自転車道場

 α→EOSさん
LEZYNEのMINI DRIVEです。
http://www.diatechproducts.com/lezyne/mini_drive.html
＊現在は新しいモデルに変わっているみたいです
長所は、充電式リチウムイオンバッテリーを使っているので、小さく軽く、そのわりにはとても明るいことです。短所は、バッテリーが小さいので点灯持続時間が短いこと。

明るさに関して　暗くなってからは基本乗らないのですが、通勤や買い物で遅くなってしまったとき用にいつも携帯しています。明るさは3段階に切り替えられるのですが、強にすると十分に明るく、真っ暗な路地でも25km/hくらいで走ることに不便がありません。前を歩いている人や自転車にこちらの存在をアピールするにも十分に足る明るさです。ただし、強モードでは一時間もちません。たぶん40～45分ていどです。
通常は中モードで使っています。十分に実用的な明るさです。

バッテリー
交換可能なリチウムイオンタイプの充電式バッテリー。
LEZYNEのライトの、これが一番気に入っている点なのです。
このバッテリーは汎用タイプで、コンビニでも売っています。
リチウムイオンバッテリーのライトはほとんどがバッテリー交換が不可のものが多いのですが、
それだとたいていは本体の寿命がくる前にバッテリーの寿命が来てしまいます。
（たぶん1～2年しかもたないと思う）
バッテリーも小さく軽いので予備を携帯するにしても便利で、持続時間の短かさをカバーできます。

 アルミニさん
はじめまして　いつも楽しく読ませていただいてます。
自分はキャットアイのHL-EL520を使っていて、そろそろ明るいのが欲しいと思いネットで調べてたら改造という選択肢がでてきたので、どうせ壊れてもいいやと改造してみました。

ただその電気方面の知識がないので見よう見まねな感じなので自分ではここで詳しく説明できませんが、ＬＥＤ150円、抵抗10円、ハンダコテのセット980円の出費で随分明るくなりました。
おそらくランタイムは短くなったけど半年たった今でも故障はしていないです。
改造は自己責任になりますが、こういう選択肢もありますということで。

 lycoris2007さん
初めまして
ちょっと、お尋ねしたいんですけどクロスバイクやロードにはハブダイナモのオートライトがない？ようなんですけど何故ですか？

既出の話しだったらすみません<(_ _)>

やっぱりハブダイナモだと重くなったり速すぎて、ハブダイナモの方に負荷がかかるとか・・でしょうか

なんちゃってクロスに乗ってますけど逆走してきた高校生がぶつかってきて、前輪のホイールが歪んでしまいました交換したいと探してますけどなかなか見つかりません(^^ゞ

＞ディープ･ インパクトさん
レスありがとうございます

ハブダイナモは無事なので、スポークの数が合うホイールを買って
いろいろ弄るのが好きな：工具を持っている知人に手伝ってもらいながら
自分で組むのが良いみたいですね

（バランスがあるから後ろもかな・・・）
失礼しました<(_ _)>

 ディーエス。さん
@豆大福@さん情報ありがとうございます。
GENTOS XB-356B買いましたが、ライトの性能は素晴らしいですが、ブラケットが左右にガタがあり走ると段差とかでカタカタ音がなり気になります。
こんなものでしょうか？

道場長コメントありがとうございます。

ブラケット自体はガッチリ止まりますが、左右に3段階10度首振り調整の部分がガタがあります。
アマゾンに返品依頼してみます。

首振りの部分が最初っからガタガタでした。
確かにこの部分いらないですよね。

返品依頼したので、つぎのライトがガタがあったらエキポシ樹脂で固めてみます。

 QFXさん
guru-dbさん
最近のUSBモバイルバッテリー良いですね。安いパチもん買うと容量が怪しかったりしますけど・・・
信頼できるセルを手に入れて、この辺のパーツで組んで手軽にDIYするのも良いかもです。
http://www.aitendo.com/product-list/911
aitendoは東京に行った時に寄りますが、面白い店ですよ。店員は、きれいなお姉さんだし。

