きょうは毒きのこ日和です

僕は2020年よりマキタバッテリ互換の工具を購入し始めました。
マキタ純正バッテリは高価過ぎてジャンク品をフリマで購入した程度です。
基本は楽天で互換バッテリを買い、互換充電器で充電して使っています。


互換バッテリーは「突然死」する
　　個人的には「通常充電だから互換でも寿命は十分長いだろ」と思ってました。
　　しかし、2年ほど使うウチに充電回数1～30に満たない程度で互換バッテリが
　　充電不可に陥っている事に気付きました。バッテリ内部のリチウムイオン電池は、
　　ノートＰＣ・スマートフォンにも使われており充電毎に徐々に使用時間が減るのが
　　僕の印象です。しかし互換バッテリーは「結構劣化したなー」といった感触も無く
　　突如使えなくなり、以降は動作しない・充電不可に陥ります。
　　　　　　　　　　　　　　　　　なので、この症状を「突然死」と呼んでいます。
       ちなみに僕の使用ペースでの充電回数では1〜10回が約半年で〜20回で約1年です。
       サラリーマンが草刈り・DIY等で利用する程度ですが、使用開始より2年持ち堪えた
       バッテリーはありません。



本日記では突然死した互換バッテリを分解してコントローラーやセルを調べています。
そこで判った仕様など内容ですが、
　　　・バッテリは５本直列構成で3.7V×5の18.5V
         ・5本とも満充電だと4.2V×5で21.0Vとなりバッテリーの表記が違うのですが
              18.6V/20V/21Vはリチウム電池5本直列仕様の様です。
　　　・各セルの電圧チェックしていないバッテリには過充電と過放電の危険がある
　　　・突然死したバッテリには測定電圧０Ｖのセルが混じっていた（調べたバッテリでは）
　　　・０Ｖのセルは再復活等無理（に思える。手元セルの検証結果です）
　　　・０Vセル以外のセルは普通に使えそう（様に思える。手元セルの検証結果です）
         ・電圧監視機構が無いと判っているバッテリを理解した上で僕が使うと
　　　　　　それでもやっぱり突然死しました（笑）（今までで２個も死んだ・・・　もったいない）
　　　・各セルの電圧チェックしているバッテリでも過放電の遮断用MOSFETが無いものがある
　　　　　　　※AliExpressとAmazonで売ってるコントローラー基板のチップ実装状態を見ただけですけどね～
　　　・各セルの電圧をチェックしているバッテリでも過充電の遮断用MOSFETが無いものがある
　　　　　　　※AliExpressとAmazonで売ってるコントローラー基板のチップ実装状態を見ただけですけどね～


次に​別件で充放電コントローラー（ＢＭＳ）を作ろうとした​時に得た知識ですが、
充放電コントローラ（ＢＭＳ）には最低限以下の機能が必要です。（後日追加の可能性アリ）
　　　・５本直列構成のバッテリの電圧監視機能
　　　・充電ラインの遮断用リレー（MOSFET）
　　　　　　５本のバッテリ内に4.2Vの満充電セルがあるなら過充電しない様にOFFします。
　　　・放電ラインの遮断用リレー（MOSFET）
　　　　　　５本のバッテリ内に規定以下電圧のセルがあるなら過放電しない様にOFFします。
　　　・温度監視用センサ
　　　　　　必要だと思っているのですが意図が判らないので自作品は未実装です。
　　　　　　　　１つしか無い温度センサで何を防ぎたいのやら？　環境温度が高温の場所だと動かないのかな？
　　　　　　　　１つのセルが過充電暴走した際に熱伝導で高温が伝わるから、その時点で充電をカットするのかな？
　　　・過電流については・・・　必要かどうか判りません・・・
　　　　　　マキタ純正バッテリーのコントローラーを見ても判らないんですよね・・
　　　　　　まぁ使用するバッテリで仕様を満たしていればイラネー気もするんです。
　　　　　　個人的には必要だと思うので自作品にはセンサーを付けています。

じゃあ充放電コントローラー載せ替えて使います
​　　　「安いバッテリーの充放電コントローラーを載せ替えると長く使えないか？」
　　　考えの上では上手くいきそうなのでコチラの日記で挑戦しています。​

