電子タバコの爆発の原因はリチウムイオン電池にあるのか？

トップページ ＞ 電池の基礎知識、専門用語、リチウムイオン電池の設計・評価関連の知識 ＞ 電子タバコの爆発の原因はリチウムイオン電池にあるのか？

当サイトでは記事内に広告を含みます

電子タバコの爆発の原因はリチウムイオン電池にあるのか？

 

リチウムイオン電池は高電圧、高容量、高エネルギー密度、長寿命などのメリットがあるためスマホバッテリーや電気自動車搭載電池、家庭用蓄電池などの採用されています。

 

このような多くの長所をもつリチウムイオン電池ですが、最近ではさまざまなリチウムイオンバッテリーの搭載製品での発火・爆発事故の多発など安全性に課題があります。

 

例えば、最終製品の「電子タバコ」においてリチウムイオン電池が爆発する事故なども代表的です。それでは、なぜ電子タバコでの爆発事故が多く起こっているのでしょうか。

 

ここでは、「電子タバコのバッテリーの基礎知識」「電子タバコに含有のリチウムイオン電池が破裂・発火に至る原因」「爆発しないようにする対策」について解説していきます。

 

・電子タバコ用のリチウムイオン電池には18650電池が使用されている？

 

・電子タバコのバッテリーの容量や電流は？持ちはどのくらい？

 

・電子タバコが爆発（発火）するメカニズムは？

 

・電子タバコが破裂・発火しないようにする対処方法

 

というテーマで解説していきます。

 

 

電子タバコ用のリチウムイオン電池には18650電池が使用されている？

 

電子タバコとは以下のようなものであり、携帯できるレベルにコンパクトなものです。

 

電子タバコ リキッド セット smiss社 正規品 EMILI MINI+ (エミリミニプラス) リキッド 10本付 送料無料 自動吸引 全6色 電子たばこ 電子煙草 電子タバコ タール ニコチン0 禁煙グッズ ベイプ vape リキッド 本体 アトマイザー　楽天で購入

 

きこのような電子タバコですが、動かくために、なってリーが用いられています。

 

そして、後にも解説しますが10A以上と比較的大きな電流が流れ、かつ小さい製品であるために、電池には高いエネルギー密度が求められるのです。

 

このような理由から円筒型の18650リチウムイオン電池と呼ばれるものが、電子タバコには使用されています。

 

さらに、電子タバコ用の18650電池であってもその種類はいくつかあります。具体的には、IMR、ICR、NCR、INRなどがありますが、今では比較的安全性が高く、容量、電圧も基本的なリチウムイオン電池と同じであるIMRがメインで使用されています。

 

以下のようなものです。

 

 

 

普通のマンガン乾電池やアルカリ乾電池では、容量や作動電圧の関係上、性能を満たせないためにリチウムイオン電池が採用されているともいえます。

 

関連記事

 

IMR、ICR、NCR、INRとは？

18650リチウムイオン電池とは？

 

電子タバコのバッテリーの容量や電流は？持ちはどのくらい？

 

まず、電子タバコの基礎知識について確認していきます。安全性と同様に気になるポイントとしては、電子タバコに搭載のリチウムイオン電池の容量があります。

 

バッテリーの容量が大きいほど1回の充電した際の電池の持ちが長くなるために、大きいほどいいといえます。

 

電池の持ちの概要は以下の通りです。

 

 

この内容について以下で確認していきます。

 

そして電子タバコ用のリチウムイオンバッテリーの容量はおよそ2000～3500mAh程度です。

 

ここで、電子タバコの消費電流はおよそ12A程度といえます。つまり、高容量の電子タバコであっても、3500mAh=3,5Ah程度であるため、3.5/12=約0.3h= 20分弱程度の持ちであることが計算上わかります。

 

よって電子タバコ用の電池の持ちは「1日で電池1本分を消費する」「長くても数日程度のもちである」といえます。

 

 

関連記事

 

電池の容量（mAh,Ah）とは？

18650リチウムイオン電池とは？

 

 

電子タバコが爆発（発火）するメカニズムは？

 

このように、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池を使用する必要があるために、電子タバコ用のバッテリーとして採用されているわけです。

 

ただ、こちらのリチウムイオン電池の安全性のページにても記載していますが、リチウムイオン電池自体がそもそも危険な使い方をすれば、発火するリスクがあるものです。

 

中でも、電子タバコでも爆発する原因はこのリチウムイオン電池です。バッテリーが爆発する状況としては、「実際に使用しているとき」「ポケットなどに入っているとき」「外部からバッテリーに衝撃が加わったとき」が挙げられます。

 

