【生活家電】「Battery（バッテリー）」の役立つ情報

■ 「バッテリー」の種類

■ 「アルカリ乾電池」の特徴
■ 「リチウム乾電池」の特徴
■ 「ニッケル水素電池」


■ 「リチウムイオンバッテリー」で「最初」にする「性能をフルに発揮させる方法」
■ 「リチウムイオンバッテリー」を「長持ち」させる使い方
■ 「リチウムイオンバッテリー」での「NG行為」
■ 「リチウムイオンバッテリー」を仕方なく長期保存する方法
■ 「リチウムイオンバッテリー」を「充電」する時の注意点
■ 「リチウムイオンバッテリー」の「劣化」を遅くする方法
■ 「リチウムイオンバッテリー」が「膨張」したら「買い替え」のサイン



■ 「バッテリー」の種類
■ 「リチウムイオンバッテリー」とは
■ 「リチウムイオン電池」が「使用できる期間」
■ 「リチウムイオン電池」の「種類」
■ 「リチウムイオン電池」の「構成材料」
■ 「リチウムイオン電池」が使用されている「用途」
■ 「リチウムイオン電池」が「発火する原因」
■ 「リチウムイオン電池」の「廃棄方法」

■ Gallery

日常で使用している「バッテリー」の「種類」には、

使いきりの「一次電池（乾電池）」と呼ばれる
・アルカリ乾電池
・マンガン乾電池
・リチウム乾電


くり返し使える「二次電池（充電池）」と呼ばれる
・ニッケル水素電池
・鉛蓄電池
・ニッケル・カドミウム蓄電池
・金属リチウム電池
・リチウムイオン二次電池
・リチウムイオンポリマー二次電池
・ナトリウムイオン電池

などがある。

使いきりの一次電池（乾電池）

・アルカリ乾電池
・マンガン乾電池
・リチウム乾電池

くり返し使える二次電池（充電池）

・ニッケル水素電池
・鉛蓄電池
・ニッケル・カドミウム蓄電池
・金属リチウム電池
・リチウムイオン二次電池
・リチウムイオンポリマー二次電池
・ナトリウムイオン電池


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「アルカリ乾電池」は、
「大電流域」から「小電流域」まで幅広い機器に適している電池。
「おもちゃ」など連続して使用する機器にも適しており、


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「リチウム乾電池」は、
耐久性に優れていて、
屋外で長時間機器を使う場合に適している。
「大容量バッテリー」「ポータブルバッテリー」などにも使用されていて、
幅広い「気温」「温度」の中でも使用可能で、
「低温特性」にも優れている。
「寒冷地」での機器の使用に適している。
「デジタルカメラ」などの「大電流域」の機器に良く使用され、
抜群のパフォーマンスを発揮する。

しかし、初期電圧が高いため、
一部適さない機器もある。

・「豆電球」を利用したおもちゃ
・精密なモーター機器
などは、
「リチウム乾電池」に適していない。

使用時に、
機器の説明書を必ずチェックして、
確認しておく必要がある。


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「ニッケル水素電池」は、
水中ライトなどの「密閉構造」の機器には、
絶対に使用してはいけない。


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「リチウムイオンバッテリー」は使用前に、

・開封する
・満充電にする
・通常使用で残量が空になるまで使用する
・そして、満充電にする「充放電」の繰り返しを「3～5回」ほど繰り返す

を行うことによって、
「リチウムイオンバッテリー」の性能を最大限に発揮することができるようになるらしい。


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「リチウムイオンバッテリー」を長持ちさせるポイントは、

・使用環境基準の周囲温度「25℃」の状況で使用する
・高温な場所での「使用」「充電」をしない
・急速充電は避ける
・充電しながら使用しない
・バッテリーの保護設定を有効にする
・完全放電はしない
・電池の残量「20～80％」を維持する
・過放電・過充電状態で放置しない
・長期間不使用にする場合は、充電容量「50～70％」にしておく

などがある。
「バッテリー」の使い方で、
多少だが、「バッテリー」の寿命を延ばすことは可能らしい。


「リチウムイオンバッテリー」は、
「スマートフォン」などにも利用されている「バッテリー」だが、
「約2年」ほどで「寿命」と言われている。


寿命を迎えた「リチウムイオンバッテリー」は、

・充電できる容量が少なくなり始める
・連続で使用できる時間が短くなっていく
・最悪のケースは、バッテリー自体が傍聴し、タッチパネルなどの周辺部品を破壊する

などの症状が現れる。


「バッテリー」の寿命は、
避けられないことだが、
使い方によって、
使用可能期間を伸ばすことは可能らしい。

「急速充電」は極力避ける

「充電」しながら使用しない

「バッテリー」の保護設定を有効にしておく

「完全放電」をしない

長期間不使用にする場合は充電容量「50～70％」にしておく

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「リチウムイオンバッテリー」には、
寿命を縮める、しないほうが良い「NG行為」がある。
他の種類の電池でも同じ「NG行為」がありますが、
個々の電池の種類によって、
「NG行為」は異なるみたいです。


