リチウム電池火災への対応が、発火後の消火中心から、発火前の兆候検知と鎮火後の無人点検へと広がっている。熱暴走は直前まで電圧や温度の変化が小さく、事前把握が難しい。さらに、鎮火後も残存電池が再び熱暴走を起こす恐れがあり、人がすぐに現場へ立ち入れないケースも多い。このため業界では、こうした対策が電池セル工場にも広がるとみており、海外の防災基準の適用を先に受ける海外工場で導入が先行するとの見方が出ている。

業界によると、リチウム電池火災は炎が上がる前から進行する。過熱や過充電などの異常が蓄積すると、セル内部で電解液が分解し、蒸気状のオフガスが漏れ出す。その後、熱暴走に至り、発煙や出火に発展する。従来の安全管理は、こうした最終段階への対応に重点が置かれていた。

ただ、バッテリー管理システム（BMS）が作動していても、電圧や温度は熱暴走の直前まで大きく変化しない。このため、水素を検知する従来型のガス検知器も、熱暴走の発生後にようやく反応する場合が多い。鎮火後も残存電池が再暴走する可能性がある一方、作業員が立ち入らずに内部の状況を確認する手段は十分とはいえないという。

こうしたリスクは実際の事故でも表面化している。8月には、忠清南道にある一次電池製造工場の完成品倉庫で火災が発生した。国立消防研究院によると、倉庫内に保管されていた軍用一次電池パック約21万個は、2024年6月の京畿道華城におけるAricell工場火災で使われていたものと同一モデルだった。

Aricell火災では、リチウム電池の連鎖的な熱暴走によって建物全体が焼損し、作業員23人が死亡した。一方、忠清南道の倉庫は、鉄筋コンクリートの耐火構造に加え、耐火隔壁や電池保管棚ごとの自動拡散消火器を備えていたため、初期段階で鎮火できた。

もっとも、早期に炎を抑え込んだ結果、相当数の電池パックは焼損しないまま高熱にさらされた状態で残った。高温状態のリチウム電池は、わずかな衝撃や追加の温度上昇でも二次的な熱暴走や連鎖爆発につながりかねない。当時、消防当局は鎮火直後から2週間にわたり内部への立ち入りを制限し、建物外から状況を監視せざるを得なかった。延焼は防いだものの、残存電池が新たな危険要因になった形だ。

こうした中、業界では安全対策の対象を発火前と鎮火後にまで広げている。発火前の段階では、オフガスを捉えるセンサーが有力な手段として注目されている。米サンディア国立研究所の試験では、オフガスに反応する揮発性有機化合物（VOC）センサーが、熱暴走の7.1分前に警報を発した。センサーの反応直後に電流を遮断した電池パックは発火に至らず、冷却状態を維持したという。

韓国では、ハニャン大学の研究チームが、安全弁がなくガスがすぐには漏れにくいパウチ型電池を対象に、オフガスによる熱暴走の事前検知条件を探っている。

鎮火後の段階では、人に代わってロボットが現場を点検する。忠清南道の倉庫には、国立消防研究院と韓国科学技術院（KAIST）のユ・ジファン教授の研究チームが開発したバインロボットが投入された。車輪型ロボットや四足歩行ロボットでは、重量のある金属製ボディーが床面の電池を踏みつけ、熱暴走を誘発する恐れがあったためだ。

バインロボットは、空気を送り込むことでチューブが反転しながら前方へ伸びる構造を採用し、床面への荷重をほとんどかけない。屋上の排気口や床の隙間から内部へ進入し、現場の温度や電池の変形、崩壊の兆候をリアルタイムで送信した。

業界では、こうしたオフガス検知と無人点検の流れが、電池セル工場にも波及するとみている。オフガス検知は、過充電や過熱のように比較的緩やかに進行する異常の把握に有効性が確認されており、大量のセルを扱う生産設備へ適用できる余地が大きいとの評価だ。

海外では、オフガス検知を関連基準に盛り込む動きも出ている。Tfactoryによると、米保険会社FM Globalは2024年1月、リチウムイオン電池のエネルギー貯蔵システム（ESS）に関する損害防止基準を改定し、セル温度の上昇またはオフガスの検知時にESSを自動的に切り離すよう定めた。水素検知器については、熱暴走の開始後に警報を出し、非常排気を作動させる装置として別途位置付けた。

また、米国防火協会（NFPA）の通信施設基準「NFPA 76」でも、電池を高密度に配置した20kWh以上の設備に対し、熱暴走前の電解液蒸気の放出を監視する装置を求めている。保険会社の基準と現地の防火基準の両方を考慮する必要がある電池メーカーの海外工場では、オフガス検知の導入が先行して進むとの見方が強い。

業界関係者は「セル工場の特性上、たった一度の熱暴走でも致命的な打撃になり得る」とした上で、「制度化を待つのではなく、コストに対するリスク管理の効率を高めるため、自社基準の高度化を先行して進めている」と話した。