ポリマーリチウムイオン電池の爆発の危険性を理解する

使用される電解質の種類に基づいて、リチウムイオン電池は液体リチウムイオン電池 (LIB) とプラスチックリチウムイオン電池としても知られるポリマーリチウムイオン電池 (PLB) に分類されます。

PLB は、液体リチウムイオン電池と同じアノードおよびカソード材料を使用します。これには、カソードにはコバルト酸化リチウム、マンガン酸化リチウム、三元材料、リン酸鉄リチウムが含まれ、アノードにはグラファイトが含まれます。 主な違いは使用される電解質にあります。PLB は液体電解質を固体ポリマー電解質に置き換えます。固体ポリマー電解質は「乾燥」または「ゲル状」のいずれかになります。 現在、ほとんどの PLB はポリマー ゲル電解質を使用しています。

さて、ポリマーリチウムイオン電池は本当に爆発するのか?という疑問が生じます。 PLB は小型で軽量であるため、ラップトップ、スマートフォン、その他のポータブル電子機器で広く使用されています。 これらのデバイスは持ち歩くことが多いため、安全性が最も重要です。 では、PLB の安全性はどの程度信頼できるのでしょうか?また、爆発の危険性はあるのでしょうか?

1. PLB は、リチウムイオン電池の液体電解質とは異なる、ゲル状の電解質を使用します。 このゲル状の電解質は沸騰したり大量のガスを発生したりしないため、激しい爆発の可能性が排除されます。
2. リチウム電池には通常、安全のために保護ボードと防爆ラインが付属しています。 ただし、多くの状況ではその有効性が制限される可能性があります。
3. PLB は、液体セルの金属ケースとは対照的に、アルミニウム プラスチックの柔軟なパッケージを使用します。 安全性に問題がある場合、爆発するのではなく膨張する傾向があります。
4. PVDF は、PLB のフレームワーク材料として優れた性能を発揮します。

PLB の安全上の注意事項:

• 短絡: 内部または外部の要因によって、多くの場合充電中に発生します。 バッテリープレート間の接着が不十分な場合も、ショートが発生する可能性があります。 ほとんどのリチウムイオン電池には保護回路と防爆ラインが付属していますが、これらは常に効果的であるとは限りません。
• 過充電: PLB が高すぎる電圧で長時間充電されると、内部の過熱と圧力の上昇が発生し、膨張や破裂につながる可能性があります。 過充電や深放電も、バッテリーの化学組成に不可逆的な損傷を与え、その寿命に重大な影響を与える可能性があります。

リチウムは反応性が高く、簡単に発火する可能性があります。 充電および放電中、バッテリーが継続的に加熱され、生成されるガスが膨張すると、内部圧力が上昇する可能性があります。 ケーシングが損傷すると、液漏れ、火災、さらには爆発の原因となることがあります。 ただし、PLB は爆発するよりも膨張する可能性が高くなります。

PLBの利点:

1. セルあたりの高い動作電圧。
2. 容量密度が大きい。
3. 自己放電が最小限です。
4. サイクル寿命が長く、500サイクル以上。
5. メモリ効果はありません。
6. アルミプラスチック軟包装を採用し、安全性に優れています。
7. 超薄型で、クレジットカードサイズのスペースに収まります。
8. 軽量: 金属ケースは必要ありません。
9. 同等サイズのリチウム電池と比べて大容量。
10. 内部抵抗が低い。
11. 優れた放電特性。
12. シンプルな保護基板設計。

PLB の欠点:

1. 生産コストが高い。
2. 保護回路が必要。