リチウムイオン電池の安全性の重要性

携帯電話、デジタル製品、電気自動車の普及に伴い、リチウムイオン電池は人々の生活の中でますます重要な役割を果たしている。低エネルギー密度、サイクル寿命が限られているなどの使用問題はよく非難されている。しかし、これらの問題に比べて、電池の安全問題は注目されている。近年、電池の安全問題による事故が多く、業界を驚かせたボーイングなど、多くの問題による結果が目を見張るようになっている787「ドリーム」テクノロジーリチウムイオン電池発火事件、およびサムスン ギャラクシー ノート 7広範囲の電池発火爆発事件が、リチウムイオン電池の安全性に再び警鐘を鳴らしている。

一般的に、リチウムイオン電池の安全性の問題は燃焼や爆発と表現されており、これらの問題の原因は電池内部の熱暴走にあるほか、外部要因によっても安全性の問題につながることがある。内部熱暴走が発生し、リチウムイオン電池電解液と密接に関係している。

リチウムイオン電池の電解液はリチウム塩と有機溶媒の混合溶液であり、商用のリチウム塩は六フッ化リン酸リチウムであり、この材料は高温で熱分解しやすく、微量の水及び有機溶媒との間で熱化学反応を行い、電解液の熱安定性を低下させる。電解液有機溶媒は炭酸脂質であり、このような溶媒は沸点、引火点が低く、高温でリチウム塩と放出しやすいPF5 のと反応し、酸化されやすい。