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安価な電池交換は本当に危険なのか?

お使いのノートパソコンのバッテリーの調子が悪いようですね。年数が経っていることを考えれば、無理もありません。

もちろん交換したい気持ちはあるけれど、費用がかさむことは分かっているので、あまり気が進まない。もちろん、手頃な価格の交換用バッテリーを探せば話は別だ。純正品の半額で手に入るが、試してみる勇気はあるだろうか?

Redditの多くのユーザーが、それらは危険だと述べており、メーカーも推奨していません。実際、メーカーはユーザーに対してそれらについて警告しています。

さて…これからどうする?公式の商品に大金を払うか、それとも節約してより安価な代替品を選ぶか?

それらは、もし危険だとしても、どれほど危険なのだろうか?

主要なポイント(要点)

➔ 安価で低品質なアフターマーケットバッテリーは通常、安全機能が欠けており、安全テストを受けることもほとんどありません。

➔ デバイスは(通常)バッテリーの正確な動作に依存するように設計されています。そのため、バッテリーが適合したとしても、純正品以外のバッテリーを使用すると、充電が不安定になったり、過熱したり、劣化が早まったり、重大な故障のリスクが高まったりする可能性があります。

➔ 製品コストの低下は、不確実性レベルの上昇と関連している。

パート1:社外品バッテリーのトラブル発生源

パート1:アフターマーケットバッテリーで問題が発生する原因

OEMとアフターマーケットとはどういう意味でしょうか?まずはそれらを明確にしておきましょう。

OEMとは「Original Equipment Manufacturer(純正機器メーカー)」の略で、デバイスに付属していたバッテリー、またはそれと全く同じバッテリーが、同じ会社によって製造されたことを意味します。アフターマーケットとは、別の会社がバッテリーを製造したことを意味し、その会社は通常、あなたが聞いたこともないような第三者です。

OEM向けリチウムイオン電池は、UL安全認証(UL 2054 / UL 1642)を満たす必要があり、火災リスク、短絡、過充電について試験されています。 – 米国消費者製品安全委員会

彼らはただ、同じスペースに収まり、適切な電圧で電力を供給できるバッテリーを作ろうとしているだけなのです。

まさにそれが答えです。

「危険」という表現は少し大げさに聞こえるかもしれませんが、サードパーティ製のバッテリーは決して理想的とは言えません。「Dell XPS 15 と互換性あり」や「RadPower バイクに適合」といった表示を見かけるでしょう。数値や容量も一致しているので、十分そうに見えます。プラグも差し込め、デバイスの電源も入るので、何が問題なのでしょうか?多くの人は、純正品しか推奨しないことで、元のメーカーがユーザーからお金を騙し取ろうとしていると考えるでしょう。

しかし、それは事実ではない。

問題は、デバイスが物理的な接続以上のものを必要としている点です。ノートパソコン、電動自転車、電動工具などは、単にサイズや形状といったものではなく、非常に特殊なバッテリー特性に基づいて設計されています。アフターマスバッテリーは、サイズや形状といった特性だけを提供しているわけではありません。

彼らは常に、バッテリーの消耗速度や耐熱性などをチェックしている。

現代のリチウムイオン電池システム(2000年代初頭以降)は、バッテリー管理システム(BMS)による閉ループ制御に基づいて動作します。BMSは電圧(セルあたり3.0~4.2V)と温度(32℉~113℉)を監視します。これらの安全閾値からの逸脱が検出されると、保護遮断が自動的に作動します。これにより、バッテリーの発火を防ぎます(ただし、100%の効果があるわけではありません)。純正バッテリーは、定電流定電圧(CC-CV)充電曲線に合うように調整されています。非純正バッテリー(アフターマーケット品)は通常、これらの調整が行われていないため、過電流や熱ストレスのリスクが高まります。

社外品、偽造品、低品質のバッテリーは、適切な安全機構が備わっていないことが知られており、故障しやすい。 – 米国消費者製品安全委員会

つまり、安価な代替品を購入すると、ノートパソコンに充電速度を落とすように指示するスマート通信チップが搭載されていない可能性があります。そして、それがないとデバイスは電力を供給し続け、その結果、 どんどん暖かく (化学反応)

警告: リチウムイオン電池は「熱暴走」と呼ばれる状態に陥ることがあります。これは、248℉(約120℃)でも始まる連鎖反応で、温度上昇によって内部反応(例えば、電解質の分解、固体電解質界面の崩壊)がさらに進行し、深刻な場合には火災や爆発につながる可能性があります。

そのため、電圧、充電速度、温度などの要素を監視し、過充電や過熱を防ぐように設計されたBMS(バッテリー管理システム)が存在するのです。

使い始めの頃は、バッテリーの消耗が以前のものよりはるかに速い、以前は熱くならなかった部分が熱くなる、充電時間が不規則になる、といった問題に気づくでしょう。

だからといって消火器を準備しておくべきだという意味ではありませんが、バッテリーが正常に機能していないことは確かです。

米国だけでも、2017年から2022年の間にリチウムイオン電池が原因で発生した火災や過熱事故は2万5000件以上に上り、そのほとんどは低品質の電池に起因している。 – 米国消費者製品安全委員会