危険性について・・・
　　　発火・爆発等ついては製品の不良・使用条件の悪さによって発生します。
　　　品質の良いマキタ純正品でも運用次第で発火爆発は起こすと考えます。
　　　容量の大きなバッテリが爆発すると危険なので注意して扱いましょう。

せっかくなので・・・・
　　　普通に使えそうなセルは勿体無いのでモバイルバッテリーに入れて再利用しています。
　　　結構セルが大量になったので​モバイルバッテリーのポータブル電源化を模索しています​。

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純正品も互換品も同様に分解するにはTorxのT10が必要でした。
　　　僕はT10のTorxドライバはAliExpressで購入しました。
　　　非純正だけのBL1890は長尺じゃないと開けられませんのでご注意を！
　　

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まずはMakita18V純正バッテリーの写真です。
　　　　※純正バッテリーは結構高いのでジャンク品を手に入れてバラしました。
　　　
　　　コントロール基板は金属板で各セルに繋がっており過充電・過放電が
　　　検知出来る様になっています。また基板は樹脂で覆っており少々の水は
　　　耐えてくれるみたいです。また、基板下側には温度センサーが出ています。
　　　ちなみにこの写真のコントローラーは正常な組バッテリに載せ替えると蘇りました。
         右は購入したジャンク品ですが18650セルの働きと防水処置のお陰で事故を
         免れている様です。 この扱いで火災・爆発してないのは立派ですね～
         

　　　フリマでジャンク品を購入しました。　コレ？本物？ですかね？
　　　
　　　マキタ純正機器は動作しませんが、中華機器は普通に動作する不思議な状態です。
　　　なので電池の不具合検知をして止まってる訳でして・・・　　やっぱり純正品？
　　　電圧監視線もあるしケースラベルも問題無しだけど、充放電コントローラーが
　　　小さいし、なーんかシックリこないバッテリです。
　　　基板裏面にもチップが載っておりしっかり防水処理済みされていたので、どんな
　　　FET積んで回路がどーなってるかも判らないんですよ。モヤモヤがとまりません。

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僕なりの互換バッテリーと互換風バッテリーの区別

　　手持ちのマキタ掃除機CL80FDZで動作確認しています
　　互換バッテリー　は「マキタ掃除機CL80FDZに取り付け可能で動作する」です。
　　　　　　　　　また、中央に黄色く見えるコネクタ端子が見えるのが特徴です。
　　互換風バッテリーは「マキタ掃除機CL80FDZに取り付け可能だが動作しない」です。
　　中央にはＡＣアダプタに繋ぐコネクタ穴が見えるのが特徴かな？他もあるかもしれません。

　　最近純正のコーキングガンを購入したのですが、動作する/しないは同じ傾向でした。

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購入した互換バッテリーをバラしました。
※全てコントローラーに防水処置が無いので水を被ると安全回路があっても無駄な事が判ります。

　　互換バッテリー(2023年10月購入：保証無しなので分解確認）
　　　　フリマの中古ですが18650電池換算で1本150円程度と安かったので購入
　　　　
　　　　基板は未実装部品多数。更に各セルに配線タブがあるけど未配線。
　　　　PSE認証品の様ですが、セル毎の過充電・過放電は配線を目視できません。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当然急速充電禁止です。


　　互換バッテリー(2020年12月購入：2021年2月死亡)
　　　　死亡根拠　⇒　＋極－極にテスターを当てると０Vで何も使えない状態
　　　​
　　　　基板から各セルへの配線は見られません。
　　　　PSE認証品の様ですが、セル毎の過充電・過放電は配線を目視できません。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当然急速充電禁止です。


　　互換バッテリー(2022年3月購入：2022年6月１個目死亡)
　　　　死亡根拠　⇒　＋極－極にテスターを当てると０Vで何も使えない状態
　　　　
　　　　充電中に触ると高温だったので、急遽取り外して冷えるまで待ちましたが
　　　　それ以降全く使えない状態に陥りました。　＝＞過充電暴走だと予想
　　　　基板から各セルへの配線は見られません。
　　　　PSE認証品の様ですが、セル毎の過充電・過放電は配線を目視できません。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当然急速充電禁止です。

　　互換バッテリー
　　　　
　　　　このバッテリーは使用を開始して２か月ぐらいで死んでしまいました。
　　　　販売店に問い合わせると不良交換して下さるそうなのでお願いしました。
　　　　＊＊不良交換後１年経過したので分解してみました＊＊
　　　　基板から各セルへの配線は見られません。
　　　　PSE認証品の様ですが、セル毎の過充電・過放電は配線を目視できません。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当然急速充電禁止です。

