はじめに
ニュースやSNSで「モバイルバッテリーが発火」「バッグの中で燃えた」という話を時々見かけます。
小さくて便利なモバイルバッテリーが、なぜ突然燃えることがあるのでしょうか。
これは偶然でも都市伝説でもなく、リチウムイオン電池の物理的・化学的特性が原因です。
この記事では、
・なぜ発火するのか
・どんな条件で危険になるのか
・どうすれば防げるのか
を整理します。
モバイルバッテリーの中身
モバイルバッテリーの中には、ほぼ例外なく
リチウムイオン電池（Li-ion / LiPo）
が入っています。
これは
・高エネルギー密度（小さくてたくさん蓄えられる）
・軽い
・充放電できる
というメリットがある一方で、内部に可燃性電解液を持つ化学エネルギーの塊でもあります。
発火の正体 サーマルランアウェイ
発火事故の正体はほぼすべてこれです。
サーマルランアウェイ（Thermal Runaway）
内部で温度が上がる
化学反応が進む
さらに発熱する
制御不能な連鎖反応に入る
という暴走状態です。
この状態に入ると、外部から止めるのはほぼ不可能です。
なぜサーマルランアウェイが起きるのか
内部短絡（製造不良・経年劣化）
・セパレータ（正極と負極の間の絶縁膜）が破れる
・内部でショート
・急激な発熱
一気に発火条件に入ります。
過充電・過放電
過充電すると
・電極表面に金属リチウムが析出
・針状結晶（デンドライト）が成長
・内部短絡を引き起こす
発火リスクが上がります。
外部からの物理ダメージ
・落とす
・踏む
・カバンの中で圧迫される
内部構造が壊れ短絡する可能性があります。
高温環境
・夏の車内
・直射日光下
それだけで内部温度が危険域に入ります。
保護回路の欠如・故障
安価なモバイルバッテリーほど
・過充電保護
・過放電保護
・温度監視
が甘い、または壊れていることがあります。
なぜ「突然」発火するように見えるのか
内部では
・劣化
・微小な損傷
・結晶成長
が長期間かけて進行しています。
そしてある瞬間、臨界点を超えます。
人間から見ると「突然」に見えるだけです。
防ぐためにできること
信頼できるメーカーの製品を使う
PSEマークや認証のある製品を選びます。
異常を感じたら即使用中止
・膨らんでいる
・異常に熱い
・異臭がする
・充電が異常に早い、遅い
この時点で使用を止めます。
高温環境に放置しない
車内、直射日光、暖房の近くは避けます。
落とした後は注意
外観に異常がなくても内部破損していることがあります。
まとめ
・モバイルバッテリーは高密度な化学エネルギーの塊
・発火はサーマルランアウェイという物理現象
・原因は短絡、過充電、物理破壊、高温など
・「突然」ではなく「蓄積の結果」
・正しく使えば安全だが、誤ると危険
便利なものほど、正しい理解が安全につながります。