重要なポイント:
- 過充電、物理的損傷、製造上の欠陥、極端な温度がリチウム電池の液漏れの主な原因です。
- 適切な保管、適切な充電器の使用、定期的な検査、および慎重な取り扱いにより、液漏れを防ぐことができます。
- 漏洩が発生した場合には、直ちに封じ込め、安全に処分し、清掃することが不可欠です。
リチウム電池 液体が漏れる可能性があります。 内部コンポーネント 破損する。ただし、最新のリチウム電池にはより多くの安全装置があり、通常の使用中に液漏れする可能性はほとんどありません。適切に扱っていれば、リチウム電池の液漏れは非常にまれです。
リチウム電池の液漏れの原因は何ですか?
過充電
リチウム電池の液漏れの最も一般的な原因の 1 つは過充電です。リチウムイオン電池が最大電圧容量を超えて充電されると、内部の電解液が分解して分解し始めます。この電解質の分解反応によりガス状の副産物が生成され、密閉されたバッテリー ケース内の圧力が上昇します。
内部圧力が上昇すると、電解液を封じ込めるように設計されたシールや安全機構が故障し始める可能性があります。十分な圧力が蓄積すると、電解液はバッテリー ケースの弱点や微小な亀裂から本質的に絞り出されます。
過充電により過剰な熱も発生し、電解質のガス状化合物への分解が促進されます。そのため、高電圧と熱が加わると、内部圧力が急速に上昇します。
間違った充電器を使用したり、リチウム電池を接続したままにして 100% をはるかに超えて充電し続けることは、過充電の一般的な原因です。スマート充電器はバッテリーが完全に充電されると電流の供給を停止しますが、ダム充電器は電子を流し続けます。この行き場のない電子の流入は、電解質の分解と最終的な漏洩につながります。
スマートバッテリー管理システムを備えたリチウムバッテリーパックは、 電圧 個々のセルで過充電を防ぎます。これにより、過充電された単一のバッテリーが緩んだ場合よりも、パック全体の液漏れの可能性がはるかに低くなります。それでも、最大電圧しきい値を超えないようにするためには、信頼できるブランドのバッテリーとそのバッテリーに適切な充電器を使用することが重要です。
物理的損傷
リチウム電池の外装に何らかの物理的損傷があると、液漏れが発生する可能性があります。バッテリーを落としたり、押しつぶしたり、穴を開けたり、その他機械的に酷使すると、多くの場合、内部損傷が発生し、電解液が漏れ出します。
リチウム電池は、正極と負極の間に内部分離があります。これらのセパレーターは、電極が接触してバッテリーが短絡するのを防ぎます。ただし、過度の物理的衝撃によりこれらのセパレーターが破損し、カソード箔とアノード箔が接触する可能性があります。
電極が直接接触すると、接触点で激しい熱が発生します。この熱は熱暴走を引き起こし、ガスを生成する発熱化学反応を加速する可能性があります。バッテリーはガス圧により急速に膨張します。同時に、電極の局所的な溶融により、加圧ガスが電解液とともに逃げるための開口部が生じます。
バッテリーがひどく潰れていない場合でも、鋭利な物体によるケースの小さな穴が電解液の直接の逃げ道を与える可能性があります。衝撃、振動、膨張、または穴によってケーシングが損傷すると、時間の経過とともに電解液が徐々に染み出す経路ができます。
リチウム電池は、落としたり、衝突したり、穴を開けたりしないように、慎重に取り扱う必要があります。筐体は硬いですが、過度の直接的な力には耐えられません。物理的なバッテリーの損傷はほぼ常に液漏れを引き起こすため、予防が非常に重要です。
製造上の欠陥
まれではありますが、不完全な製造により、バッテリーケースや内部セパレーターに微細な欠陥が生じ、時間の経過とともに漏れが発生する可能性があります。バッテリーコンポーネントは厳格な品質管理を経ていますが、ごく一部の不良品が必然的に発生します。
リチウム電池のケースにある小さなピンホールの漏れは検出するのが困難ですが、使用中に電解液がゆっくりと染み出す可能性があります。これらのピンホールは、不正確に接合されたケーシング層や、製造中にケーシング内に埋め込まれた汚染物質によって形成される可能性があります。同様に、端子周囲の不完全なシール、応力による微小亀裂、不完全な絶縁層が発生する可能性があります。
製造中に混入した汚染物質 製造工程 電極間に欠陥が生じる可能性もあります。浮遊する微細な金属粒子が最も問題となり、内部のセパレーターに穴をあけてしまう可能性があります。樹状突起または “金属のひげ” 使用サイクル中に徐々に成長し、分離バリアを通過する可能性があります。