「リチウムイオンバッテリー」の「NG行為」には、

・「充電」し終わっても充電ケーブルを接続する
・「バッテリー」を使い切った「放電」した状態で保管する
・「高温」になる場所に保管する
・「充電」しながら使用する

などがある。


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「リチウムイオンバッテリー」は、
使用せずに、「長期間放置」してしまうと、
「自然放電」していき、
最終的に、「バッテリー」として使用できなくなる。

「バッテリー」の素材が劣化してしまうので、
再度充電して、利用を再開しても、
劣化したパッテリー素材は、下に戻らず、
劣化による「発火」などの原因となる。

基本的には、
長期保存した「リチウムイオンバッテリー」は、
使用せずに、
買い替えるのが良い方法と言われる。


どうしても、
仕方なく、長期保存することになる場合は、
少なくとも「1ヶ月」に一度は、
充電をして、「満充電」の状態で保管する。
「劣化防止」のため、
何もせずに「長期保存」はしないほうが良い。


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「リチウムイオンバッテリー」を「充電」する際は、

・「充電中」は、燃えやすいもの「布団」「書類」などを近くに置かない
・「高温環境」となる「車のダッシュボード」「直射日光下」などで充電をしない
・「高湿度」「水に近い環境」での「充電」は、「感電」「ショート」「発火」の危険性があるので厳禁

などの注意点がある。


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「リチウムイオンバッテリー」の「劣化」を抑制する方法には、

残量0％で長期間放置しない	「バッテリー残量」を「0％」で放置すると、 「内部素材の劣化」がしやすくなる。
「満充電」の状態で保存する	保存する場合は、 「充電」して「満充電」の状態にし、 本体機器から取り外し、「冷暗所」で保存すると良い。
「保存後」は「充電」してから使用する	「バッテリーの保護機能」が働くため、 「約1ヶ月程度」の保存でも、「バッテリー残量」が減少する。 「1ヶ月以上の保存」をした場合は、必ず充電してから使用する。
バッテリーを「高温環境」に置かない	「リチウムイオンバッテリー」の「最高許容周囲温度」は、 「約45℃」と言われている。 使用していても、 「45℃」を超えてしまうケースもあるが、 「高温環境（直射日光下、車内や暖房の前など）」では、急速に劣化が進む。

などの方法がある。


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「リチウムイオンバッテリー」を使用していると、
「膨張」することが、よくある。

知らずに使用していると、
製品から抜けなくなるぐらいまで、
「膨張」することもある。


基本的に、
「リチウムイオンバッテリー」が「膨張」したら、
元に戻すことができないので、
「買い替え」のサイン。
最初から「消耗品」と意識を持っておくと良い。


「リチウムイオンバッテリー」の「膨張」は、
「リチウムイオンバッテリー」の特性で、
「充放電」の繰り返しによって生じる「劣化現象」。


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使いきりの一次電池（乾電池）
・アルカリ乾電池
・マンガン乾電池
・リチウム乾電池

くり返し使える二次電池（充電池）
・ニッケル水素電池
・鉛蓄電池
・ニッケル・カドミウム蓄電池
・金属リチウム電池
・リチウムイオン二次電池
・リチウムイオンポリマー二次電池
・ナトリウムイオン電池


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生活の色々な「家電製品」「電気自動車」に使われている
「リチウムイオン電池」。

「リチウムイオン」が、
「電解液」の中の「正極」と「負極」の間を移動することで、
「充電」「放電」を行う仕組みの「電池」のことを
「リチウムイオン電池」という。

「小型」「耐久性」に優れた特徴があり、
「スマートフォン」「パソコン」などをはじめとした、
様々な「家電製品」に使用されている。
「大容量の電力」を蓄えられることもあり、
大きなサイズの「リチウムイオン電池」は、
「電気自動車」「インフラ」などにも使用されている。


「リチウムイオン電池」は、
充電が可能な「二次乾電池」となっていて、
使い切りの「一次乾電池」の「2倍」の電圧にも対応ができる。
「航空宇宙分野」「軍用」などの多くの産業で利用されている。

「リチウムイオンバッテリー」の特徴

・小さい
・軽い
・「軽量化」「コンパクト化」を進めやすい
・急速充電性能が高い
・環境に優しい素材
・継ぎ足し充電を繰り返しても「バッテリーの寿命」に影響がしにくい