これらの要因から、「もともとのバッテリーの設計として発火しやすいものであった」「外部から衝撃が加わるような使い方を消費者がした」ことが考えられます。

 

 

 

これらリチウムイオンバッテリーの爆発の原因について以下で確認していきます。

 

リチウムイオン電池の設計が悪いとき

 

最近の電池では、無理にエネルギー密度をよりあげようととにかく無理した設計をすることがあります。

 

単純に、電池の構成材料である活物質を詰め込むことで、エネルギー密度を上げやすくなります。ただ、過剰に入れた場合では、活物質が電極から落ちたり、正極と負極の短絡（ショート）を防ぐセパレータに覆われなくなる可能性がでてくるのです。

 

これは外観では判断することができないため、できる限り品質のいいものを取捨選択するしかありません。

 

 

外部から衝撃を与えるとき

 

このように、リチウムイオン電池自体の品質の問題もありますが、自分の使い方によっても発火を招いていることがあります。

 

例えば、ズボンの後ろポケットに電子タバコをいれたままの状態で、勢い良く椅子に座ったとします。これは、
リチウムイオンバッテリーが搭載しているもののスマホなどであっても同様なので気をつけましょう。

 

以下のような状態です。

 

※※

 

このような状況では、当然電子タバコに大きなダメージが与えられるわけです。

 

電子タバコに衝撃が加わると、衝撃の加わる方向や力の大きさによっては、リチウムイオン電池が変形します。すると、リチウムイオンバッテリー内部のセパレータが破れる可能性があります。

 

セパレータの破損が起こると部分的であっても、正極と負極がつながる微小の短絡が起こります。すると、その部分で発熱反応が起こり、セパレータが溶融します。すると、セパレータの欠損部がさらに拡大し、さらに短絡が起こるのです。

 

例えば、セパレータの端付近が破れ、端から順に溶けはじめた状態は、以下のようなイメージになります。

 

 

 

すると、さまざまな発熱反応が起こり始め、電解液と負極の反応、電解液自体の分解、正極と電解液の反応、正極の結晶構造崩壊により出てくる酸素と短絡時の火花によるスパークなどが、相乗的に起こります。結果として、リチウムイオンバッテリーが破裂・発火に至るのです。

 

これらが電子タバコが爆発する仕組みです。

 

関連記事

 

18650リチウムイオン電池とは？

リチウムイオン電池における正極活物質の役割

電池における短絡（ショート）とは？

リチウムイオン電池の安全性

 

 

電子タバコが破裂・発火しないようにする対処方法

 

このような原理によって、熱暴走に至るリスクがある電子タバコですが、どのようにすれば爆発をできる限り抑えれるのでしょうか。

 

以下で確認していきます。

 

信頼あるメーカーから購入する

 
電子タバコを購入するときは、基本的にあなたが知っているメーカーもしくは周囲の口コミが高いメーカーから購入した方がいいです。

 

単純に海外製の知らない企業のものを買うと、先にも述べたような「電池設計が悪いもの」や「不良品」などの明らかに品質が低いものが出荷されていることがあります。電池の爆発は命に関わる危険性があるために、コストに惑わされないようにしましょう。

 

品質優先の中で価格が安いものを選べといいです。

 

 

電子タバコに負担をかけるような使い方をしない

 
なお電子タバコに衝撃や環境的な負担をかけるような状況にならないようにしましょう。

 

先にも述べたような、「ズボンに入れっぱなしで座ること」「電子タバコを投げること」「暑い日に車の中に放置すること」などは絶対にやめましょう。電子タバコを改造するようなことも避けてください。

 

電子タバコを大事に扱うことが何よりの安全対策といえます。

 

 

リン酸鉄系リチウム使用の電池を使用する

 
ただ、リチウムイオン電池であっても、正極活物質にリン酸鉄リチウム系の材料であれば安全性が高いです。これは、「異常に爆発に至る活物質から酸素が放出されること」が起こらないためです。

 

よって、爆発するリスクはリン酸鉄リチウム系のリチウムイオンバッテリーであれば、大きく軽減されます。もし、あなたが使用している電子タバコがリン酸鉄系に対応していればこちらを使用するといいです。

 

電子タバコを適切に使用し、爆発が起こらないようにしましょう。

 

関連記事
 

18650リチウムイオン電池とは？

リン酸鉄リチウムとは？Li-Fe電池とは？

 

 

