ポータブル電源による火事を心配していますか
ポータブル電源の使用が増えるにつれ、「火災の原因にならないか」と心配する声もあります。
こうした心配は決して無根拠ではなく、実際に多くの事例が報告されています。
事故情報データバンクシステム のデータによると、多くの火災は充電中や車内に放置された際に発生しています。発熱や異臭、異音が原因で火災に至るケースが多く、これには大手企業製のポータブル電源も含まれています。火災の原因として挙げられているのはリチウムイオン電池であり、リン酸鉄リチウム電池については言及されていません。
【リチウムイオン電池とリン酸鉄リチウム電池の違いはありますか?】
はい、あります。
リン酸鉄リチウム電池(LiFePO₄)とリチウムイオン電池(Li-ion)は、どちらも一般的な充電式電池ですが、それぞれに特有の利点と特徴があります。EV、エネルギー貯蔵装置、携帯電子機器など、さまざまな場面で使用されています。
以下に両者の主な違いを説明します。
1. 化学構造
リン酸鉄リチウム電池(LiFePO₄):正極材料にリン酸鉄を使用し、化学的に非常に安定しています。
リチウムイオン電池(Li-ion):正極には、コバルト酸リチウム(LiCoO₂)やニッケルコバルトマンガン(NCM)、ニッケルコバルトアルミニウム(NCA)などの化合物が使われています。
2. 安全性
リン酸鉄リチウム電池:熱安定性が高く、過充電や高温でも安全です。爆発や火災のリスクが低いです。
リチウムイオン電池:過充電や高温時に過熱しやすく、適切に管理しないと火災を引き起こす恐れがあります。
3. エネルギー密度
リン酸鉄リチウム電池:エネルギー密度は比較的低く、約90〜120Wh/kgで す。安全性と寿命が長いのが特徴です。
リチウムイオン電池:エネルギー密度が高く、150〜250Wh/kgまで対応できるので、より多くのエネルギーを小型のサイズで持つことが可能です。
4. 寿命
リン酸鉄リチウム電池:サイクル寿命が長く、2000〜4000回程度使用可能です。長期間使用しても容量の減衰が遅いです。
リチウムイオン電池:サイクル寿命が短く、500〜1000回程度です。長期使用で容量が早く減少する傾向があります。
5. コスト
リン酸鉄リチウム電池:製造コストが比較的高いため、リチウムイオン電池に比べて高価です。
リチウムイオン電池:製造コストが低いため、スマートフォンやノートパソコンなどの小型電子機器でよく使用されています。
6. 作動温度
リン酸鉄リチウム電池:広い温度範囲で安定して動作でき、極端な温度環境でも使用可能です。
リチウムイオン電池:温度に敏感で、極端な温度では性能が低下することがあります。
7. 利用シーン
リン酸鉄リチウム電池:寿命が長く安全性も高いため、電動車や大規模なエネルギー貯蔵装置、家庭用の非常用電源に最適です。
リチウムイオン電池:エネルギー密度が高いため、スマホやノートパソコン、タブレットなどの携帯電子機器に多く使われています。
まとめると、リン酸鉄リチウム電池は安全性、寿命、作動温度の面で優れていますが、リチウムイオン電池はエネルギー密度とコストの面で優れています。使用用途によって、どちらの電池を選ぶべきかが決まります。
【ポータブル電源の安全性向上に対する取り組み】
ポータブル電源をより安全に使用できるよう、ENERNOVAのポータブル電源では以下の安全対策が取られています:
1.バッテリーマネジメントシステム (BMS) BMSは、電池の温度や電圧、充電状態をリアルタイムで監視し、過充電、過放電、過電流を防ぐことで、バッテリーの過熱を防止します。
温度監視:BMSは温度が安全範囲を超えた場合に自動で電源を切り、過熱を防ぎます。
過充電保護:バッテリーが最大電圧を超えるのを防ぎます。
過放電保護:バッテリーの電圧が安全範囲以下に下がらないようにし、バッテリーの不可逆な損傷を防ぎます。
過電流保護:過剰な電流を制限して短絡や過負荷を防ぎます。
2. 多層的な放熱設計 ポータブル電源は、長時間使用したり充電したりすると熱が発生します。過熱を防ぐために、効率的な放熱システムを採用しています:
放熱材料:内部には、熱伝導性の高い材料(アルミ製のヒートシンク、熱伝導シートやグラファイトシートなど)を使用し、バッテリーの熱を素早く逃がします。
空気循環設計:本体の外装にはファンを取り付けており、特に高負荷時の長時間使用時に放熱を助けます。
