レーザーによるリチウムイオン電池火災検知技術を開発しました

この度、社会問題となっているリチウムイオン電池火災をレーザーを使って検知する技術を開発いたしました。



[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/77903/39/77903-39-5bdeb867c878257dcbdb1960213bb7a1-917x516.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
リチウムイオン電池火災実験の様子

開発の背景
大きな電気容量を持つリチウムイオン電池は、スマートフォンから電気自動車まで広く使用されています。しかし、誤った使用方法や保管状況、あるいは製造時の品質等に起因して異常発火し、火災に至る事故が頻発して社会問題となっています。特に電気自動車の輸送やデータセンター等におけるバックアップ電源など、大量のリチウムイオン電池が集積されるような状況においては、一度火災が発生すると甚大な被害をもたらすことが懸念されています。したがって、リチウムイオン電池を常時監視し、万が一の火災発生時に迅速に対応することが求められています。

そのような中、リチウムイオン電池が発火した際に発生する種々のガスをガスセンサによって検知するシステムが、すでに提案されています。ただ、ガスセンサの付近しかガスを検知できないため、多数のガスセンサを設置する必要があり、また風向きによっては検知が遅れる可能性も否定できません。さらに輸送の際には、電気自動車などのリチウムイオン電池搭載機器の設置位置が必ずしも同一ではないため、ガスセンサの設置位置を移動させる必要も生じます。

開発技術の概要
本リチウムイオン電池火災検知技術（以下、本技術）は、一酸化炭素に吸収される波長の赤外線レーザーをリチウムイオン電池の周囲の空間に照射し、リチウムイオン電池の異常発火に伴い少量発生する一酸化炭素を検知するもので、レーザー光の光路上に存在する分散した一酸化炭素を瞬時に検知することができます。したがって、個々のリチウムイオン電池ごとにガスセンサを設置する必要がなく、大量のリチウム電池を小規模なレーザーガス検知設備によって効率的に監視ができます。

今回、当社の火災実験室「プラシオラボ」において、実際にリチウムイオン電池を加熱・発火させ、東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社らが開発したレーザー式一酸化炭素検知器を用いて（図1）、発生した一酸化炭素を検知（図2）することに成功しました。


[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/77903/39/77903-39-9cdb44900ac86ba9738b83b7d19fec72-1222x374.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図1　実験の構成図


[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/77903/39/77903-39-bac38373f6276114658fa9843e75a27e-3524x2277.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図2　実験結果の一例


[動画: https://www.youtube.com/watch?v=KnwGD0oeDms ]
実験動画（YouTube）
今後の計画
今後、当社は開発パートナーと連携して本技術の実用化を目指していく予定です。また、一酸化炭素を検知した際の警報発生条件やシステム全体の仕様については、ユーザビリティと安全性の両立を最優先に、慎重かつ入念な検討を進める予定です。
当社は、革新的な技術を通じてリチウムイオン電池火災の防止という社会問題解決に貢献をし、より多くの皆さまに安全と安心をお届けできるシステムづくりを目指してまいります。


新コスモス電機について
1964年に世界で初めて家庭用ガス警報器を開発して以来、「世界中のガス事故をなくしたい」という想いで家庭用ガス警報器・産業用ガス検知警報器・住宅用火災警報器を手掛けてきました。家庭用ガス警報器は国内トップシェアを誇り、今では海外市場へも積極的に展開しています。すべての製品のコアとなるガスセンサ技術を基に、世の中になかった新しい商品を数多く開発しています。


[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/77903/39/77903-39-271def2662aef4d31ff6c6cc3f39d622-3900x2786.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
世界最大級のガスセンサ研究開発・製造設備「コスモスセンサセンター」


■会社概要
会社名：新コスモス電機株式会社
所在地：大阪市淀川区三津屋中2-5-4
代表者：代表取締役社長　高橋 良典
設立：1960年
事業内容：家庭用ガス警報器、産業用ガス検知警報器、住宅用火災警報器他の開発・製造・販売・メンテナンス
URL：https://www.new-cosmos.co.jp/

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