モバイルバッテリー(リチウムイオン電池)が発火するのは「電池内部で起きる連鎖的な化学反応(=熱暴走)」が原因で、その引き金になる要因はいくつもある、ということです。以下、原因・内的メカニズム・よくある発火シナリオ・予兆・即時対応・予防策をできるだけ具体的に丁寧にまとめます。
結論(要点)
- 発火は単一の原因ではなく「内部短絡/過充電/高温/物理損傷/経年劣化/粗悪品」などが単独または複合して起き、熱が発生 → 化学反応が加速 → さらに熱が出る(正のフィードバック)=熱暴走に至る。
- 熱暴走になると短時間で高温化・ガス発生・発火・爆発に至ることがあるため、予兆を見つけたら即使用中止・隔離・回収処分が基本。
1) 発火の主な誘因(よくある原因)
- 内部短絡(セル内ショート):製造欠陥や異物混入、衝撃で発生。
- 過充電/不適切充電回路:保護回路がない、壊れている、非適合の充電器を使った場合。
- 高温環境:直射日光・車内・暖房近くなどで内部温度が上がる。
- 物理的ダメージ:落下、穴あけ、強い圧迫でセルが壊れる。
- 経年劣化・膨張:内部抵抗増大→発熱しやすくなる。
- 粗悪品/改造/並行輸入の無認証セル:品質管理・安全回路が不十分。
- 短絡(端子が金属物と接触):ポケットや鞄の中で鍵などとショート。
- 水濡れや化学薬品の侵入:ショートや腐食を招く。
2) 化学的・物理的メカニズム(熱暴走がどう起きるか)
- 初期トリガー(内部ショート・過充電・高温など)が発生 →
- 局所発熱:セル内部の局所的な加熱によりSEI(固体電解質界面)層が壊れる。
- 電極・電解液の分解:電解液や正極材料(例:酸化金属系)が分解して可燃性ガスと熱を放出。
- 酸素放出と連鎖反応:正極材料から酸素が放出されると、電解液と反応して発熱が更に増幅。
- 分解→発火→拡大(熱暴走):近接セルへ熱が伝わり複数セルが連鎖的に暴走、短時間で火炎・爆発に至る場合がある。
(※段階的で、温度の目安はセルや材料で差がありますが「SEI分解は数十〜百℃台、酸素放出や急速暴走はさらに高温へ」というイメージで理解してください)
3) セルの形状による挙動の違い(実務的ポイント)
- 円筒セル(18650など):外殻が強く、内部で高圧になったときに「ベント(安全弁)」でガスを出すが、噴出や燃焼することがある。
- パウチ(薄型)セル:膨らみ(膨張)がよく出る → 見た目の予兆が検知しやすいが、膨張したまま扱うと危険。
- 角形(プリズム)セル:構造上の強度や放熱特性が違い、製品設計次第でリスクが変わる。
4) よくある発火シナリオ(現場での事例)
- 家庭ゴミに混入 → 収集車の圧縮で押し潰され発火(ごみ集積場火災が多発)
- 安価な充電器・ケーブルでの充電中 → 過電流で加熱 → 発火
- 落下や踏みつけで内部ショート → しばらくして発火
- 水濡れ後に通電 → ショート → 発熱・発火
- 膨張を放置 → さらに劣化して突然発熱・発火
5) 発火の前兆(見つけたら即対応)
- 膨らみ(本体がふくらむ)
- 異常な高温(触れないほど熱い)
- 焦げ臭・溶剤のような甘い臭い
- プチプチ・シューという音や内部での圧力音
- 充電・給電が不安定/残量表示の異常/LEDの異常点滅
→ これらの一つでもあれば「即使用中止・隔離・回収処分」を最優先してください。
6) 発火・煙を確認したらの初動対応(安全第一)
- 人命優先:煙や炎がある場合はまず避難・119通報。無理に消そうとしない。
- 小さな炎で安全にできるなら:ABC粉末消火器やCO₂消火器で初期消火。
- 大きな火・熱暴走の場合:消火器で鎮圧が難しければ安全な距離をとって119(消防)へ連絡。
- 冷却の考え方:消防実務では「大量の水で冷却して熱を奪い、連鎖を止める」ことも有効(ただし個人でやるのは危険)。
- 発火後も再燃に注意:鎮火後も内部に熱が残り再着火することがあるため、十分冷えるまで近づかない。
(※重要:個人での消火は「自身の安全が確保できる小規模な初期消火」に限定。被害大きい場合は避難→通報が最優先です。)
7) 発火を防ぐための実践的な予防策(日常でできること)
- 認証・信頼できるメーカー製を選ぶ(PSE、UL、UN38.3 等)
- 純正または規格準拠の充電器・ケーブルを使う(高品質・過電流保護付)
- 高温下での充放電を避ける(車内放置、直射日光、暖房近くはNG)
- 物理的ダメージを与えない(落下・踏みつけ・穴開け禁止)
- 膨張・異臭・過熱を見つけたら直ちに使用中止
- 端子はテープで絶縁して持ち運ぶ(鞄内の短絡防止)
- 長期保管は40〜60%程度で涼しい場所(満充電/完全放電で保管しない)
- 使わない・壊れたバッテリーは専門回収へ(家庭ゴミに捨てない)
8) 廃棄・回収の注意
- 膨張・損傷・発熱が見られる電池は自治体や家電量販店(JBRC協力店)などの回収窓口へ。
- 回収ボックスに投げ込むのではなく、膨張品は窓口の店員に直接手渡しする。
- 端子はテープで絶縁してから持ち込む。
9) 技術的に言うと(短い補足)
- リチウムイオン電池は高いエネルギー密度を持つため、小さな体積に大きなエネルギーが蓄えられている。安全機能が働かない/傷つくと、そのエネルギーは熱や火に変わりやすい。
- 「熱暴走」=局所的な加熱→電解液分解→可燃ガス+酸素供給→さらに発熱、という正のフィードバックが本質です。
最後に(実用チェックリスト)
- 今すぐ確認:本体が膨らんでないか?焦げ臭くないか?触れないほど熱くないか?
- 何か異変があれば:使用中止 → 端子絶縁 → 金属缶や不燃容器に入れて回収窓口へ。
- 安全第一。少しでも「危険だ」と思ったら無理せず専門(自治体・家電店・消防)の指示を仰いでください。
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