リチウム電池の過熱と爆発に関する知識

リチウム電池は現在、スマートフォン、ラップトップ、電気自動車、さらには飛行機などの電子機器で一般的になっています。しかし、最近のバッテリーの過熱とサムスンのギャラクシーノート7フラッグシップ電話の爆発により、消費者はリチウムバッテリーの安全性を再検討するようになりました。

私たちのメディアの報道によると、先週、連邦航空局は、Note7電話の電源を入れたり、充電したり、預け入れ荷物に入れたりしないように消費者に警告しました。多くの国際航空会社にも同様の制限があります。さらに、消費者製品安全委員会は、Note7電話の充電を停止するように勧告を出しました。

Note7での重大な事件により、リチウム電池に関する知識の一部、特にリチウム電池が過熱または爆発する理由を再学習する必要があります。

リチウム電池とは何か、SamsungNote7が爆発した理由を説明するときが来ました。

リチウム電池が人気の理由は何ですか？

リチウム電池の技術は、5番や7番の電池（テレビのリモコンなど）とは全然違います。リチウム電池は繰り返し充電して、電子機器に直接組み込むことができます。リチウム電池はリチウム材料に依存する必要があります。電気を供給するため。

リチウム電池は、電気を効率よく蓄え、ゆっくりと放電することができるため、非常に人気のある電池になり、ラップトップやスマートフォンなどの分野で使用されています。

ミシガン工科大学の材料科学教授であるスティーブン・ハックニー氏は、他の古代の電池技術と比較して、リチウム電池は同じ量で2〜4倍の電力を蓄えることができると述べた。

リチウム電池はどのように機能しますか？

すべての電池と同様に、リチウム電池は最初に電気エネルギーを蓄え、次に制御された化学反応によって徐々に放出する必要があります。リチウム電池には2つの電極があり、電気が電池に出入りすることができます。これらの2つの電極は、それぞれアノードとカテーテルと呼ばれます。

素人の言葉で言えば、消費者はこれらの2つの電極を通常のバッテリーのプラスまたはマイナスの数と考えることができます。リチウム電池を使用して放電する場合、リチウムイオンはカソードからアノードに移動し、充電する場合、リチウムイオンはアノードからカソードに移動します。

リチウム電池の内部には、アノード材料をカソード材料から分離するための関連コンポーネントが存在します。 2つの材料が接触すると、燃焼または爆発を引き起こします。

爆発はどのようにして起こったのですか？

リチウム電池に多くの電力を蓄えることができるのは、リチウムが「ほとんどすべての物質と反応する」活物質だからだと教授は語った。この特性は爆発を引き起こす可能性があります。

教授は、リチウム電池の爆発の最も一般的な原因は充電の間違いであると述べました。リチウム電池を使用する電子機器には、リチウム電池の充電と充電速度を設定する関連ソフトウェアがよくあります。設定を間違えると電池内の化合物が不安定になり、研究者が「熱暴走」と呼んで燃焼や爆発を引き起こすという問題があります。

リチウム電池は、熱すぎると爆発を引き起こす可能性もあります。そのため、一部のスマートフォンは、バッテリーの温度が高すぎるとアクティブにアラームを発し、ユーザーにクールダウンを促します。

過熱や爆発のもう1つの原因は、製造プロセス、つまりユーザーの不注意です。電池の製造工程で不要なもの（小さな鉄板など）を残すと、電池が短絡し、熱が制御できなくなります。

また、ユーザーの電子機器が落下すると、リチウム電池のアノードとカソードの分離材料に問題が発生し、過熱や爆発を引き起こします。

Note7バッテリーはどうなりましたか？

これまでのところ、それは製造上の問題のように見えます。サムスン電子は以前、「非常にまれな製造エラー」のために、Note7電話のリチウム電池の少なくとも35ケースが過熱したことを発表していました。サムスンの主張されているプロセスの間違いは、アノードとカソードの間の接触を引き起こすことが知られています。

Note7は発売から2週間が経ちましたが、Samsung Electronicsは製品をリコールし、新しい電話を購入した顧客と交換することを決定しました。

リチウム電池の過熱は頻繁に発生しますか？

ミシガン工科大学のスティーブン・ハックニー教授は、リチウム電池の過熱は珍しいことではないと言って、良いニュースを述べました。特にハイエンドの電子機器では、メーカーが品質管理に注意を払っていれば、プロセスエラーなどの問題は発生しません。

しかし、歴史上、リチウム電池製品のリコールは数多くあります。たとえば、2006年に、デルはバッテリの過熱の問題が発生した400万台のラップトップをリコールしました。 2013年、米国のボーイング社が製造したボーイング787は、航空機のリチウム電池が過熱しやすいとの報告を受けて、フライトの一時停止を余儀なくされました。

また、今年の夏、アメリカのメーカーは、主にリチウム電池の過熱と爆発のために、50万枚以上の吊り下げられたスケートボード（昨年のクリスマスで最もホットな贈り物）を思い出しました。

規制当局は過熱したバッテリーを調査しますか？

現在、リチウム電池製品の安全性と品質は、政府の規制当局や国際機関からさまざまな形で求められています。これは、リチウム電池が過熱または爆発する理由でもあります。

たとえば、米国運輸省は、リチウム電池を安全に輸送する方法について厳しい規制を設けています。

多くの規制当局はまた、家庭用電化製品に存在するリチウム電池が厳格な安全性試験を受ける必要があることを要求しています。米国消費者製品安全委員会は、過去にいくつかのバッテリーのリコールを組織し、現在、Samsung Electronicsと協力して、米国でNote7のリコールを実施しています。

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