異常な故障が発生する一方で、特定の汚染物質や電極との化学反応により、腐食性の副産物が生成される可能性があります。これにより、ケーシングやセパレータの材料がゆっくりと侵食され、電解液が漏れ出すまで傷が広がります。
厳格な品質管理プロセスは、視覚的および機能的テストを通じて製造上の欠陥を最小限に抑えることを目的としています。ただし、まれに欠陥がすり抜けて、バッテリーの寿命が始まってからわずか数週間または数か月で液漏れや初期故障が発生することがあります。 評判の良いメーカー リスクを最小限に抑えるには、保証付きが最善の策です。
極端な温度
リチウム電池を非常に高い温度または非常に低い温度にさらすと、液漏れが発生する可能性が高くなります。バッテリー内の電解液は、通常の周囲温度で動作するように設計されています。約 140°F を超えるか、35°F を下回ると、電解液が安定動作範囲外になります。
非常に低い温度では、電解液が凍結して膨張し、ケーシング内の圧力が上昇する可能性があります。これにより、シールや安全機構が故障する可能性があります。まれではありますが、一部の電解質混合物は凍結して固相変化を起こし、体積が膨張し、電池壁にもストレスがかかります。
高温はさらに問題です。バッテリーの温度が 140°F を超えると、電解液が熱分解してガス状化合物になり始めます。気温が上昇し続けると、この現象は指数関数的に加速します。膨張する高温ガスにより圧力が急速に高まり、ケーシングが破裂します。
安価で低品質のリチウム バッテリーは、高温または低温の車内で極端な温度にさらされると、液漏れを起こしやすく、場合によっては発火する可能性があります。しかし、たとえ高品質のバッテリーであっても、凍結や過熱状態が続くと、ある程度のリスクが生じます。
夏の熱波や冬の極寒の際に車の中に放置されたリチウムバッテリーは、温度に関連した故障のリスクが最も高くなります。バッテリーを 40°F ～ 80°F で保管すると、温度による漏れの可能性が最小限に抑えられます。
リチウム電池が液漏れしているかどうかを確認する方法
目に見える漏れまたは変形
リチウム電池の液漏れを示す最も明白な兆候は、電池またはデバイスの電池収納部の周囲に目に見える汚れ、液体のたまり、または結晶化した堆積物があることです。電解液が漏れ出すと、刺激的な酢のような臭いが発生することがよくあります。リチウム電池の周囲に湿気、ベタつき、白い結晶が蓄積している場合は、ほぼ確実に大規模な液漏れが発生していることを示しています。
同様に、リチウム電池の形状が著しく膨らんだり、膨らんだり、歪んだりしている場合は、内部でガス圧が蓄積し、ケースが損傷していることを意味します。この変形は、電解質の分解により膨張したガスが内部のセパレーターを破壊することによって引き起こされます。バッテリーケースの形状が変化すると、通常、その後すぐに目に見える液体の漏れを引き起こす大きな亀裂が発生します。
真空検出試験
漏れ検出器として知られる装置は、目に見える電解液が漏れ出す前に、非常にゆっくりとした電池の漏れを特定できます。これらのデバイスは、真空圧とガスセンサーを使用して、微細なケーシングの破損から放出される微量の電解質蒸気を検出します。
疑わしいバッテリーは密閉されたテストチャンバーに置かれ、空気が抜かれて真空になります。制御された真空が適用されていると、バッテリーの小さなピンホールから漏れたガスであっても、その隙間から吸い出されます。漏れ検知器のガスセンサーは、蒸発した電解質化合物の微量な痕跡を検出できます。
適切に機能しているバッテリーは、真空テストを行ってもガスを排出しません。しかし、微細なピンホール、シールの破損、冷間溶接されたケーシング接合部の小さな隙間などの欠陥があると、含まれているガスがバッテリーから抜け出す可能性があります。漏れ検知器は、センサーが予想されるベースラインの空気成分を超えるものを検出すると警報を発します。
したがって、真空漏れ検出により、電解液が目に見えるほど漏れる前に、初期段階でシールに欠陥があるバッテリーを特定できます。重大な漏れやデバイスの損傷が発生する前に、事前に交換できます。ただし、真空試験には、消費者が簡単に入手できない特殊な機器が必要です。
漏洩物質の検出
漏れが目に見える前にリチウム電池のシールの破損を検出するために、特殊な液体試薬とテストストリップが開発されました。これらの漏れ検出液には、リチウム電池の電解液と反応する化合物が含まれています。液体がたとえ微量でも電解質の蒸気や水分と接触すると、色が変化します。
