リチウムによる火災

Jul 09, 2023

リチウムイオン電池は、小さなパッケージに大量のエネルギーを蓄える能力のおかげで、ますます人気が高まっており、ラップトップや電子タバコのペンから電気自動車や自転車に至るまで、さまざまなデバイスに電力を供給しています。 ほとんどのバッテリーは安全に動作しますが、ごく一部のバッテリーが誤動作して発火し、場合によっては致命的な結果を招く可能性があります。

オランダ沿岸警備隊は現在、火曜日に自動車運搬船で発生した致命的な火災が、船内の電気自動車の1台から発生したかどうかを調査している。 ニューヨーク市では6月に電動自転車修理店のリチウムイオン電池による火災で4人が死亡し、増加傾向が浮き彫りとなった。 米連邦航空局は昨年、航空機内でのリチウム電池事故が74件発生したと報告しており、この件数は過去10年間一貫して増加している。

バッテリーの故障の主な原因の 1 つは製造上の欠陥です。 たとえば、サムスンは2016年に、溶接管理が不十分であったことと、その結果生じた陰極表面の異常なバリによってバッテリー火災が発生したため、Galaxy Note 7携帯電話をリコールし、製造中止した。 これらのバリはセパレーターを貫通し、バッテリーがケースに梱包されているときに短絡や火災を引き起こす可能性があります。

リチウムイオン電池で発生する可能性のあるもう 1 つの危険な状況は、熱暴走です。 バッテリーが制御不能な自己発熱状態になると、フッ化水素酸などの有毒で可燃性のガスが放出され、重度の火傷を引き起こす可能性があります。 これらの火災は、その強度が高く、広がる速度が速いため、消火したり、逃げたりするのが非常に困難です。

ニューヨーク市では、電動自転車による死亡事故が驚くほど多く発生しています。 この問題は、欠陥がある可能性が高い中古または改造されたバッテリーの使用や、屋内で夜間無人でバッテリーを充電する習慣によってさらに悪化しています。 電動自転車やスクーターなどの火災発生件数は、2020年から2022年の間に44件から220件に増加し、今年これまでに13人が命を落としている。

これらの懸念に対処するための取り組みが行われています。 ニューヨーク市では、エリック・アダムス市長が使用済みの再生バッテリーや安全基準を満たしていないバッテリーの販売を禁止する5つの法案に署名した。 ニューヨーク州の議員らも、パーソナルモビリティ機器のリチウムイオン電池に対する連邦安全規制を支持している。

科学界では、研究者らがリチウムイオン電池をより安全で引火しにくいものにする方法を模索している。 有望なアプローチの 1 つは、電解質が可燃性の液体ではなく固体である「固体」リチウムイオン電池の開発です。 この変更により、より高速な充電が可能になり、火災の危険が軽減され、バッテリー寿命が延長されます。 一部の専門家は、固体電解質に移行するか、不燃性の水ベースの電解質を使用することで、リチウムイオン電池に伴う火災の危険を排除できると考えています。

結論として、リチウムイオン電池はデバイスへの電力供給方法に革命をもたらしましたが、火災や故障のリスクは無視できません。 これらのエネルギー貯蔵システムの安全な動作を確保するには、製造、使用、規制における安全対策を優先することが重要です。