしょうか？バッテリーから実際に供給できる以上の電力を引き出そうとするとどうなりますか？知りません。起こり得る反応、違反などを正確に予測するには、変数が多すぎます。私があなたに言えることは、バッテリーには限られた量の電流があるだけですが、その電流は常に一定の電圧で出てくるということです。

常に一定の電圧で電力が供給されるという考えはあなたにとって厄介なようですので、このようなことを考えてみてください。29ボルトのバッテリーは自動車のバッテリーよりも高い電圧を持っています。さらに、100個の車のバッテリーを並列に接続しても、12ボルトしか得られません。

これは、セル電圧が反応の関数であるためです：セル内にある2つの化学物質。カーバッテリーセルを穀物サイロのサイズにした場合、反応は2ボルトであるため、2ボルトになります。カーバッテリーを1ダイムのサイズにした場合、反応は2ボルトなので2ボルトになります。与えられた電子は、ポイントAからポイントBに移動するときに、与えられた量のエネルギーを放出するためです。

とはいえ、一度にいくつの電子を押し出すことができるかは、サイズと容量の関数です。バッテリーが「デッド」になると、反応物を使い果たすにつれて、より少ない電子を押し出すことができます。10億年後には反応物がゼロになりますが、発生していない反応はまだ3ボルトの反応です。

$Nm$$C$$1 \times 10^{12}$

この概念は理解するのが難しく、バッテリーの電圧はバッテリーの大きさに関係していると考える傾向が強く、パーセンテージで表される「満杯」の状態にあることを理解しています。それにもかかわらず、それは電池の動作方法の正確な反映ではなく、そうでなければ電池が動作することは電気化学の非常に基本的なことと矛盾します。

この時点でまだ確信が持てない場合は、電気化学のコースを受講するようアドバイスする必要があります。Wikipediaページは非常に役立ちます。また、このテーマに関するYouTubeチュートリアルは無限にあります。

しかし、私はこれを試しましたが、問題はありませんでした！

涼しい。しかし、問題は「それを安全に行うことはできますか？」ではありません。確かに、おそらく煙を発することなくリチウムイオンをゼロボルトにする方法があります（記録のために、病気になるまで検出できないかもしれません）。問題は、爆発せずにこれを物理的に実行できるかどうかではなく、安全性に関する問題です。あなたはこれを行うことができるかもしれません、それがががあり下に安全であるいくつかの状況、それは任意のない、より安全な、単純に2ボルトでそれらを残すよりと、私はより複雑なリスクがあることを、主張するだろう。

最終的にはあなた次第ですが、この方法でバッテリーを放電することは安全ではない多くの理由を考えることができます。

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ほとんどすべてのリチウムイオン電池には、アノード集電体として銅が含まれています。高放電のために銅が高いアノード電圧にさらされると、銅が電解質に溶け込み、内部電気抵抗が上昇します。放電が非常に深い場合（つまり、バッテリーを2日間ほど短絡させた場合）、バッテリーは（端子から見える）役に立たない電気抵抗になります。ただし、開回路電圧の回復は常にある程度見られます。バッテリーが深く放電したら、最も安全な条件として永久短絡を適用します。