もちろん、火災や事故につながることもあります。そのような場合に備えて、自分の権利を知っておくことは重要です。

そのようなことが起こった場合は、弁護士に連絡してください。お住まいの州によって結果が異なる場合があるので、その点にご注意ください。イリノイ州では、 シカゴの製造物責任弁護士そうすれば、その製品が不当に危険であったこと、そしてあなたがそれを正しく使用したことを証明する必要があると告げられるでしょう。

つまり、製品の欠陥があなたの怪我の原因だったということです。

テキサス州のような州はより厳しい規制を設けている一方、カリフォルニア州のような州はより消費者に優しい規制を設けている。

基本的には、あなたがどこに住んでいるか、あるいは事件がどこで発生したかによって決まります。

パート2:バッテリーが危険な状態になる原因

バッテリーが危険な状態になる原因とは?

バッテリーに損傷や異常が見られないからといって、安全とは限りません。

リチウムイオン電池は、外見上目に見える損傷がなくても故障することがある。 – 全米防火協会

危険はここから来る。

2.1 細胞の品質と内部材料

バッテリーパックをエネルギーの入ったバケツを運ぶ作業員チームに例えるなら、高品質のリチウムイオン電池は、安定したペースで作業を進める信頼できる作業員たちと言えるでしょう。OEM向けの高品質リチウムイオン電池は、約150~250Wh/kgのエネルギー密度と、500~1000回の完全充電寿命を維持することが知られています。

低品質のものはひどい。これらの基準をはるかに下回っている。

一部は古いノートパソコンからリサイクルされたもので、一部は工場で不良品として廃棄されたものだが、共通しているのはどれも同じように動作しないということだ。要するに、安価なパックに様々な種類の電池が詰め込まれており、そのうちのいくつかは他の電池よりも早く消耗し、非常に高温になる。

2.2 組み立て不良と接続不良

すべてのセルは隣接するセルと接続する必要があり、それは小さな金属片を溶接またははんだ付けすることで行われます。

安価なバッテリーの場合、接続部が緩んでいたり、接続が不十分だったりすることがあります(たいていは両方です)。接続部が緩んでいると電気抵抗が生じ、その抵抗によって(動作中に)本来熱くなるはずのない小さな箇所で熱が発生します。

接触抵抗がわずかに増加するだけでも(例えば、1ミリオームから10ミリオームへ)、負荷がかかった際の局所的な発熱は大幅に増加する可能性がある。バッテリーが密集して配置されている場合は、その影響はさらに大きくなる。

では、それを常に振動している電動自転車や電動工具で想像してみてください。

こうした接続部の弱さは、文字通りパキッと切れたり、振動で外れたりする可能性があり、そうなると短絡につながります。バッテリーが機械的ストレス試験(例:IEC 60068規格)を受けるのはそのためですが、アフターマーケットのバッテリーメーカーはこの種の試験を省略していることが知られています。

そういう意味では、安価な電池は実際には危険な場合があり、この発言は決して大げさなものではない。

2.3 容量に関する不正確な主張

バッテリーのラベルには5000mAhと大きく太字で書いてあるかもしれませんが、必ずしも5000mAhの容量があるとは限りません。実際の容量は3000mAhかもしれませんし、それ以上かもしれませんし、それ以下かもしれません。こういうものに関しては、何が起こるかわかりません。

これは些細な丸め誤差などではなく、明白な嘘だ。

デバイスは、実際の容量が十分にあるかのように電力を消費するため、電池が(安全に)供給できる量よりも多くのエネルギーを電池に要求することになります。

それはバッテリーに過負荷をかけ、熱を上昇させるだろう。 そして、それはより早くなくなるでしょう.

2.4 充電器とバッテリーの不一致

充電器にはそれぞれ固有の充電曲線があります。

つまり、バッテリーが充電される過程で、ある一定の挙動を示すことを想定しているのです。充電率が80%に達すると、充電器の速度が低下するか、バッテリーが満充電になると充電が停止する可能性があります。

安価な社外品バッテリーは、そのような特性曲線に従わず、本来は受け入れるべきでない場合でも、より多くの電力を受け入れ続けてしまう。

互換性のない充電器やバッテリーを使用すると、過熱や発火のリスクが高まります。 連邦緊急事態管理庁

過充電を引き起こすことになり、これは非常に大きな問題です。過充電は、リチウムイオン電池を過熱させ、バッテリーを危険な状態にする最も速い方法の一つです。これは、リチウムめっきと内部短絡の両方が熱暴走のリスクを高めるためです。

パート3:結論

つまり、タイトルの質問に対する答えは、おそらくこうでしょう。

安価な社外品バッテリーは確かに危険な場合があり、メーカーがそれらを使用しないよう警告するのには正当な理由があります。

とはいえ、安いからといって必ずしも危険とは限らず、高いからといって必ずしも安全とは限らないことを指摘しておくことが重要です。ここで問題となるのは不確実性です。安価なバッテリーは優れたものかもしれないし、全く使い物にならないものかもしれません。どちらなのか分からないということは、危険なことになりかねません。

生活を楽にするために、純正バッテリーを購入しましょう。

確かに費用はかさむだろうが、節約できるわずかな金額のためにリスクを冒す価値はない。

 

 

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