リチウム電池の火災を安全かつ効果的に消火する方法

2025 年 6 月 11 日

リー・パン博士

湖北大学理学博士、中南大学材料科学工学博士。高性能電極材料、防爆電池、低温電池の分野で長年研究を行い、確固たる科学研究のバックグラウンドと豊富な実務経験を有する。

リチウム電池の火災は、その頻度と深刻さから、ますます懸念されています。これらの火災は、ガス火災に比べて消火に660倍の水を必要とすることがよくあります。ニューヨークなどの大都市では、わずか12年間で260件以上のリチウム電池関連の事故が発生し、XNUMX人が死亡、XNUMX人以上が負傷しました。対応者は、次のような課題に対処する必要があります。再点火と熱暴走安全のためには適切な訓練とプロトコルが不可欠です。壊滅的な結果を防ぐには、迅速かつ知識に基づいた行動が必要です。

主要なポイント（要点）

リチウム電池の火災を消火する前に、状況を確認してください。有害ガスを避けるため、安全装備を着用し、安全に注意してください。
電池の種類に合った消火器を使用してください。リチウムイオン電池の火災には、ABC消火器または粉末消火器を使用してください。リチウム金属電池の火災には、D級消火器を使用してください。
火を消した後は周囲に注意してください。リチウム電池の火災は、残った熱で再び発生する可能性があります。工具を近くに置き、常に注意を払ってください。

パート1：リチウム電池の火災を消火するための即時手順

1.1 状況を評価し、安全を確保する

リチウム電池の火災が発生した場合、まず状況を評価し、安全を確保することが最優先事項です。リチウムイオン電池は熱暴走を起こす可能性があります。これは危険な連鎖反応であり、高熱、噴流火災、さらには爆発につながる可能性があります。消火を試みる前に、周囲の環境を評価してください。可燃性物質や密閉空間など、リスクを増大させる可能性のある潜在的な危険を特定してください。

火災が小規模で、鎮圧されている場合は消火作業を進めることができます。しかし、大規模な火災や複数のバッテリーパックが絡んでいる場合は、その場から避難し、直ちに救急隊に連絡してください。フッ化水素や二酸化炭素などの有毒ガスから身を守るため、手袋やゴーグルなどの個人用保護具（PPE）を必ず着用してください。これらのガスは熱暴走時に放出され、特に密閉空間では重大な健康リスクをもたらします。

ヒント： 過熱したバッテリーを隔離するために、耐火容器を近くに置いてください。この予防措置により、火炎の広がりを防ぎ、爆発のリスクを軽減できます。

1.2 リチウムイオン電池火災に推奨される消火剤

適切な消火剤を選択することは、火災を止めるために重要です。リチウムイオン電池効果的に消火します。リチウムイオン電池の火災は、可燃性液体を伴うクラスB火災に分類されます。この火災には、標準的なABC消火器または粉末消火器が非常に効果的です。クリーンエージェント消火システムも、その迅速な作用と非導電性により、信頼性の高いソリューションを提供します。これらのシステムは2001秒以内に消火し、残留物を残さず、NFPA 12およびNFPA XNUMX規格に準拠した環境に優しいシステムです。

水と激しく反応するリチウム金属火災には、クラスD消火器が不可欠です。これらの消火器には、炭酸ナトリウムや粉末黒鉛などの特殊な消火剤が含まれており、火を鎮火・冷却するように設計されています。以下の表は科学的研究の結果をまとめたものである。効果的な消火剤について：

勉強	所見
マジードら（2024）	リチウム火災における消火剤の設計原則を強調しました。
元ら（2021）	リチウムイオン電池の火災に対する各種消火剤を評価しました。
バブショクら（2017）	炭酸二カリウムは炭酸水素カリウムよりも効率的であることがわかりました。
ヴァン・ウィンガーデン他（2023）	推奨されるエアロゾルのサイズは抑制効果に影響します。

1.3 リチウム電池の火災を消火するためのステップバイステップガイド

リチウム電池の火災を安全かつ効果的に消火するには、次の手順に従ってください。

火災の種類を特定する: 火災の原因がリチウムイオン電池かリチウム金属電池かを判断してください。この違いによって消火剤の選択が変わります。
適切な消火器を使用してください: リチウムイオン電池の火災には、標準の粉末消火器またはABC消火器を使用してください。リチウム金属の火災には、クラスD消火器を使用してください。
抑制剤を適用する: 水性フィルム形成泡消火剤（AFFF）などの泡消火剤を使用して消火し、再燃を防ぎます。あるいは、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムなどの乾燥化学薬剤を散布して化学反応を阻害します。
デバイスを冷却する: 火が小さい場合は、過熱した機器を水またはノンアルコールの液体で冷却してください。熱暴走を防ぐため、少なくとも15分間は冷却を続けてください。
再点火の監視: リチウムイオン電池の火災は、残留熱により再燃する可能性があります。消火後も周囲を注意深く監視し、消火用具を手元に置いてください。
必要に応じて避難してください: 火が広がったり制御不能になった場合は、すぐに避難し、緊急サービスを呼び出してください。