漏れ検出液を使用するには、バッテリーをデバイスから取り外し、縫い目と端子接続の周囲に綿棒で液を塗布します。液体の色が変わった場合は、電解質化合物がケーシングの微細な裂け目から流出していることを示しています。
テストストリップも同様に機能しますが、液体ではなく電解質反応性化合物が飽和しています。ストリップはバッテリーの継ぎ目と端子を拭くだけでよく、色の変化は液漏れを意味します。
これにより、漏れ量が目に見えない場合でもシール不良を確認できます。これは、目に見える漏れ段階の前に欠陥のあるバッテリーを特定する方法を提供します。ただし、漏れ検出液とストリップは一般の消費者にはあまり普及していません。専門のバッテリーまたは電子機器のサプライヤーを通じて配布する必要があります。
真空法ほど感度は高くありませんが、外部物質検出は、重大な漏れが発生してデバイスの損傷につながる前に、バッテリーの初期故障をチェックするアクセス可能な方法を提供します。これにより、障害のあるユニットを事前に交換することができます。
リチウム電池が液漏れした場合の対処方法
応急処置
目に見えて漏れているリチウム電池を発見した場合は、電解液との直接接触を避け、こぼれた液体を封じ込めるように予防措置を講じてください。電解液は腐食性があり、目や皮膚を刺激する可能性があるため、液漏れしたバッテリーを扱うときは手袋と保護メガネを着用してください。
砂、バーミキュライト、子猫砂などの吸収性と絶縁性の材料を使用して、溜まった電解液や流れる電解液を吸収します。ペーパータオルや雑巾も漏れを吸収するために使用できますが、すぐに処分してください。電解液を表面に保持する布や多孔質素材の使用は避けてください。
漏れたバッテリーは、さらなる流出や蒸気の流出を防ぐために、頑丈な密封袋またはプラスチック容器に保管してください。流出用に設計された漏れ防止の危険物保管バッグが理想的です。可能であれば、内蔵バッテリーを屋外に移動してください。換気することで刺激性のガスを消散させることができます。
大量の電解液が漏れ出した大規模な漏れの場合は、危険物除去作業員を呼ぶことをお勧めします。彼らは、重度の汚染を修復するための適切な中和剤と廃棄施設を備えています。ただし、軽度の漏れの場合は、適切に廃棄する前に、危険を最小限に抑えるための簡単な手順を実行できます。
長期的なクリーンアップと予防措置
漏れたバッテリーを安全に収容したら、漏れた電解液と接触した表面を徹底的に掃除します。リチウム電池の電解液は、揮発性成分が蒸発する際に腐食性の残留物を残すことがあります。
リチウム電池の流出用に設計された中和化学薬品を使用して、製品の説明書に従って影響を受けた表面を拭く必要があります。家庭用酢もアルカリ電解質の沈着物を中和するのに役立ちます。ただし、酢は可燃性ガスの発生を引き起こす可能性があるため、リチウム材料と直接接触させないでください。
電話やラップトップなどのデバイスの場合は、筐体を分解し、漏れた液体が到達した可能性のある内部コンポーネントを慎重に掃除します。バッテリーは電気的に絶縁する必要がありますが、漏れがひどい場合は、イソプロピル アルコールと静電気防止ブラシを使用して電子基板を掃除することをお勧めします。漏れが発生した後にデバイスを再組み立てする前に、表面を完全に乾燥させてください。
次に、電子機器に漏れによる損傷の兆候がないか検査してください。電解液への曝露により故障したコンポーネントは交換が必要になる可能性があります。また、未解決のバッテリー漏れ損傷を示す可能性のある、残留する臭い、新たな漏れの音、または異常なデバイスの動作にも注意してください。問題が解決しない場合は、汚染されたデバイスの専門家による修理または交換が必要になる場合があります。
バッテリーの交換時期
目に見える漏れ、膨張、変形、または損傷が見られるリチウムイオン電池は、直ちに交換する必要があります。電解液が積極的に漏れ出たバッテリーは、直ちにデバイスから取り外し、適切に廃棄する必要があります。これらの目に見える警告サインは、バッテリーが損傷しており、内部短絡またはコンポーネントの故障が継続している可能性があることを意味します。
同様に、真空試験や物質漏れ試験に合格しなかったリチウム電池も交換する必要があります。これらの方法で検出された小さな漏れであっても、使用を続けると重大な漏れに悪化する可能性がある欠陥を示す可能性があります。製造上の欠陥による初期故障もバッテリーの交換を保証します。