砲弾型の1200ルーメンは、確かに配光がスポットすぎて残念
（使ってますけど）。リフレクタ外して上方の光をカットする遮光板付けた方が良いかも？

砲弾型使ってて壊れた事が一回あります。ブルベ走行中に突然消灯。帰って分解したら、コイルが振動で折れて断線。LCRメータで容量を調べて、似た容量のコイルを調達し交換修理。

何個か持ってるので、他のヤツも壊れないように事前にコイルを固定する手当しました。
ブルベ系は、コンビニの少ない所も結構走るので、装備の選択は重要です。（某四国のSR600とか）
次の目標にはCOBを使った実用的な自転車ライトのDIYです。

 guru-dbさん
レンズ交換でスポットを大きくしたり、水平の広がるようにしたりできますよ。
amazonで ledライト レンズで検索するといくつか出てきます。
aitendo面白いですね。今度行ってみます。僕は電子工作パーツは秋葉原の秋月電子で買うのが多いです。

 skogenさん
今は大容量のUSBモバイルバッテリーが安く売っているので、そっちを買った方が簡単ですね。さすがに角型セルは一般消費者は入手できないでしょうから、実効的な実装密度、安全性、価格のいずれも勝てそうに無い。
リチウムイオン電池の場合、放電・充電時の過大な電流で破裂することがあるのが危険である理由ですね。保護回路・制御回路があれば防ぐことができます。

皆さんの情報からすると、USBモバイルバッテリーがメインで、バッテリー切れに単三電池でUSB給電というのが良さそう。形状が砲弾型のLEDライトで（パッケージされたLED素子を砲弾型LEDと呼びますが、この場合はライトが砲弾型という意味ですね）、給電中にも点灯できるやつ。
全長が短いので付属の簡単なゴムでしっかり固定できてるんですよね？

 guru-dbさん
skogenさん

砲弾型のLEDライトで（パッケージされたLED素子を砲弾型LEDと呼びますが、
この場合はライトが砲弾型という意味ですね）、給電中にも点灯できるやつ。

はい、ライトの形状です。この形結構気に入っています。
軽量化に神経質な人には向かないかもしれませんが、僕の場合は減量の方がはるかに軽量化（kg単位）になるので気にしていません。

全長が短いので付属の簡単なゴムでしっかり固定できてるんですよね？
大小のゴムバンドがついていてハンドルの太さに合わせて選べばガッチリ止まります。
僕はハンドルテープを巻いてから止めています。

USBモバイルバッテリーがメインで、バッテリー切れに単三電池でUSB給電というのが良さそう。
昔、緊急時に買った写真のものを持っています。

ディープ･ インパクトさん
僕もこのテールランプを防水処置をしてミニベロ４台につけて１年ほど使っています。まったくトラブルなく使えています。夜ばかり乗っていたとき消えたことがありますが、１分ほど蛍光灯の下に置いておいたら充電され自宅まで帰れました。４００円でこれは優秀だと思います。

バッテリの専門家ではありませんがアマチュア無線をやっていた（大昔ですが）の経験でいいますと、充電の基本は小電流でゆっくり充電するのが一番安全です。結局バッテリ内で化学反応が起きて電気を蓄えているので大電流を一気に供給すると化学反応が過度に起こり支障をきたす（中途半端な表現ですが）ことになります。これは熱を持つことでわかります。

急速充電の仕組みは、連続的に大電流を供給するのではなく、断続的に供給することです。大電流を瞬間的に供給し次の瞬間供給を止める。これを繰り返してバッテリを休ませながら充電します。最近の急速充電はもっと高度な方式になっているかもしれませんが基本は同じかと想像します。
急速充電や放電を使うと危険度が高くなります。