注意： FAAの試験では、水はリチウムイオン電池の電解質の燃焼を効果的に消火し、熱暴走の伝播を阻止することが示されています。しかし、大規模な火災の場合、水だけでは十分ではない可能性があります。

以下の手順に従うことで、リチウムイオンバッテリーの火災を鎮火させ、ご自身や周囲のリスクを最小限に抑えることができます。常に安全を最優先に考え、入手可能な最も効果的なバッテリー消火剤を使用してください。

パート2：リチウムイオン電池の火災がなぜ危険なのか

2.1 リチウムイオン電池の熱暴走について

熱暴走は、リチウムイオン電池に関連する最も重大な安全上の危険性の一つです。この現象は、内部損傷、あるいは過熱や機械的な損傷といった外的要因によって急激な温度上昇が引き起こされたときに発生します。この熱が連鎖反応を引き起こし、可燃性ガスや有毒ガス、煙、さらには爆発につながることもあります。

リチウムイオン電池は、穴を開けたり押し潰したりするなどの機械的な損傷によって熱暴走を起こす可能性があります。内部損傷により熱が発生し、液漏れ、発火、さらにはリチウムイオン電池の本格的な火災に発展する可能性があります。電気自動車に使用されるような大型バッテリーは、さらに大きなリスクを伴います。熱暴走時に大量のガスが放出され、構造的な損傷や重傷を引き起こす可能性があります。

所見	詳細説明
爆発の危険	リチウムイオン電池が故障すると、熱暴走ガスが蓄積して爆発の危険が生じます。
バッテリーサイズの影響	電気自動車に搭載されるような大型のバッテリーは、構造物を損傷したり、怪我をするリスクがあるほどのガスを発生する可能性があります。
データの可用性	データはオンラインリポジトリを通じて一般公開されます。

リチウム電池の火災リスクを軽減するには、熱暴走を理解することが不可欠です。その誘因を認識することで、危険な連鎖反応を防ぐための予防策を講じることができます。

2.2 可燃性ガスと再発火の危険性

リチウムイオン電池の火災は、フッ化水素や一酸化炭素などの可燃性で有毒なガスを放出します。これらのガスは火災の燃料となるだけでなく、深刻な健康被害をもたらします。密閉された空間では、これらのガスが蓄積し、爆発や窒息を引き起こす可能性があります。

再発火もまた重大な危険です。リチウムイオン電池の火災は一見消えたように見えても、残留熱によって再発火する可能性があります。そのため、火災発生場所の監視が不可欠です。消火用具を常に近くに置き、くすぶりや煙の兆候に常に注意を払う必要があります。

ヒント： 消火後は有害ガスを拡散させ、爆発の危険を減らすために、十分に換気してください。

2.3 リチウムイオン電池の火災消火における課題

リチウムイオン電池の火災消火は、特有の課題を伴います。熱暴走によって発生する熱を制御するために、強力な冷却が必要です。特に大規模な火災の場合、標準的な消火器では必ずしも十分ではない場合があります。さらに、再燃の危険性も消火活動を複雑化させます。

消防士は次のようないくつかの障害に直面します。

火が消えた後も再燃する危険性があります。
可燃性ガスおよび有毒ガスによる化学物質への曝露の可能性があります。
バッテリーパックへのアクセスを妨げる複雑な車両設計。

これらの課題に対処するため、専門家は安全区域の設置、高度な冷却技術の導入、メーカーとの連携による消火戦略の改善を推奨しています。緊急対応要員向けの訓練プログラムや電気自動車の停止手順の周知も、リチウムイオン電池の火災事故発生時の安全性を高めるのに役立ちます。

これらの課題を理解することで、リチウム電池の火災に対してより適切に備え、対応することができ、生命や財産へのリスクを最小限に抑えることができます。

リチウム電池の火災では、被害を最小限に抑えるために迅速な対応と適切な消火剤が必要です。効果的な消火技術は、以下のようなメカニズムに依存しています。酸素置換、断熱、ガス遮断。以下の表はこれらの機能の概要を示しています。

演算	詳細説明
酸素置換	火災の負荷を覆い、酸素を排除し、燃料を枯渇させます。
相変化と分離	約 1500°F で溶け、ヒートシンクとして機能し、火の周りに硬い殻を形成します。
可燃性ガスの混乱	可燃性ガスを低濃度に分解し、可燃性を低減します。
火災ガスの吸着性	可燃性分子に結合し、発火や毒性への影響を制限します。

リチウム電池の火災の原因を理解することは、予防に不可欠です。適切な消火剤を常に使用してください。リチウム金属電池の火災には、クラスD消火器が不可欠です。リチウムイオン電池の火災には、標準的なABC消火器、または二酸化炭素と粉末グラファイトを配合した泡消火器が効果的です。企業は、人命と財産を守るために、強固な安全対策を講じ、防火対策に投資する必要があります。