電子タバコの爆発の原因はリチウムイオン電池にあるのか？ 関連ページ

電池関連の用語まとめ

容量（Ah,ｍAh容量）,組電池の容量,セルバランス,DODとは？

【電池の容量】mAh,Ah（アンペアアワー）からWh（ワットアワー）に変換する方法【飛行機持ち込み160Wh以下かどうか判定する方法】

放電終止電圧、充電上限電圧とは？

【電池設計の基礎】電池設計シートを作ろう！1　容量の設計

【エネルギー密度の計算】多孔度と真密度から電極の厚みを計算してみよう！

SOH（電池の基礎用語）とは？

電池の容量の計算方法

リチウムイオン電池の組電池とは？組電池の接続方法と容量、電圧

Wh容量、SOC-OCV曲線、充放電曲線とは？【リチウムイオン電池の用語】

電池の評価に使われている1C,2Cとは何のこと？時間率とは？○

電池の充放電効率（クーロン効率）とは？

容量維持率とは？サイクル試験時の容量維持率

サイクル試験とは何？一般的なリチウムイオン電池のサイクル試験条件と結果【リチウムイオン電池などの二次電池の用語】

サイクル試験と温度の関係性は？サイクル試験とSOCの幅の関係性

フロート充電・フロート試験とは何？一般的なフロート試験条件と結果

【電池発火時の対処・消火方法】リチウムイオン電池が発火した際、水はかけるべき？

【電池はなぜ発火する？】リチウムイオン電池の発火メカニズム（原理）

トリクル充電とは？

CC充電とは？

CCCV充電とは？

パルス充電とは？鉛蓄電池に使用すると寿命が延びる？

【図積分】CC充電、CCCV充電時の充電電気量の計算方法

電池はどうやって捨てる？電池の廃棄方法（捨て方）は？

SOC-OCV曲線から充放電曲線をシミュレーションする方法

リチウムイオン電池の取扱い上の注意点

リチウムイオン電池を長持ちさせる方法【寿命を伸ばす方法】

リチウムイオン電池の充電時に対応していない充電器を使用した時の危険性

外部温度と電池の容量の関係（寒い方が容量小さい？）

【リチウムイオン電池とエネルギー密度】質量エネルギー密度、体積エネルギー密度とは？

電池の分類　電池の種類と電圧の関係は？

マンガン乾電池の構成と反応、特徴

アルカリマンガン乾電池の構成と反応、特徴

マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池の構造詳細

マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池の放電曲線

電池の残量を測定する方法（マンガン電池、アルカリ電池からリチウムイオン電池まで）

アルカリマンガン乾電池表面に付着した白い粉の対処方法

ニッケル・水素電池の構成と反応、特徴

リチウムイオン電池の構成と反応、特徴【リチウムイオン電池の動作原理・仕組み】

鉛蓄電池の構成と反応、特徴

ニッケル・カドミウム電池（ニッカド電池）の構成と反応、特徴

ナトリウム硫黄（NAS）電池の構成と反応、特徴

レドックスフロー電池の構成と反応、特徴

二次電池の性能比較　作動電圧、エネルギー密度、寿命、作動温度範囲、安全性の比較

メモリー効果とは？メモリー効果と作動電圧

オームの法則、作動電圧と内部抵抗、出力とは？【リチウムイオン電池の用語】

電池の劣化係数とは？

交流抵抗と直流抵抗の違い（電池における内部抵抗）

通電時間と直流抵抗の関係

電池の端子電圧と正極電位、負極電位の関係

電池の知識 分極と過電圧、充電方法、放電方法

比熱と熱容量　計算・変換方法は？

電池の知識 電池通電時の自己発熱

電池の知識 電池の常温時と低温時の内部抵抗の変化

リチウムイオン電池の安全性

過充電とは？過充電すると何が起こる？

【スマホの過充電？】過充電という言葉の誤った使い方

アノード、カソードとは何？酸化体と酸化剤、還元体と還元剤の違いは？

電析とは何？電析と安全性

電析が起こる原因と条件 起こさないための対応策は？

電気二重層キャパシタとは？電池との違いは？

キャパシタとコンデンサ－は厳密には異なる！？EDLCの原理

【充電式電池】新しい電池と古い電池を同時に混ぜて使用するとどうなるのか？【電池の混在】

コイン電池の種類と頭文字の記号

電池と燃料電池の違いは？固体高分子形燃料電池の構造と反応

電池の回路図の記号は？長い方が＋?　2個にした時はどう記載する？

単位N（ニュートン）とkgf（キログラムフォース）の違いと変換方法 NやJをkg,m,sで表そう