僕は、バッテリを充電するとき出力電流の小さい（１A以下）USBアダプタを使っています。放電はなるべく１Aの端子を使い2Aはあまり使いません。

自転車ライト使用時も1A側で十分です。また、僕の場合バッテリはトップチューブバッグの中なので極度な衝撃はないと思います。購入時は口コミ数が多くて実績のあるものを選ぶしかないのかなと思います。

飛んでるＮさん

夕日はキレイなのですが、この後は暗闇の世界

先週末、韓国ツーリングに行ってきました。
天候の制約から、２日連続で23時頃まで夜間走行する必要がありました。
星がキレイに見えるド田舎の河川敷沿いや山間部を走るので、あたりは真っ暗。

わたくしＮは、ジェントスXB-356Bを２本体制、
同行者は、XB-356とSHENKEY 1000ルーメン（以下）の２本体制。
https://www.amazon.co.jp/dp/B01NBU244L/
真っ暗なところでは、XB-356B ２本（両方強設定）で、やっとの照度が得られる感じ。
ただし３時間もすると、暗くなり始める。ちなみにＮは、海外でも気軽に買える乾電池にこだわっています。

一方で、同行者のSHENKEY 1000は、弱設定でもXB-356 x2よりも明るい。
そして、初日は２５時半まで、翌朝８時出発までの充電で、翌日も２３時半まで使用して
照度が落ちることもなく十分耐えました。途中雨中走行もして、防水も問題なかった。
ちなみに走行中に、強設定にする必要性は感じませんでした。
５月の韓国までにはUSB充電式を配備しようと決心しました。

 skogenさん

ダイソーのLEDテールライトとアマゾンで買ったLEDテールライト
充電池は専門ではありませんが、昔、電気化学（電池の基礎理論）は勉強したことがあります。

400円のテールライト、便利に使ってます。分解してみましたが、使われている充電池はボタン型のニッケル水素電池（2.4V 80mAh）です。LEDに流れる電流が20mAとして、2個で40mA。電池だけで2時間の連続点灯が可能という計算になります。

他には、電池から太陽電池セルに電流が流れることを防止する逆流防止用ダイオードと、LEDの電流値調整用の抵抗、ICが封止されていると思われる白く丸い箇所があるだけ。

ICは点灯パターンを生成しているんでしょうが、簡単な制御回路が入っている可能性もあります。安い制御用ICは試作用（少量買いなので高い）でも数10円です。でも、たぶん制御回路は入ってない。

充電は「太陽電池の最大起電力」＜「電池の最大の開放電圧」となっていれば、単純に太陽電池を充電池につなぐだけで良いです。例えば、3Vの太陽電池ユニットの出力はニッケル水素電池の最大電圧に近く、直射日光下に何時間か置いておくと満充電となります。大抵の場合、充電する側の電圧は電池の最大起電力より小さいので、電流は電池に流れ込まず、逆流防止用のダイオードでボタン電池から太陽電池側には電流は流れず、充電も放電もされないという状態になっていると思います。

太陽電池の光起電力を測定すれば上の説明が合ってるかどうか分かるんですが、忘れてました。このテールライトは防水処理をしたほうが良さそうな箇所がいくつかあったので、こんど開けた時に測ってみます。

充電池を急速に充電するには定電流回路で電流（電荷）を電池に送り込みます。電圧を掛けて充電しても良いんですが、電圧が下がった電池だと初期電流が大きくなってしまうし、充電が進むと電流が小さくなってしまい時間が掛かるので、大きな電流を流し込むために定電流とします。最近の二次電池の充電制御は定電流と定電圧を組み合わせています。

ところで、ダイソーで売っている200円のソーラーテールライトを買ってみました。プラスチック表面の質感、太陽電池セル、ボタン充電池、内部の配線素材などが違うものの、それ以外は基板の作りなどもアマゾンの400円のライトと同じでした。