マルチセルバッテリーパックの場合、個々のセルが漏れた場合、パック全体の交換が必要になる場合があります。こぼれた電解液は、バッテリーハウジング内のセル間を移動し、検出されない腐食損傷を引き起こす可能性があります。漏れはまた、パック内のセル間の物理的電気的接続を損ないます。パック全体を交換すると、将来の問題を回避できます。
すべてのバッテリーが液漏れによって耐用年数に達するわけではありませんが、液漏れ、変形、異臭、または異常な性能特性を示したバッテリーは直ちに使用を中止する必要があります。危険な故障につながる問題のあるバッテリーに危険を冒さないでください。
リチウム電池の液漏れを防ぐ
適切な保管条件
リチウムイオン電池を適切に保管することは、シール不良につながる可能性のある液漏れや損傷を防ぐ鍵となります。理想的な保管条件では、バッテリーを 40 ～ 80°F の範囲に保ち、極端な温度や大きな変動を避けます。
バッテリーは湿気の少ない乾燥した場所に保管してください。長期間保管すると湿気がケーシングに浸透し、内部腐食を引き起こす可能性があります。バッテリーが安全な動作範囲を超えて過熱するのを防ぐために、直射日光や熱源も避けてください。
1 か月を超える長期バッテリー保管の場合は、断熱コンテナまたは温度調整ボックスを使用すると、理想的な 40 ～ 80°F のウィンドウを維持できます。シリカゲル乾燥剤パケットを保管容器に追加して湿度を制御することもできます。
バッテリーは保管中に時間の経過とともにわずかに放電します。完全放電や 100% 充電時の過負荷による損傷を防ぐには、約 40% の充電状態で保管するのが最適です。リチウムイオン電池を長期間使用する場合、冷蔵庫の温度が 40°F 未満になることはお勧めできません。
バッテリーを受動的に温度制御された環境に保管し、湿気、極端な寒さ、または猛暑を避けることで、時間の経過によるシールの破損や漏れのリスクを最小限に抑えることができます。適切に保管することが漏洩に対する防御の第一線です。
過充電を避ける
リチウム電池の液漏れの最も予防可能な原因の 1 つは過充電です。最大定格電圧を超えてバッテリーを充電すると、内部圧力が高まり、シールが破れる可能性があります。
特定の種類のリチウム電池に適した充電器を使用し、充電ガイドラインに従うことが重要です。リチウムイオン電池の充電器には、満充電になると充電を停止する回路が備わっています。汎用または適合しない充電器を使用すると、過充電される可能性があります。バッテリーを充電した状態で長時間放置しないでください。
完全に充電されたバッテリーは、すぐに充電器から取り外す必要があります。ラップトップなどのデバイスの場合は、完全に充電された後は充電器に接続したまま常に使用しないでください。トリクル充電でも時間の経過とともに徐々にバッテリーが過充電される可能性があります。
バッテリー保護回路と “頭いい” 充電技術は大幅に改善され、適切に使用した場合に過充電を防ぐことができます。しかし、高品質のブランドバッテリーと認定充電器を購入することが依然として重要です。評判の良いブランドでは、過充電漏れの故障につながる欠陥が発生する可能性が低くなります。
定期検査
リチウム電池を定期的に検査すると、将来の漏れにつながる可能性のある損傷や欠陥の兆候を早期に発見することができます。毎月、バッテリーを目視および触覚で簡単に検査することは良い習慣です。
ケーシングに目立った膨らみや変形がないか確認してください。これは、危険なガスの蓄積と差し迫った故障を示しています。また、シールを損なう可能性のある変色、へこみ、亀裂、穴がないかどうかも確認してください。バッテリーを拭き、結晶質の電解質の堆積の兆候を探します。
鼻も使ってください。バッテリーの匂いを時々嗅ぎ、破損や漏れを示す可能性のある刺激的な匂いや酢のような匂いがないか注意してください。ガス発生や異臭が検出された場合は、疑わしいバッテリーを交換する必要があります。
絶対確実というわけではありませんが、定期的に検査を行うことで、致命的な障害が発生する前の初期段階で問題を発見できます。バッテリーの状態を監視することで、重大な液漏れが発生するかなり前に、欠陥のあるユニットを交換する機会が得られます。月にわずか数分で、より大きな問題を防ぐことができます。
取り扱い上の注意
リチウム電池は、液漏れを引き起こす可能性のある物理的損傷を避けるために、慎重に取り扱う必要があります。バッテリーを落としたり、押しつぶしたり、穴を開けたり、突き刺したりすると、シールや保護ハウジングが破損する可能性があります。