電池の短絡（ショート）とは？短絡が起こる場合と対策【電池のプラスマイナスを導線だけでつなぐ】

コイン電池とボタン電池の違いは？誤飲してしまったらどうなる？

乾電池に記載のAAやAAAやDなどの記号は何？乾電池の大きさとパワーの違い

バイポーラ電池（バイポーラ電極使用電池）とは？メリットとデメリット

瞬低とは？瞬時電圧低下とは？

ヒューズとは？単電池や組電池におけるヒューズの役割

シャント抵抗とは？

自己放電（電池の用語）とは？

OCV（開回路電圧、開放電圧）とは？OCP（開回路電位、開放電位）とは？

コイン電池、ボタン電池の構造詳細、残量の測定方法

公称電圧とは？作動電圧との関係性

平均作動電圧とは？作動電圧との関係性

リチウムイオン電池とリチウム金属電池は違うもの？

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は違うもの？【リポバッテリー】

リチウムイオン電池の活性化過電圧、濃度過電圧、IR損（IRドロップ）とは？

電池の対向容量比とは？利用容量とは？電池設計の基礎

CC充電とCCCV充電　定電流充電と定電流定電圧充電は同じもの？？

バッテリー記載のCCAとは？【バイク用バッテリー】

【大きいほど低抵抗？】リチウムイオン電池の容量と内部抵抗の関係

【内部抵抗の計算】リチウムイオン電池の内部抵抗と反応面積から予想してみよう！

【リチウムイオン電池の接触抵抗低減】Al箔やCu箔の接触抵抗を下げる方法

リチウムイオン電池のドライアップとは？

電動ドライバー用バッテリーの特徴【リチウムイオン電池と二カド電池の違い】

リチウムイオン電池とアルカリ電池の違いは？

冬にスマホは電池の減りが早くなるのか？リチウムイオンバッテリーが寒さに弱い理由は？【スマホ用バッテリー】

リチウムイオン電池の特徴まとめ

リチウムイオン電池に穴が開いたらどうなるのか？対処方法は？

リチウムイオン電池に含まれる危険物のまとめ

リチウムイオン電池から匂いがした場合の対処方法は？【甘い匂い】

リチウムイオン電池を並列接続すると容量が上がる？電圧は変化する？【並列接続時の問題】

リチウムイオン電池を直列接続すると容量は上がる？電圧は変化する？【直列接続時の問題】

リチウムイオン電池の検査工程、充放電検査装置

リチウムイオン電池の評価項目・評価試験【求められる特性は？】

リチウムイオン電池の長期保存（保管）方法は？満充電状態が良いのか？放電状態が良いのか？

【鉛蓄電池の代替鉛蓄電池】リチウムイオン電池と鉛蓄電池の違い

リチウムイオン電池のUPSとは？

リチウムイオン電池の有害性は？

リチウムイオン電池のリフレッシュ方法は存在するのか？【リチウムイオン電池の復活】

リチウムイオン電池のセルとは？6セルなどの表記されているセル数とは何を表している？

リチウム含有量の計算方法【リチウムイオン電池やリチウム金属電池に使用？】

リチウムイオン電池におけるサーミスターとは?サーミスタ－の役割は？

リチウムイオン電池が膨らむ原因と対処方法は？

電動アシスト自転車（電動自転車）用のバッテリーを長持ちさせる方法は？リフレッシュ方法はあるのか？

電池の逆接続とは？逆接続と危険性

【リポバッテリーの発火事故】リポバッテリー（リチウムポリマー電池）の発火事故のメカニズム（原理）は？

リポバッテリーとリフェバッテリーの違いは？【リチウムイオン電池との関係性】

リチウムイオン電池の異常時に発生するガスの成分は？吸うと危険？

電池におけるガスケットとは？【リチウムイオン電池のガスケット】

電池におけるハイレート特性とは？【リチウムイオン電池のハイレート】

電池における低温特性とは？【リチウムイオン電池の低温特性】

18650リチウムイオン電池とは？

電池における高温特性とは？【リチウムイオン電池の高温特性】

電池における温度範囲とは？【リチウムイオン電池の動作温度範囲】

リチウムイオン電池とその種類【コバルト系？マンガン系？オリビン系？】

【電池はなぜ劣化する？】リチウムイオン電池の劣化のメカニズム（原理）

リチウムイオン電池におけるIV試験・IV特性とは？

燃料電池（PEFC）の活性化過電圧、濃度過電圧、IR損とは？

燃料電池（PEFC）におけるIV試験・IV特性とは？

リチウムイオン電池におけるインターカレーションとは？

電池切れとはどのような状態のことか？

リチウムイオン電池を落下させたら危険なのか？

リチウムイオン電池は使い始めの慣らしは必要なのか？【活性化工程】

