【4月29日 AFP】異常過熱したリチウムイオン電池の内部を、高性能のX線画像化技術を用いて調査することに世界で初めて成功したとの研究報告が28日、発表された。研究の目的は、生活環境に広く浸透しているリチウムイオン電池の安全性向上だという。

軽量で再充電可能なリチウムイオン電池は、携帯電話、カメラ、コンピューター、電気自動車をはじめ、最近では電子たばこに至るまで、世界のありとあらゆる電化製品に電力を供給している。

しかし、その一方で、異常過熱により爆発を起こし、けがや火災の原因となる危険性も指摘されている。ある実験では、1個の電池で発生した不具合により、壊滅的な連鎖反応が引き起こされる恐れが明らかにされた。それ以降、一部の航空会社ではリチウムイオン電池の大量輸送が禁止となっている。

英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（Nature Communications）に掲載された論文は、この不具合の発生プロセスをめぐる詳細な知見について言及したものとなっている。論文の共同執筆者で、英ユニバーシティー・カレッジ・ロンドン（University College London、UCL）のポール・シアリング（Paul Shearing）氏によると、この研究で用いられた最新の手法は「さまざまな種類の電池を評価対象として、その寿命、劣化、不具合がどのように発生するかを調査する機能を提供するものだ」という。

研究チームは、毎年億単位で製造されているリチウムイオン電池について、不具合が生じた際に起きる事象を理解することは、電池の設計を向上させるためのカギとなると指摘する。

シアリング氏と研究チームは、高速度X線断層撮影法とX線・赤外線画像化技術を組み合わせて用いることで、異常過熱が原因で電池内に気孔が形成され、電池の内層を変形させる現象がどのように起きるかの解明を可能にした。

異常過熱は、電池の電気的または機械的な誤用や、大型電池パック内の隣接するセルに不具合が生じた場合などの外部熱源の存在に起因して発生する可能性があるとシアリング氏は説明する。

シアリング氏は、AFPの電子メール取材に「電池の設計に応じて、さまざまに異なる臨界温度が存在し、この温度に到達すると、さらなる発熱事象が誘発され、さらに熱が生成される」と語った。また「発熱のスピードが環境への熱放射のスピードを超えると、電池の温度が上昇し始め、以降は熱散逸として知られるプロセスにおいて有害な事象が連続的に伝播する」と続けている。(c)AFP