　　　互換バッテリー(2021年６月購入：2022年6月ミスで過放電で死亡)
　　　　死亡根拠　⇒　＋極－極にテスターを当てると０Vで何も使えない状態
　　　　
　　　　基板から各セルへの配線は見られません。
　　　　PSE認証品の様ですが、セル毎の過充電・過放電は配線を目視できません。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当然急速充電禁止です。


　　評：　バラした全てで各セルの電圧検知線が存在しませんでした。
　　　これでは合計電圧しか測れないので１セルだけの過充電・過放電状態を
　　　検知出来ず、そういう状況になれば死んでいくのは仕方ないです。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝＝もったいないっすね＝＝

　　　あと・　死亡したバッテリから抜き取った18650電池は5本直列中の１箇所だけ
　　　​過放電解除型充電器でも復活はムリでした​。残りの４か所は普通に使えてます。
　　　復活できなかった箇所は過充電・過放電状態で死んだのかな？と想像してます。

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ここからは互換風バッテリーです。
　　互換風バッテリーはマキタ純正機器に繋いでも動きません。​(結構悩みでした)
　　　​​2022年に互換のフリをするユニットを作った​ので悩みは完全解決しました。


　　互換風バッテリー(2020年11月：​中華小型チェーンソーに２個付属​）
　　　　
　　　　一応この配線があれば過充電と過放電は回避できるので好印象です。
　　　　2020年から僕はこのバッテリーをメインで利用していました。
　　　　何回充電したか忘れましたが、2022年頃に電動ドリルでの使用時間が
　　　　短くなり退役。退役後は18650電池に分解後容量を計測してみたところ
　　　　1000mAhは3.7Wh残っているのかな？といった感じでした。


　　互換風バッテリー(2022年7月：​１０得ツールに２個付属​)
　　　　
　　　　上のバッテリーと似た基板の様ですが、パーツの有無が少し違います。
　　　　写真の中に１つだけある多足チップの印刷が読めたので確認しました。　　
　　　　iCM CM1051-DS　　バッテリープロテクションチップ
　　　　中国語版の資料には過電圧保護・過放電保護・高低温保護等ある様です。

　　　　正確には読み解けておりませんが、電圧監視しているセルの１か所で
　　　　過充電電圧を検知すると充電停止させる仕組みになっている様です。
　　　　　※互換のフリをするユニットを作ったおかげで互換バッテリー買うよりも互換風バッテリーを
　　　　　　買った方が安全で良いんじゃね？とか思っている僕がいます。　まー値段次第っすよね～


　　評：互換風バッテリの方が安全ぽい回路な事に驚いています。

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実のところ・・・
　　　　上で紹介した互換バッテリーは過充電・過放電で即死するのが判っており
　　　もったいないので手持ちにあっても使用禁止にしています。
　　　​実際に使用する場合はコントローラーの変更を行う事にしています。​

　　　＝＝コントローラー交換しても動作保証はありません＝＝
　　　互換バッテリのコントローラがヤバイのは判っているので、役目を終えた
　　　マキタ純正バッテリのコントローラに乗せ換えて使えないか確認中です。
　　　現状は過充電と過放電の保護機能が働くのが確認できています。
　　　また１つだけ普通に使える様に復活した奴も確認しています。
　　　＠＠＠＠用意したコントローラーが正しく動くかも怪しいです＠＠＠＠　　　


　　　互換風バッテリーですがマキタ純正工具では動作しないというハンデがある
　　　のですが、​互換のフリをするユニットを作る​事で問題が解決できました。
　　　　　　　　　互換のフリをするユニットって欲しい人いるのかなぁ・・・・？

　　　ウチではコントローラーの防水措置は作業者責任という事で未対処です。
　　　

　　あと電池消耗が激しい作業はＡＣのダミーバッテリーを使うことで対処します。​
　　　※最初からAC品で良くない？と思えますが、準備が面倒な所とかはバッテリーが楽ですよ～
　　　※ACの工具はACケーブルが太くて長いので収納時にかさばるので狭い倉庫の時は大変です。
　　ＡＣ電源を繋ぐのが面倒な時とか無理な時はバッテリーを使っています。