パッシブ冷却システム:バッテリーは外装を通じて熱を逃がし、温度を下げます。
3. バッテリーモジュール設計 1つのバッテリーセルが故障しても全体が失敗したり、火災を引き起こさないよう、モジュール化された設計を採用しています:
バッテリーの隔離設計:セル同士を絶縁材料で隔て、熱暴走が隣のセルに広がらないようにします。
安全弁設計:内部圧力が過度に高くなった場合、内蔵の安全弁を通じて圧力を自動的に解放し、膨張や爆発を防ぎます。
4. 高度な充電制御 スマート充電技術を採用し、バッテリーが安全な電流範囲内で充電されるようにし、急速充電による過熱を防止しています:
スローチャージモード:高温環境下では急速充電を避け、充電速度を抑えて温度の上昇を防ぎます。
定電圧・定電流充電:まずは一定の電流で充電し、電圧がある程度の閾値に達すると電流を徐々に減少させ、バッテリーが完全に充電されるまで過充電や過熱を防ぎます。
5. 高品質なバッテリーセルの選定 厳格なテストをクリアした高品質のバッテリーセルを使用しています。高品質のセルは内部抵抗が低く、長寿命であり、過熱リスクを軽減します:
リン酸鉄リチウム電池を採用:エネルギー密度はリチウム電池より低いものの、過熱時の安定性が高く、爆発のリスクが低減されています。
6. 保護外装と材料 外装には、耐火性のあるプラスチックや金属を使用しており、外部の熱源やバッテリー故障時に発火しないようになっています:
耐火材料:耐火プラスチックや金属を使用することで、バッテリー内部の温度が上がった際にも外装が発火しないようにしています。
防爆設計:内部で化学反応が制御不能になったり過圧状態になった場合、設計上、圧力を解放する通路を通して爆発を防ぎます。
7. 厳格な品質検査と認証
ポータブル電源は出荷前に、高温試験、衝撃試験、圧力試験などの一連の安全テストをクリアしています。ENERNOVAはCE認証を取得しています。
ポータブル電源の正しい使用方法
以下は使用時に注意すべきポイントです。(ENERNOVAの取扱説明書にも記載されています)
1. 極端な温度を避ける
高温環境を避ける:ポータブル電源を高温環境に置かないでください。直射日光が当たる場所、車内、ヒーターの近くなどでは使用を避けましょう。高温はバッテリーの過熱や火災の原因になります。
極端に寒い環境での使用を避ける:ポータブル電源はある程度の低温でも動作しますが、低温すぎるとバッテリー性能が低下し、内部抵抗が増加することで発熱の原因となります。
2. 純正の充電器とアクセサリーを使用する
公式の充電器を使用する:ポータブル電源のメーカーが提供または推奨する充電器とケーブルを使用し、不適合なサードパーティ製品は避けましょう。過充電や過熱、火災の原因になる可能性があります。
粗悪な充電器を避ける:粗悪な充電器は過電流や過電圧保護機能が不十分で、バッテリーの過熱や火災を引き起こすことがあります。
3. 過充電を避ける
長時間の充電を避ける:バッテリーが満充電になった後も充電を続けないようにしましょう。現代のポータブル電源には過充電保護が備わっていますが、長時間の充電は温度を上昇させる可能性があります。
4. 過放電を避ける
バッテリー残量を0%にしない:ポータブル電源の電池が完全にゼロになるまで使用しないようにしましょう。長期間の完全放電はバッテリーに負担をかけ、寿命を縮め、発熱のリスクを高めます。
5. 定期的に機器の状態をチェックする
外観を確認する:ポータブル電源に膨張、変形、液漏れ、異臭などがないか定期的に確認してください。異常を発見した場合は、直ちに使用を中止してください。
温度を監視する:使用中に電源が異常に高温になった場合(触れないほど熱くなった時など)、使用を中止し、冷却してから再度使用してください。リスクを回避するためです。
6. 柔らかい表面での使用を避ける
通気性を確保する:ベッドやソファ、その他の柔らかい素材の上でポータブル電源を使用しないでください。これらの素材は放熱口を塞ぎ、放熱ができずに過熱のリスクが高まります。
使用時は平坦で安定した場所に置く:ポータブル電源は平らで硬い場所に置いて、適切な放熱を確保してください。
7. 液体接触を避ける
防水・防湿対策:ポータブル電源を水や湿気のある環境に触れさせないようにしましょう。液体が内部に侵入するとショートや過熱、火災の原因になります。