 QFXさん
>guru-dbさん
その手のレンズは知っていますが、何かもう一工夫できないかと考えています。筐体を作り変えて軽量化とか。この前、秋月行ったらリニューアルしていて驚きました。

>skogenさん
角型セルは、確かに入手しづらいですね。仮に入手できても電極が鉄とアルミでは、扱いが難しいと思います。角型ではないですが、２セルで使いたいときは、適当なデジカメの角型のバッテリーを流用して使ってます。

>ディープ･ インパクトさん
VOLT300はリポではなくてリチウムイオンです。重箱の隅をつつくようですが、性質が異なる電池です。
破裂に対してはリチウムイオンは、過電流が流れた時に遮断するポリスイッチや急激な化学反応でガスが発生したときに逃がす弁が付いているものもあります。万が一、液漏れしたら絶対に触らない事。大変な事になります。

 16fumiさん
どら焼き
先日、Amazonで過去に買ったモバイルバッテリーが膨張してしまいました。

モクリオ モバイルバッテリー
https://www.amazon.co.jp/dp/B00LN5UB1O
形状的には道場長が紹介した物と似ていて、内蔵ケーブルで充電できるタイプです。
買ったのは２年くらい前ですが、充電した回数は10回程度だと思います。
原因を含めてリチウムポリマーの取り扱いについて調べてみたんですが、何故膨らんだのかイマイチ分からないです。過充電、過放電は良くないらしく
この記述からつぎ足し充電は問題無いと思うんですが

膨らんだ時の状況として、昼前から充電して夕方確認したらおきていたので
これが過充電にあたるのかな？とも思うのですが分かりません
室内保管なので、衝撃 温度環境は問題無いと思うのですが
外出時におきていたので、ちょっと怖かったです。わが家は木造なんで体感恐怖は３割増し
そんな訳で僕もリチウムポリマー電池の扱い方について知りたいです

>ディープ･ インパクトさん
発火事故の事例はイオンもポリマーも両方あります。Galaxy Note 7は
ポリマー、ボーイング787はイオン。VOLT300のバッタリーはリチウムイオンとCATYEYのHPにも書いてあります。
http://www.cateye.com/jp/products/detail/HL-EL460RC/
まぁ、そんな事はどうでもいいことで、リチウムイオンとリチウムポリマーそれぞれの長所、短所を知って適切に安全に使うことが重要かと思います。リチウムポリマーはレトルトパウチみたいな外装なので色んなサイズのバッテリーが容易に作れます。外装が金属缶でないので軽量。スマホやタブレットが薄くできるのもリポのおかげ。単体のセルは曲げや突き刺し等、物理的な攻撃に対しては弱いかな。セーフティバッグが販売されているようなバッテリーです。
https://www.amazon.co.jp/dp/B00D77M7WW
リチウムイオンは金属缶の外装なので比較的丈夫。その分重い。

使用にあたって、僕が気を付けている事は、
・ショートさせない。
　　持ち運び時、電極を露出させない。
　　濡らさない。
・変形させない。
　　物理的なダメージを与えない。
・高温に晒さない。
　　特に夏場の自動車の中に放置しない。
これくらいかなぁ。結構ラフに扱ってるけど、不具合はありません。

>16fumiさん
膨らむ要因として一般的に、
・セル単体の不良
・充放電の失敗
・物理的ダメージ
が考えられますが、何なんでしょうかね？amazonのページには、「本製品は少なくても一ヶ月に一回充放電してくださいませ。」と書いてあります。ひょっとして使う頻度が少なくて傷んだのでしょうか？

 skogenさん
点灯時間は一般的な高輝度LEDの最大電流で計算しましたが、実測したところ連続で5時間ちょっといけますね。という事は8mAぐらいでLEDを光らせてるみたいです。昼間に点滅で使う人は抵抗を付け替えれば明るさを倍以上にできると思います。