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「リチウムイオン電池」が「使用できる期間」は、
「約500回」の「充電」「放電」が目安と言われている。

突然に使用できなくなるのではなく、
長く使用するほど、
使用できる「電力量」が減っていき、
使用可能な時間も短くなる。


「リチウムイオン電池」の「特徴」として、
「満充電」「残量0」の状態で、
長期間、未使用で保存すると「劣化」が早くなる特徴がある。


「長期間の未使用保存」をする際は、
「バッテリー残量」を「50%程度」の状態にし、
「約1年半から2年」程経過した場合は、商品の使用はせず、
「買い換え」をする必要がある。

「長期間の未使用保存」の後に、
使用できたとしても、
「発火」などの危険性が伴うようになる。


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「リチウムイオン電池」は、
使用している「正極活物質」によって、
「種類」が別れる。

・ニッケル系
・マンガン系
・コバルト系
・チタン酸系

などがあり、
特性も異なってくる。



「リチウムイオン電池」の「種類」

種類	説明
ニッケル系	「容量」が大きいが、「ショート」するなどの安全面に問題がある
マンガン系	「安全性」が高く、「車載用電池」として利用されている
コバルト系	「容量」は少ないが、「価格」が安い。
チタン酸系	「急速充電」が可能だが、「エネルギー密度」が低い。 「チタン酸リチウム」は、 「安全性」「長寿命」「低温性能」「急速充電」「高入出力」「大実効容量」 という特徴を持つ。

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「リチウムイオン電池」は、

・正極活物質
・負極活物質
・セパレータ
・電解液

を使用して、
電池として構成されている。

他にも、
「電極金属」「カバー」「構造体（プラスチックなど）」
などを使い、
「リチウムイオン電池」が製造され、
電池として使用できるようになっている。



「リチウムイオン電池」の「材料」

材料	説明
正極活物質	正極活物質は、電池の正極で用いられる活物質。 「活物質」は、「電気をためる物質」のことで、 「正極活物質」には、 ・コバルト酸リチウム ・ニッケル酸リチウム ・マンガン酸リチウム ・などが使用されている。
負極活物質	「負極活物質」は、 「電池」の「負極」に使用されている。 製品の多くが、 「リチウムイオン」の「吸蔵」「離脱（インターカレーション）」の反応に適した 「黒鉛（グラファイト）」が使用されている。
セパレータ	「セパレータ」は、 「正極」「負極」を「電気的に絶縁」する素材で、 「電解液」を保持する役割をもつ「物質」。 現在の主流は、「微細孔」を有した「ポリオレフィン系」が使用されている。 「ポリエチレン」「ポリプロピレン」などが主に使用されていることが多い。 「ポリオレフィン系」の「セパレータ」は、 「温度」が「上昇」すると、 溶けて「孔」をふさぎ、「シャットダウン」する。
電解液	「電解液」は、「リチウムイオン」を移動させる「媒体」となるもの。 酸化分解電位の高い「炭酸エステル系溶媒」が使われていて、 「環状カーボネート」の「炭酸エチレン」「炭酸プロピレン」などがある。

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「リチウムイオン電池」の「用途」には、

・電気自動車
・スマートフォン
・電動バイク
・パソコン
・太陽光発電
・風量発電

などがある。


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「リチウムイオン電池」が「発火する原因」には、

・リチウムの漏出
・ガスによる膨張

などがある。


「リチウムイオン電池」の「劣化」し、「容量低下」などが進行すると、
内部の「リチウム」が漏れる「析出」が発生する危険性が高まる。
「電池内部」から「リチウム」が漏れると、
「内部短絡」「発火」の原因となり、
長時間の使用には注意が必要となる。

また、

「リチウムイオン電池」は、
「長期間の使用」「未使用の放置状態」によって、
内部に「ガス」が発生し、蓄積されることが多い。

「ガス」により、「内部構造」が破壊され、
衝撃などによって、
「正極」「負極」が接触し、「引火」する。


「リチウムイオン電池」が、
「膨張」し始めたら、
「交換」の必要性を知らせる合図となる。


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リチウムイオン電池の廃棄方法 「リチウムイオン電池」を「廃棄」する時は、
「サイズ」によって、
「廃棄方法」が異なる。

「乾電池」であれば、
地域の廃棄方法に従って、
「ごみ収集日」に廃棄すればよいですが、

サイズが大きい場合は、
「産業廃棄物」として、
「廃棄物処理業者」に処分を委託する必要が出てくる。


法律上の「罰則」もあるので、
処分方法をしっかりと確認して、
廃棄することが必要。


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