可燃物から遠ざける:使用中は紙や布などの可燃物の近くに置かないようにしてください。バッテリーが発熱した場合、周囲の物を引火させる恐れがあります。
8. 正しい保管方法
満充電や低電圧状態での長期保管を避ける:長期間使用しない場合、バッテリーの充電状態を40%~60%程度に保ったまま保管してください。満充電や完全放電状態での保管は、バッテリーの劣化を早め、安全性に影響を与えます。
乾燥した涼しい場所に保管する:高温多湿な環境を避け、乾燥した涼しい場所で保管してください。
9. 定期的なメンテナンスと機器の更新
バッテリーの健康状態を定期的に確認する:ポータブル電源を長期間使用した場合や、性能の低下や発熱の問題が発生した場合は、バッテリーの健康状態を定期的に確認し、必要に応じて交換を検討してください。
メンテナンスの推奨事項に従う:取扱説明書のメンテナンス指示や使用方法に従い、機器が最良の状態で動作するように保ちましょう。
火災統計では、充電中に発生する事故が多いことがわかっています。では、
充電時に注意すべき点は何でしょうか
1. 適切な充電環境を選ぶ
通気性を確保する:充電中はポータブル電源の周囲に十分な空気の流れがあることを確認し、密閉された空間での充電は避けてください。
高温環境を避ける:直射日光や車内など、高温下での充電は避けてください。外部の熱源によりバッテリーの温度が急上昇することがあります。
可燃物から遠ざける:充電時には、紙や布などの可燃性物質からポータブル電源を遠ざけ、火災リスクを軽減してください。
2. 適切な充電器とケーブルを使用する
純正または適合した充電器を使用する:デバイスの純正充電器やケーブルを使用してください。粗悪品や不適合な充電器は、過熱保護が不十分であり、過熱や火災の原因になることがあります。
過負荷充電を避ける:サードパーティ製の充電器を使用する場合は、電圧や電流の出力がポータブル電源の仕様に合っていることを確認し、過負荷による過熱を防ぎましょう。
3. 温度変化に注意する
温度変化を感じ取る:充電中はポータブル電源の温度に注意し、特に表面に触れて確認しましょう。温度が異常に上昇したり、熱く感じた場合は、直ちに充電を中止し、機器の状態を確認してください。
安全な充電場所を選ぶ:ベッドやソファなどの柔らかい場所での充電は避けてください。これらの場所は放熱が妨げられ、過熱のリスクが高まります。硬い平面、例えば机の上での充電が推奨されます。
4. 電源の状態を確認する
機器の外観を確認する:充電の前後に、ポータブル電源に膨張、変形、異臭などの異常がないか確認しましょう。異常が見つかった場合は、使用を中止し、メーカーや修理サービスに連絡してください。
定期的に端子を清掃する:充電ポートにホコリが溜まると、接触不良や発熱を引き起こすことがあります。乾燥した柔らかい布で定期的にポートを清掃し、清潔な状態を保ちましょう。
5. 急速充電の頻繁な使用に注意する
頻繁に急速充電を行わない:急速充電はバッテリー温度を急速に上昇させます。ポータブル電源が急速充電に対応していても、頻繁な急速充電はバッテリーの劣化を早め、過熱リスクを増加させます。必要がない場合は、通常の充電モードを選び、温度上昇を抑えましょう。
6. 充電時間に注意する
充電時間を適切に管理する:ほとんどのポータブル電源は6~10時間で満充電になります。長時間の連続充電は避けましょう。
満充電後は充電器を抜く:充電が完了したら、充電器を取り外すことを心がけてください。ポータブル電源には過充電保護がついていますが、満充電後も充電を続けると、デバイスの温度が上昇する可能性があります。
不要な充電を避ける:必要でない場合は、頻繁に充電を行わないようにしましょう。充電前にバッテリー残量が実際に減っていることを確認し、不必要な充電による温度上昇を防ぎましょう。
7. 外部衝撃や損傷を避ける
充電前に機器が無事か確認する:充電前に機器が落下や衝撃を受けていないか確認しましょう。内部バッテリーが損傷している場合、充電中に発熱や爆発のリスクが高まります。
8. 定期的にバッテリーの健康状態を確認する
バッテリー状態を確認する:ポータブル電源は、繰り返しの充放電により容量が低下したり、発熱が増加することがあります。バッテリーの健康状態を定期的に確認し、異常があれば交換を検討してください。