電池における放電特性とは？【リチウムイオン電池の放電】

電池におけるモジュールとは？【リチウムイオン電池のモジュール】

電池における充電特性とは？【リチウムイオン電池の充電】

電池切れの乾電池を温めると一時的に復活するのは本当なのか【裏ワザ？】

リチウムイオン電池を冷凍させると復活するという噂は本当なのか？【裏ワザ】

リチウムイオン電池関連の用語のLIBとは何のこと？

リチウムイオン電池とノーベル賞の関係

全固体電池で急速充電が可能な理由

スマホバッテリーを充電するタイミングはいつからがいいののか【充電時の残量】

リチウムイオン電池における導電パスの意味

乾電池の並べ方

電池切れの乾電池を「振る」「こする」「転がす」と一時的に復活するのは本当なのか【裏ワザ？】

電池が熱いときの対処方法【急に熱くなる理由】

電池における転極とは【リチウムイオン電池の転極】

リチウムイオン電池に含まれるレアメタルとは？

電池から漏れている液が目に入ると失明することがあるのか？

リチウムイオン電池とリチウムイオン二次電池は違うものなのか

電池の保管時にラップやビニールやテープで巻いた方がいいのか？【電池の保管・保存の方法と容器の選定】

猛暑での車内の温度は？リチウムイオン電池を車内に放置してしまっても大丈夫なのか【モバイルバッテリーやタブレットの社内放置】

ヒートシンクとは？リチウムイオン電池とヒートシンク

リチウムイオン電池を急速充電すると劣化が速くなるのか？【急速充電のメリット・デメリット】

電池が腐ることはあるのか？電池についている白い粉は危険なのか？

リチウムイオン電池は充電回数が増えると劣化しやすいのか【iphoneなどのスマホ】

電池につないだ豆電球は直列つなぎと並列つなぎではどっちが明るくなるのか

リチウムイオン電池を燃やすとどうなるのか【リチウムイオン電池の燃焼・類焼】

リチウムイオン電池の問題点・課題は？

リチウムイオン電池のimr,icr,inrとは？各々の違いは？

潜水艦のおうりゅうにリチウムイオン電池が採用　鉛蓄電池から変わったメリット・デメリットは？

乾電池を消耗させず長持ちさせる方法【電池の寿命を伸ばす方法】

乾電池やボタン電池などの電池を収納する方法と収納アイデア　ダイソーの乾電池ストッカーはかなり便利

ガソリンスタンドで給油中に静電気により火災が起こることはあるのか

電池を入れる金属やばねに「錆び（さび）」ができたときの対処方法

CR2032・CR2025・CR2016のサイズや電圧は？互換性はあるのか

電池、ガソリン、水素のエネルギー密度の比較

ノートパソコンのバッテリー（リチウムイオン電池）の寿命を延ばす方法【長持ちさせる方法】

ノートパソコンの発火の原因と対策【リチウムイオンバッテリーの発火】

モバイルバッテリーの発火の原因と対策【リチウムイオンバッテリーの発火】

パソコンに水がかかると発火する危険はあるのか【ノートパソコンの水没】

ノートパソコンを充電しっぱなし、消し忘れ、スリープにしておくと火事になるのか【バッテリーの火災】

ノートパソコンを充電しながら使用するとバッテリーは劣化しやすくなるのか

乾電池は発火する危険はあるのか【アルカリ電池・マンガン電池の爆発・火災】

電池を水で洗濯してしまったらと危険なのか【洗濯機に乾電池を入れた場合】

電池の液漏れの成分は？素手で触っても大丈夫なのか【乾電池の液漏れのぬるぬるが手についたときの対処方法】

乾電池は濡れると危険なのか【電池の水没】

エネループとエボルタ電池は混在させて使ってもいいのか【eneloopとevoltaの混合】

違う種類、違うメーカーの電池を混ぜて使用しても大丈夫なのか【アルカリ電池・マンガン電池・ボタン電池などの混合】

ボタン電池・コイン電池は発火する危険はあるのか【リチウム電池,アルカリボタン電池】

単1電池、単2電池、単3電池、単4電池、単5電池の電圧は？【乾電池の電圧は？】

ノートパソコンのバッテリーの交換方法【ノートPC】

ノートパソコンのバッテリーを「つけっぱなし」「コンセントに差しっぱなし」で使用すると寿命が短くなるのか【バッテリーを外すと寿命はどうなる？】

電池設計シートの作り方（note）の概要

リチウムイオン電池における過放電の原因や原理　発火や劣化等の危険性はあるのか？

電池におけるSOC（充電率）とは？【リチウムイオン電池のSOCと劣化の関係】

補充電の意味は？【電池の用語】

モバイルバッテリーの発火の原因と対策