リチウムイオンバッテリー火災のリスク、原因、安全対策について学びましょう。大惨事となるバッテリー火災を回避するための予防策と解決策をご紹介します。
リチウムイオンバッテリーの火災がもたらす壊滅的な影響については、しばしば悲惨なニュースが報じられている。2024年末、CBSはブロンクス区の男性が電子自転車のバッテリーを充電していた際に発生したリチウムイオン火災が原因で死亡したと報じた。この男性は1階でバッテリーを充電していたが、それが火種となり、命を落とし、他の家族にも深刻な被害を与えた。
もうひとつのセンセーショナルな見出しは、ニューヨーク・タイムズ紙が報じた、リチウムイオン電池を積んだトラックの衝突事故による火災と爆発である。この事故でけが人は出なかったが、横転したトラックが熱暴走のために燃え続け、高速道路の7マイルが48時間閉鎖された。爆発によって輸送中のバッテリーが高さ3メートルもの炎を噴き上げ、熱暴走という連鎖反応を引き起こした。バッテリーの発火は、熱暴走という止められない連鎖反応を引き起こした。
これらの劇的な事件は、リチウムイオンバッテリー火災がもたらす壊滅的な影響を明確に示している。バッテリーが発火する原因はいくつかある。一般的な原因には以下のようなものがある：
このようなトリガーが1つ以上発生した場合、バッテリー・セルが破裂し、危険なガスが放出され、激しい火災を引き起こす可能性がある。
リチウムイオンバッテリー発火の引き金となる可能性が数多くあり、発火した場合のリスクも大きいことから、商品、インフラ、人命を守るためには厳重な安全対策が不可欠です。このような安全性の必要性は、車両や人が遠隔地で運行したり、海上や空中で変化する温度、圧力、条件にさらされたりする可能性のあるe-モビリティ・アプリケーションにおいて特に顕著です。
火災のリスクを軽減するために、さまざまな安全対策を講じなければならない。これらの対策は、第一に火災の発生を防ぎ、第二に火災による悪影響を軽減することを目的とすべきである。
このような予防措置がうまくいかない場合、熱暴走を止める、あるいは熱暴走によるダメージを減らすことを目的としたフェイルセーフ措置が次の防衛ラインとなるはずだ。
例えば、ゲルポリマーセパレーターは、バッテリーの温度が熱暴走のしきい値に達するずっと前に溶けて分解するため、有用な素材である。しかし、セパレーターの崩壊には時間がかかり、バッテリーを十分に素早くシャットダウンできない可能性がある。可燃性ガスは依然としてバッテリー内部に蓄積し、圧力と温度を上昇させる可能性がある。
ベント機構は、制御不能な爆発ではなく、制御された方法で過剰なガスと熱を放出することができる。爆発パネルやラプチャーディスクなどのソリューションがベント機構の一例である。これらは火災を防ぐことはできないが、最悪の影響を緩和し、壊滅的な損害を防ぐことができるため、最後の防衛線となる。これらは火災を直接大気中に放出することができるが、多くの電気自動車ではバッテリーがまずダクトシステムに放出される。
OsecoElfab OE Lion™ブランドは、リチウムイオンバッテリーの安全性のために設計された専門的なラプチャーディスクを提供しています。このハイテクソリューションは、電気自動車やハイブリッド車のリチウムイオンバッテリーが使用される独特で、しばしば厳しい環境に対応できるよう、完全にカスタマイズ可能です。海上輸送の過酷な環境、航空機内の変動する高度と温度、電気自動車内のコンパクトなスペースなど、OE ライオンは、最も厳しい条件下でも安全性、信頼性、効率を確保する精密設計のカスタムソリューションを幅広く提供しています。
すべてのディスクには、継続的な圧力均一化のためにブリーザー膜を追加するオプションがあります。これら2つの圧力安全機能を1つの装置に組み合わせることで、ブリージングとアウトガスの両方を1つの装置で行うことができ、すべてのガスを共通の場所から排出することができます。これにより、可燃性ベントガスを制御・拡散する能力が向上します。その結果、よりシンプルでクリーンなリチウムイオンバッテリーとエンクロージャーの設計が実現し、より迅速な組み立てと、より安全でシンプルかつコスト効率の高いリチウムイオンバッテリーの統合が容易になります。
当社の製品ページで、OE Lionの全製品をご覧いただき、eMobility向け圧力安全ソリューションの詳細をご確認ください。
リチウムイオンセルとバッテリーパックを保護するオプションの詳細については、当社のリチウムイオンエンジニアリング専門チームにお問い合わせください。