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リチウムイオン電池の発火を防ぐ方法

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リチウムイオン電池は、スマートフォンやモバイルバッテリー、加熱式たばこ、掃除機、電動工具など、私たちの身の回りにある多くの製品に使用されています。
便利で身近な存在である一方、破損や劣化、不適切な充電・廃棄などをきっかけとして発火することがあり、全国的な問題となっています。

総務省が公表したデータによると、令和5年度に一般廃棄物処理時、リチウム蓄電池やそれを使用した製品が原因となる発火・発煙が発生した市区町村は、全国1,741市区町村のうち344市区町村、約19.8%にのぼります。
さらに、発生件数は年間21,751件とされており、決して一部の地域だけの問題ではありません。

原因となった製品の内訳では、モバイルバッテリーが約49%と圧倒的に多く、続いて加熱式たばこ、掃除機、スマートフォンなど、家庭だけでなく会社や工場でも日常的に使用されている製品が含まれています。

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引用:総務省

リチウムイオン電池火災は、日本全体の課題に
こうした状況を受け、政府はモバイルバッテリー、携帯電話、加熱式たばこ機器の3品目を、事業者による自主回収やリサイクルを求める「指定再資源化製品」に追加する方針を進めています。

回収やリサイクルの仕組みを整えることは、リチウムイオン電池による火災を減らすために非常に重要です。
しかし、回収制度を整備するだけですべての火災を防げるわけではありません。

不適切な方法で廃棄されたバッテリーがごみ収集車や処理施設で発火するケースだけでなく、現在使用中のモバイルバッテリーやスマートフォン、電動工具、蓄電池などから火災が発生する可能性もあります。

そのため、廃棄方法だけではなく、購入、使用、充電、保管、廃棄、そして万が一発火した場合の初期対応まで、リチウムイオン電池の運用方法を総合的に見直すことが重要です。

自治体、企業、事業所、そして一人ひとりが協力し、火災を起こさないための対策と、火災が起きてしまった場合の早期対応方法を普段から準備しておく必要があります。

そもそも、火災はなぜ発生するのか?
一般的な火災が発生するためには、大きく分けて「可燃物」「支燃物」「着火源」の3つの要素が必要とされています。

可燃物とは、紙、布、木材、油などの燃えるもの。
支燃物とは、燃焼を助ける酸素など。
着火源とは、炎、火花、高温物など、燃焼を開始させるための熱源です。

例えば、

・ストーブなどの着火源の近くに、紙、ティッシュ、衣類などの可燃物を置かない
・油料理中に火が出た場合、適切な方法で酸素の供給を抑えて燃焼を止める

といった火災対策は、この3つの要素のうちいずれかを取り除き、燃焼を継続させないことを目的としています。

リチウムイオン電池はなぜ発火するのか?
リチウムイオン電池にはさまざまな種類がありますが、内部には大きなエネルギーが蓄えられています。

比較的安定性が高いとされるリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4バッテリー)であっても、使用条件や異常の発生によって安全性が損なわれる可能性があります。

代表的な原因として、

・外部からの衝撃や損傷
・過充電
・過放電
・製造不良
・経年劣化

などがあります。

これらの原因によって内部短絡や異常発熱などが発生すると、電池内部の温度が急激に上昇し、最終的に発火へつながる可能性があります。

特に不適切な方法で廃棄されたバッテリーは、ごみ収集車の中で圧縮されたり、他のごみと衝突したりすることで破損し、発火する危険があります。

その小さな火種が周囲のごみに燃え移ることで、大規模な車両火災や処理施設での火災につながることがあります。

リチウムイオン電池火災の怖さ「熱暴走」
リチウムイオン電池の火災で特に注意しなければならないのが「熱暴走」です。

内部短絡などによって電池内部の温度が上昇すると、内部で化学反応が連鎖的に発生し、さらに熱を発生させます。
その熱によって反応がさらに加速し、急激な温度上昇、発煙、ガスの噴出、発火などにつながることがあります。

一般的な火災とは異なり、リチウムイオン電池では電池内部の化学反応によって燃焼が継続する場合があるため、単純に外部から空気を遮断しただけでは十分に鎮火できないことがあります。

また、燃焼時には大量の高温ガスや煙が発生することがあるため、密閉する方法を採用する場合にはガスの発生や再燃などにも十分注意する必要があります。

リチウムイオン電池火災では、「炎が見えなくなった=完全に安全になった」とは限らないことを理解しておくことが重要です。

リチウムイオン電池の発火を防ぐために
リチウムイオン電池による火災リスクを低減するためには、日頃から正しい取り扱いを徹底することが重要です。
事業所だけでなく、ご家庭でもできる基本的な対策をご紹介します。