金属製の物体がケースに接触したり、ケースに押し込まれたりする可能性がある場所に、ばらばらのリチウム電池を保管しないでください。鍵、コイン、工具、その他の金属アイテムが端子をショートさせると、危険な故障が発生する可能性があります。金属が入ったポケットに電池を入れて輸送しないでください。
電池を取り付けるときは、極性が正しいことを確認してください。逆向きのバッテリーを機器に無理に挿入しようとすると、端子や保護回路が損傷する可能性があります。電池を間違った方向に挿入すると、直ちにショートが発生する可能性があります。
膨張したバッテリーをデバイスからこじ開けたり、工具を使用して漏れた堆積物を無理にこすり落としたりしないでください。これにより、バッテリーがさらに損傷し、より多くの電解液が放出される可能性があります。膨張した場合は、直ちにデバイスを分解し、バッテリーに優しくアクセスして取り外してください。
リチウムイオン電池は頑丈に設計されていますが、耐久性のあるケースの損傷を防ぐために慎重な取り扱いが必要です。慎重に取り扱うことで、危険な漏れにつながる物理的欠陥のリスクが最小限に抑えられます。
適切な種類のバッテリーを使用する
液漏れを避けるためには、信頼できるブランドの適切な仕様のリチウムイオン電池のみを特定のデバイスに使用することが重要です。一般的な模造品バッテリーや互換性のないバッテリーは、シールの破損や液漏れが発生しやすくなります。
デバイスに必要な特定のリチウムイオン電池の種類、電圧、コネクタの形状、容量、寸法を調査します。交換用バッテリーの仕様を正確に一致させることで、問題を回避できます。曖昧または誇張された定格の無名汎用バッテリーは避けてください。
バッテリーの詳細な技術仕様と性能データを提供している主要な消費者向けバッテリー ブランドを選択してください。有名メーカーのようなもの ホロバッテリー 漏れのリスクを最小限に抑えるための厳格な品質管理と安全性テストが行われています。このバッテリーは、責任を嫌う大手デバイスメーカー向けに特別に設計されています。
一般的なリチウム電池は通常は安価ですが、絶縁、ガス抜き、ケースの完全性、その他の安全要素が省略されている場合があります。 eBayの特別なバッテリーの主張 “大容量” が最も疑わしい。安全性を犠牲にして容量をわずかに増加させると、漏れが発生するとすぐに裏目に出ます。安全性と寿命を考慮して設計された高品質のバッテリーに投資してください。
リチウム電池の液漏れに関するよくある質問
リチウム電池が液漏れし始めた場合、どのようなリスクがありますか?
リチウム電池の液漏れは、電解液や蒸気による皮膚、目、呼吸器への刺激の危険性をもたらします。漏れた液体にさらされたデバイスのコンポーネントや表面への腐食損傷も考慮すべき危険です。
リチウムイオン電池の液漏れの兆候を特定するにはどうすればよいですか?
目に見える汚れ、かさぶた状の堆積物、刺激的な臭い、バッテリーの変形/膨張、またはデバイスのバッテリーコンパートメント内の液体は、リチウムイオンバッテリーの液漏れの明らかな兆候です。
バッテリーの液漏れから出る液体は危険ですか?
はい、リチウム電池内の電解液は腐食性があり、接触すると目、皮膚、粘膜を刺激する可能性があります。取り扱う際には適切な保護具を使用する必要があります。
漏洩したリチウム電池から出る蒸気はどの程度の毒性を持っていますか?
リチウム電池の電解液の漏れから出る煙は中程度の毒性があると考えられており、高濃度では呼吸器への刺激を引き起こす可能性がありますが、重大な暴露を避けるためにエリアを換気してください。
リチウムイオン電池の液漏れ時に発生する煙はそもそも危険なのでしょうか?
リチウムイオン電池の漏れから出る煙を吸い込むと炎症を起こす可能性があるため、換気することをお勧めします。ただし、通常の換気条件下での偶発的暴露では重篤な毒性が発生する可能性は低いです。
結論
リチウム電池の液漏れはそれほど頻繁に起こることではありませんが、知識を持って準備しておくことは、潜在的な事故に対するストレスを軽減するのに役立ちます。
漏れの原因を理解し、適切な取り扱い、保管、検査を学ぶことで、そもそも多くの問題を回避できます。
漏れが発生した場合は、次の安全上の注意事項と清掃手順に従って問題を解決できます。また、警告の兆候を早期に特定することで、重大な故障が発生する前に欠陥のあるバッテリーを事前に交換することができます。
