リチウムイオン二次電池パックや蓄電池の設計・製造・販売

リチウムイオン二次電池の安全対策

リチウムイオン二次電池は小型化や軽量化が可能なことやエネルギー密度が高く高容量であることなど、他の二次電池と比べても製品への利用でのメリットが高いことなどから様々な分野で利用されています。その内容からも安全性が高いとも言われていますが、実際発熱や発火の事故が起こっていることも事実です。

このような事故やトラブルが発生しないよう、製品化されたリチウムイオン二次電池には幾重にも安全対策が施されています。通常リチウムイオン二次電池は一般的な電池のような電池だけの形では市販されていません。使用方法を誤ると発熱・発火につながる危険があるため、様々な安全対策を施した電池パックの状態で市販されているのです。

構造上過充電や過放電によって発熱したり発火したりするため充電の管理が重要です。充電器や電池パックに過充電を制御する保護回路が備えられており、充電電圧を管理しています。また、電池パック内には過放電に対する制御回路も備えられており、過放電になる前に出力を遮断するようになっている。リチウムイオン二次電池自体の構造では、安全弁が取り付けられておりショートなどで温度が上がった際には電流遮断機能付き安全弁によって発火や爆発を防いでいる。また電気抵抗を増大させる素子（PTC素子）が内蔵されており、温度の上昇が起こると電流を遮断する構造にもなっている。その他、電極のタブの部分にショートを防ぐための絶縁テープを取り付けたり、電極部分にデンドライトが発生するのを防ぐために電極の巻き始めと巻き終わり部分にも絶縁テープを取り付けたり、電極やセパレータに絶縁層の強度を上げる微笑セラミック粉を塗布したりといった安全対策が取られています。

自動車産業などの産業分野でもリチウムイオン二次電池の利用が本格化していますが、そうした分野ではさらに特有の状況に対する安全対策が必要になるため、正極材料や負極材料といったところからさらなる検討するさらなる安全対策が求められています。