1.衝撃を与えない・破損した製品を使用しない
へこみ、膨張、液漏れなどの異常があるバッテリーは使用しないでください。
スマートフォンやモバイルバッテリーなどに強い圧力をかけたり、落下させたりすることも避ける必要があります。

2.適切な方法で充電する
製品に適合した充電器や電源コードを使用し、メーカーが指定している充電方法を守りましょう。
充電中は周囲に燃えやすいものを置かず、布団やソファなど熱がこもりやすい場所での充電も避けてください。
充電中の機器を長時間放置しないことも重要です。

3.高温になる場所に放置しない
リチウムイオン電池は高温環境によって劣化が進む可能性があります。
夏場の車内や直射日光の当たる場所など、高温になる環境での放置は避け、できるだけ涼しく乾燥した場所で使用・保管してください。

4.異常を感じたら使用を中止する
バッテリーが膨らんでいる、充電できない、異常に熱くなる、電池の減りが急激に早くなったなどの異常が確認された場合は、使用を中止してください。
製造・輸入事業者や販売店などに相談し、適切に対応しましょう。
リコール対象製品については、不具合が確認できない場合でもメーカーなどの指示に従ってください。

5.適切な環境で保管する
長期間使用しない場合も、高温多湿な場所や可燃物の近くを避けて保管しましょう。
バッテリー単体を保管する場合は、端子部分に金属が接触してショートしないよう、絶縁処理を行うことも重要です。

6.正しい方法で廃棄する
リチウムイオン電池を使用した製品を、自治体が認めていない方法で一般ごみなどに混ぜて廃棄しないでください。
自治体のホームページや一般社団法人JBRCなどの情報を確認し、それぞれの地域や製品に適した方法で処分しましょう。

不適切な廃棄は、自分自身だけでなく、ごみを回収する作業員や処理施設で働く人たちを火災の危険にさらす可能性があります。

7.安全基準を満たした製品を選ぶ
モバイルバッテリーなどを購入する際は、必要に応じてPSEマークなどを確認し、安全基準に適合した製品を選ぶことも重要です。
価格だけではなく、製造元や販売元が明確で、安全性を確認できる製品を選びましょう。

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「火災を起こさない対策」と「起きた後の対策」の両方が重要
こうした対策を徹底することで、リチウムイオン電池火災のリスクを大きく低減することができます。

しかし、どれだけ注意して使用していても、製品の劣化や内部故障、予期しない破損などによって火災が発生する可能性を完全にゼロにすることは困難です。

だからこそ、

「発火させないための予防」

だけでなく、

「もし発火したらどうするか」

まで考えておくことが重要です。

特に、多数のモバイルバッテリーやスマートフォン、電動工具、蓄電池などを使用・保管する企業、工場、学校、公共施設、物流施設などでは、発火時の対応方法をあらかじめ決め、必要な防災用品を準備しておくことが大切です。

自宅や事業所でも、万が一のリチウムイオン電池火災に備える
火災発生時には、まず人命を最優先し、無理な消火活動を行わず、安全な場所への避難や消防への通報を行うことが基本です。

そのうえで、火災の初期段階に対応するための設備や防災用品をあらかじめ準備し、どこに置いてあるのか、どのように使用するのかを普段から確認しておくことが重要です。

弊社では、リチウムイオン電池火災への初期対応を想定した防災ブランケットを取り扱っています。

難しい操作を必要とせず、万が一モバイルバッテリーなどから火災が発生した際に、火災源をブランケットで覆うことで、炎や高温物の飛散、周囲への延焼などの被害拡大を抑えるために使用します。

火災が発生してから対応方法を考えるのではなく、

「どこで発生する可能性があるか」
「発生したときに誰が対応するか」
「どの防災用品を使用するか」
「どこまで対応し、どの時点で避難するか」

を事前に決めておくことが重要です。

リチウムイオン電池と上手に付き合うために
リチウムイオン電池は、現代の生活や産業に欠かすことのできない非常に便利な技術です。
危険だから使用しないというものではなく、その特性やリスクを正しく理解し、安全な使用方法、保管方法、廃棄方法、そして万が一の際の対応方法まで準備しておくことが大切です。

適切に使う。
適切に保管する。
適切に捨てる。
そして、万が一の火災にも備える。

家庭、企業、自治体それぞれが対策を積み重ねることが、リチウムイオン電池火災による被害を減らすことにつながります。

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