こんにちは。

さて今回は。
電子タバコ業界では、何かと恐れられている、「リチウムポリマー電池」について。
ざっくりと、ね。

さて、リポ、リチウムポリマー電池とは。
リチウムイオン電池の一種で、電池の素材に「ポリマー」を使っているものです。
こんなのね。
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ポリマーとは、まあゼリーみたいなもん。
なので、形が比較的自由にでき、円筒形のだけではなく、ひらべったいのとかも作れます。
上記写真のがそうですね。
なんか駄菓子の何かっぽい感じ?。

さて。
リチウムポリマー電池ですが、良く「爆発」「燃える」「火を噴く」と言われています。
それはなぜでしょうか?。

理由はいくつかあります。

まず、リチウムポリマー電池の取り扱いのミスから。

電子タバコでは使いませんが、ラジコンや電動ガンの場合、元々「ニッカド電池」とかが使われていました。
そこに颯爽と現れたリチウムシリーズ!。
電圧高い、容量大きい!、電流出せる!、といいことずくめ。

だったのですが。

ニッカド電池と、充電時の取り扱いが違います。

リチウムイオン電池は、「CCCV充電」という、ちょっとヘンな充電が必要です。
こんなのね。
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一定電圧までは、定電流充電して。
一定電圧以上は、定電圧で充電。
なんでこんなめんどくさいかというと。
リチウムイオン電池は、内部抵抗が低く、また特性フラット領域が広い特徴があります。
いきなり最大電圧で定電圧充電かますと、もうすごい勢いで電気を吸い込んで、んで爆発してくれます。
で、ずっと定電流充電しちゃって、最大電圧を越えると、金属リチウムが析出してショート、これも爆発します。

なかなか扱いが難しい電池なのです。

電子タバコ用のリチウムイオン充電器は、最近のは「ニッカド充電モード」がなく、リチウムイオン専用ですが、汎用タイプの充電器は、ニッカドとリチウムでプロファイルを切り替えられるものがあるのです。

こんなのね。
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 このプロファイルの取り扱いに非常に注意がいり、ミスると爆発する、それがリチウムイオン電池の怖さ、なのです。
ラジコンや電動ガンでは、リチウムイオン電池を単セルではあまり使いません、多分。
なので、箱型の「リチウムポリマー電池」が、よー爆発してトラブルになっている、つーわけです。

次の問題。
リチウムポリマー電池は、電圧稼ぐ為に直列にパックされていることがあります。
こんなんね。
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これ、「11.1V」て書いてあります。
リチウムポリマー電池は、単体では3.7Vなので、つまり3直列されています。

中身はこんなの、座布団みたいね。
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パックされている状態での直列充電は、かなり気を使います。
それぞれのセルの劣化具合で、セルの内部抵抗値のバラツキがあると、「全体としては電圧出てるけど、1個として見ると過充電」とか起きがちです。
んで、リチウムイオン電池は、過充電即爆発仕様。

あぶないっすね。

なので、パックされてる電池の接点部分に線を出して、各電池パックの電圧をモニタし、その線から個別充電することで、パック電池の充電バランスを整える、「バランス充電」というものが、パック直列リチウムポリマー電池の場合、必須です。

こんなの。
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市販されているリチウムポリマー電池には、ちゃんとバランス端子があります。
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上部の白いコネクタね。

これを、単体で充電器につなぐには、こんな感じで。
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管理してあげるのです。

こんな経緯があって、リチウムポリマー電池は、「危ない」と言われています。

んが。

電子タバコの世界では、リチウムポリマー電池は、基本的には「危なくありません」。
つーかリチウムイオン電池の一種で、ちゃんと組み込まれているのであれば、他のMODとの扱いに差は無いとオイラは考えます。
基本的にリチウムポリマー電池は交換不可能だという前提では、却って18650とかよりは安全かなと。

元に、みんなだいすきeLeaf iStickなんかにも、リチウムポリマー電池は使われています。
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で、直列リチウムポリマー電池の代表格といえば、現状DNA200かなと。
そしてDNA200は、ちゃんとしたバランス充電に対応しています。
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一番下のがDNA200基板です。
右側の2.5mmピッチの4ピンコネクタが、バランス端子です。
また、充電側にきちんとDDコンバータが組まれており、ちゃんと管理しています。
よく見ると基板に、2組DDコンバータがあるのが分かりますが、オイラは片側が「充電用」だと考えています。
 
しかもバランス充電の状態を、グラフプロットする機能までついています。
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右上、「バッテリー」の「セル1」「セル2」「セル3」が、各電池の電圧です。

最後に端子について。
まあ一般ユーザは関係無いですが、 リチウムポリマーの出力側端子は、未定義な場合が多いです。
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これは歴史的経緯から、使われる端子種が多く、まあユーザー側でがんばれや、てなっているから、です。
バランス端子はまあ、2.5mm~2.54mmが標準かな。

オイラのオススメはまあ、有名ですがミニT端子。
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最大30A流せるので、まあイケてるかなと。
直結はちょいとリスクがある気がしています。

まあ、リチウムポリマー、過度に恐れる必要はないですよ、て記事のつもりでした。

以上です。