リチウムイオン電池の安全性確保と国内外の関連規制動向

リチウムイオン電池の異常発熱や発火などを原因としたトラブルから、製品回収へと至ったり、使用や輸送等に新たに規制が加えられたりする例がここ数年、散見されるようになっている。 　リチウムイオン電池が異常発熱、発火等の非安全へと至るメカニズム は? それらを抑えて安全を確保する技術は?また、リチウムイオン電池の安全性に関連する規制や規格動向は?理論に秀でた大学教授と経験豊富なコン サルタントの二人が、リチウムイオン電池の安全性に関して“技術“と“規制・規格“の両面から語り尽くします。

第1部 リチウムイオン電池の非安全へと至るメカニズムと安全性向上対策

(2017年8月30日 10:30〜12:30)

　リチウムイオン電池はモバイル機器のみならず電気自動車、電力貯蔵装置等、今後飛躍的に市場が拡大されるとの経済予測がある。 　電池の高性能化を目指した 研究 開発の国際的開発競争が行われている。 　一方で工業製品としての安全性は十分とはいえず、毎年、発火の可能性がある電池のリコールがなされている。本講演ではリチウムイオン電池の安全性の基礎、現状と課題、安全性向上対策等について概説し高性能電池開発の助としたい。

1. リチウムイオン電池の開発状況と安全性の現状
2. リチウムイオン電池が非安全になる機構
   1. 電池の熱暴走機構
   2. 熱暴走を誘発する基本的因子
3. 市販電池の現状の安全性確保策
4. 市販リチウムイオン電池の市場トラブルの例
5. 安全性向上の取り組み、対策
   1. 電解液の安定性向上
   2. 負極表面処理による安定性向上
   3. 正極表面処理による安定性向上
   4. 電解液の難燃性向上
   5. セパレータ
   6. 全固体電池
6. リチウム電池の安全性評価方法
   1. モバイル機器用電池
   2. 車載用電池
   3. 電力貯蔵用電池
7. 安全性と今後のビジネスチャンス
8. まとめと今後の展望
• 質疑応答

第2部 リチウムイオン電池の安全性を巡る国内外の規格・ガイドラインの制定動向と今後の展開

- EVを中心とする総合解説 -

(2017年8月30日 13:20〜17:00)

　現在、2017年において、ZEV (ゼロ・エミッション車) の増強政策もあって、EVとPHVの生産・販売は大きく増加している。一方でリチウムイオン電池の発火・破裂の事故は少なからず起こっている。UL、UNECE、ISOやIECなどのEVに特化した安全性試験規格が提案され、運用が始まっているが、その成果は未だ見えていない。安全性規格があればEVが安全になるというわけではなく、そうした実績を確かめられるものは何もない。現状は、複雑化しているセル、モジュールとEVの電池システムに対して、安全性試験がそれを追いかけるのが手一杯であり、むしろ試験方法自体の検証が必要とも思われる。 　EVの普及に対応しての安全性試験の計画と実施とその活用は、電池メーカーや自動車メーカーのみならず、原材料の開発段階においても重要度を増している。一方で、試験内容の分かり難さと、電池 (試験試料) と試験方法のマッチング調整の難しさから、各種試験をマニュアル通りに実施することすら不可能な状況である。今回のセミナーではこの点の技術解説も新たに加えて、関係業界向けの参考となる内容でお話しする。

1. 安全性試験規格の概要
   1. 事故の発生、電池 (セル) と電池応用製品
   2. 安全性試験の設定と電池事故の再現
   3. 法規制、認証システムとガイドライン
   4. 製品規格、測定規格と安全性試験規格の関係
   5. 各種規格の相互関係と互換性
   6. 品質保証と製造物責任 PL/品質保証/製造物責任 PL
2. JIS規格と電気用品安全法
   1. リチウムイオン電池 (セル) におけるJISの経緯
   2. 最新のJIS C 8715 – 1 (基礎特性) とC 8715 – 2 (安全性)
   3. 新JIS C 8715 – 2の安全性試験と要求事項
   4. 電気用品安全法と最近の運用
   5. 認証システムへの移行
3. UL規格と製品認証システム
   1. ULの業務と役割
   2. 電池および電池応用製品のUL
   3. UL1642の試験内容と改訂動向
   4. 応用製品別のUL規格
   5. ULおよびTUVの利用事例
   6. 資料 (試験項目一覧、英文)
4. UN規格 (国連危険物輸送基準勧告)
   1. UNの危険物輸送とClass_9
   2. 安全性試験の内容 (T1～T8)
   3. 国内外の輸送関係規制との整合性
   4. リチウムイオン電池の輸送実務
5. 電池 (セル・モジュール) 輸送関係の実務
   1. UN危険物輸送基準勧告とICAO、IATA
   2. 輸送のカテゴリー (国内、国際、郵便、宅配)
   3. 船舶安全法とIMO
   4. 輸出の準備手順と書類等
   5. 電池サンプルの輸送
   6. 廃電池の処理と安全性
6. EV用電池の安全性と試験規格
   1. EV用リチウムイオン電池 (セル)
   2. EV用電池の安全性規格の概要
   3. UL規格 (UL2580ほか)
   4. UN/ECE R100 電気自動車駆動系
   5. IEC、ISOほか関連規格
   6. 中国GB/T 2015
   7. 日本のEV、PHVと安全性
   8. 大型LiBの設計、製造と安全性
   9. 大型EV電池の試験設備例
   10. まとめ
7. 安全性試験の技術的な背景
   1. 安全性試験の技術的な背景
   2. 安全性 (認証) 試験までのステップ
   3. 電池 (セル) 設計と安全マージン
   4. 試験における電池 (セル) へのストレス
   5. 加熱、発熱と安全性
   6. (強制) 内部短絡と釘刺試験
   7. 破壊試験、過酷度および時間の設定
   8. ハザードレベル
8. まとめ
   1. 安全性へのポテンシャルイメージ
   2. 安全性とコスト
• 質疑応答
• 参考資料:安全性試験等の受託と認証機関

※ 講演時間の都合により、上記されている一部の項目に言及しない可能性がございます。
講師に特に言及して欲しい項目がある場合は、お申込みの際、通信欄にご記入下さい。