ダイソーのテールライトは金型の精度が落ちているのが分かるので、コピー商品なのかも知れませんね。アマゾンで買ったテールライトは太陽電池セルをエポキシ封入したもの、ダイソーのはガラスにセルが貼り付けられたもので、セルに蒸着された配線パターンは綺麗です。太陽電池はまともそう。でも、外気に触れないセルにガラスの必要は無いので、なんかの部品の流用でしょうね。

LEDは悪いものは少ないですし、実際、点灯時の明るさは同じでした。
良い機会なのでちょっと勉強してみました。以下、長文にて失礼します。

リチウムイオン電池（Li-Ion）、リチウムイオンポリマー電池（Li-Po）はどちらも電解質を陰極と陽極で挟んだ構造になっています。起電力を発生する原理は同じ。

構造としてはミルフィーユみたいになっていて、厚さ5mmぐらいの電池の中に50層ぐらいのシートが重ねられています。50枚重ねて5mmなので、大雑把にシートは1枚あたり0.1mm厚。

電解質部分はLi-Ionだと電解液+セパレータ（多孔質の薄いポリマーフィルム）、Li-Poだと電解質ポリマー（電解質溶液を樹脂で固めたものでゼラチンみたいな感じ。セパレータを兼ねる）になります。

Li-Ion、Li-Poが危険なのは、電解質部分が可燃性の有機溶媒であること、正負電極がセパレータを貫通・接触（内部短絡）する可能性がある事です。Li-Ionの場合は液体なので可燃性液体が漏れます。電極が接触し、内部短絡すると過電流で温度が上がり、その後、不安定な電極物質の反応によってさらに温度が上がります（自己発熱と言います）。

電極物質はμmオーダの微粒子を固めたもので、その上にセパレータが置かれます。ちょうど砂（電極微粒子）の上に薄く延ばした固めのパイ生地を敷き詰めたような状況です。こういう薄いミルフィーユが局所的な曲げや衝撃を受けるとどうなるかは想像が付きますよね。

では、具体的な事例。ギャラクシーノート7の発火事故の原因は、サムスンの発表によれば、
・電池パックの端で電極が曲がり、ストレスを受けた、
・電極の局所的な曲がりによってセパレータを突き破る凹凸（電極微粒子の大きなものか？）があった、
・セパレータが無い電池があった
となっています。セパレータの有無ということはLi-IonとLi-Poが混在しているのか、両者の技術はもはや融合して境界線が無いのか、どちらか分かりません。

いずれにしろパウチパックの薄いバッテリーがスマートフォンなどの中の狭いスペースに押し込まれています。設計が悪いと、ストレスを受け、内部短絡して、満充電状態だったり充電中だったりすると、内部で局所的な電流が流れ、自己発熱して、電解液が揮発して膨らみ、破裂、最悪は発火します。

787がリチウムイオン電池からの発煙で運行停止になったケースも内部短絡で、セルが分離されていなかったため、連鎖的に自己発熱が広がったとされています。対策として、内部短絡が起きないような絶縁性と充電電圧の調整、自己発熱が周囲のセルに拡散しない工夫がされています。

過去の大規模な回収例では、これ以外にも金属粉の混入による内部短絡があります。金属粉が混入すると結果がどうなるかは予想が付きます。

感覚的にはミルフィーユの層がきれいなままでいるには、まずはストレスが掛からないように上手に箱に収め、大きな衝撃を与えない事、局所的に押し付けたり曲げたりしない事でしょうね。

もし、満充電状態で内部短絡すると自己発熱が大きく進む可能性があるので、満充電で長期保管しないという注意が一般にされています。定期的に使用する、というのも電極物質やセパレータの変質を防ぐという意味があるのかも知れません。

私なりの結論は、実績が積まれた電池を普通に使っていれば大丈夫、実績が不明で欠陥がある電池は遅かれ早かれ事故が起こるので自分が被害者にならないよう大事に大事に目を離さずに祈りながら使う、という事でしょうか。

