｢燃えにくい｣を売りにしたモバイルバッテリー｣が急増発した理由､発火リスクを抑える｢半固体電池｣は従来品と何が違うのか

この状態では、発熱が次の反応を呼び、その反応がさらに温度を上げる「熱暴走」に至ることがある。熱暴走が進めば、可燃性の電解液や発生した可燃性ガスに着火し、発火・発煙につながる。リチウムイオン電池の事故は、単なる「電池の爆発」ではなく、物理的損傷、短絡、化学反応、発熱が重なることで起きる現象なのだ。

半固体電池で「燃えにくいバッテリー」を作る

半固体電池はこうしたリチウムイオン電池の弱点に手を入れた技術である。従来の液体電解質を、ゲル状など流れにくい半固体の電解質に置き換えたものだ。これが半固体電池と呼ばれる由来である。従来のリチウムイオン電池の仕組みを保ちながら、電解質を改良したものが半固体電池なのである。

この電解質の性質を変えたことで、異常時の挙動をより安全な方向へ近づけることができる。たとえば電池が損傷した場合でも、ゲル状になった半固体電解質は液体電解質より漏れ出しにくい。液体ではないため可燃性のガスも発生・放出しにくくなるため、発火・発煙へ至るリスクを下げられるわけだ。

リチウムイオン電池と半固体電池の内部構造の違い（画像：筆者作図）

ただし、半固体電池は「絶対に燃えない電池」ではない。過度な衝撃、圧迫、高温環境、故障した充電器や品質に問題のあるケーブルの使用などによって、異常が起こる可能性は残る。それでも、液体電解質を多く使う従来型に比べ、万一の破損時に事故が深刻化する可能性を抑えられる点は重要だ。

ここまで読んで、「液体やゲルを使わず、すべてを固体にすれば、さらに安全なのではないか」と考える人もいるだろう。もちろんそのような電池、全固体電池も開発が進められている。全固体電池は電解質を固体化するため、可燃性液体の使用を抑えられ、電気自動車向けを中心に開発競争が進んでいる。