ちょっと皮肉を込めて書いたので、宗教みたいに読めたかもしれませんね。でも、至って本気です。

内部短絡は異常な温度上昇や膨張が発生するまでユーザでは分かりません。メーカーでも分からないと思います。なので、祈るしかありません。

過充電は制御回路が入っていれば気にしなくて良いです。通常のユーザレベルではセルを過充電にはできません。もし、安全サイドに振るなら、充電が終了する前に90%ぐらいで充電を止めると良いかも知れません。

ただ、それと内部短絡の関係は高くはありません。短絡してしまえば、充電し始めから自己発熱が進みます。幸い、正常な保護回路と制御回路を使っていれば破裂・発火には至らない。

現在のリチウムイオン電池は基本的には安全な電池だと思います。しかし、設計・製造上のミスで破裂・発火する可能性があります。ごくまれに。

内部短絡の可能性を事前に知ることは無理です。内部短絡を察知することは、ごく初期段階のガンを検知するのに近いです。正負2本の端子しか無い電池からミルフィーユ構造の中に存在する内部短絡する可能性がある箇所を事前に察知するのはとても難しい。私が勉強した限りではそういう風に理解できました。

そういう前提の上で、円筒形セルの安全性は高いと思います。ストレスや局所的な曲がりがセルの層状構造に及びにくい。角型セルもパッキングがまともなら問題は生じにくいでしょうね。パウチパックされたリチウムイオン電池は祈りながら見守るのが良いと思います。

胡散臭いウンチク話を続けて恐縮ですが、具体的な技術の説明が不足してましたので、ちょっと補足します。

充電の制御回路はセルが過充電されないように見張っています。例えば、セル電圧が4.25Vになると制御回路は充電を停止します。もし、制御回路に何らかの不具合があり規定以上の電圧が掛かった場合、例えば4.35Vになると内部の保護回路が働いて充電をカットします。ですから、セルを過充電するには、制御回路と保護回路を外す必要があります。

保護回路は温度や過電流も監視していて、高温（例えば60℃以上）では放電できないようにカット、45℃以上では充電もカットされます。正常な充電電圧範囲なのに温度上昇するのは、何らかの不具合で充電以外の電気化学反応が生じて、電気的なエネルギーが熱に変換されている事を意味します。異常事態です。

もし、制御回路・保護回路を外してセル単体で5Vぐらいまで電池を充電すると、常温付近でも内部短絡などで自己発熱が始まり、熱がさらに他の化学反応を進める熱暴走につながる可能性があります。セル単体を知識や技術が無い人が使うと、短絡させたり、少し大きめの電圧を掛けるといったミスでセルを容易に熱暴走させることができます。

どんな電池でも間違って充電すると危険ですが、リチウムイオン電池は有機溶媒を使っている、電極物質が反応しやすいため自己発熱する、という２つの理由で間違った使い方をすると危険です。ですから、メーカーはセル単体で一般ユーザに売りません。

保護回路が付いた正常な電池を普通に使っていれば心配する必要は無いと思います。つまり、極端な衝撃や変形を与えず、高音にならないように使うという意味です。スマートフォンを落下させた人は多いと思いますが、それぐらいで爆発はしませんよね。その範囲内なら普通に充放電して使っている限り、まともなセルなら膨らんだりはしません。まともでないセル、つまり金属粉が混入したり、ストレスが掛かってセパレータが機能しなくなると、注意しても事故が起こります。内部のミクロな異変を事前に知り得るか、それはとても難しい。

ニッケル水素ボタン電池の詳細は不明ですがサイズが少し小さい。連続点灯時間はパッケージに2.5時間と書いてありましたが、実測でもその程度でした。電池が小さいのが理由でしょうね。電池を交換すれば持ちは長くなると思いますが、普通に買うとニッケル水素ボタン電池だけで数100円します。

ブラケットも同じなので、互換性があります。

点滅で使うと8時間使えるので実用に耐えますが、連続だとちょっと心許ないですね。