「スマホが勝手に発火した」「電気自動車が駐車場で燃え上がった」。こうしたニュースを見るたびに、多くの人が「なぜ？」と疑問に思うでしょう。
その答えが「熱暴走（サーマルランナウェイ）」です。リチウムイオンバッテリーの内部で起こる連鎖反応で、一度始まると止めることが非常に困難です。
20年の消防経験を通じて、私はこの現象の危険性を身をもって知っています。今日は、熱暴走とは何か、なぜ起こるのか、そしてどう予防できるのかを解説します。防火ブランケットの基本については総合ガイドをご覧ください。
熱暴走とは何か
熱暴走（サーマルランナウェイ）とは、リチウムイオンバッテリーの内部で起こる自己加速的な化学反応です。一度始まると、外部からの冷却なしには止まりません。
ドミノ効果
リチウムイオンバッテリーは多数の「セル」で構成されています。1つのセルが過熱すると、発生した熱が隣のセルに伝わり、そのセルも過熱します。これがドミノ倒しのように連鎖していきます。
各セルが反応するたびに：
- さらに熱が発生
- 可燃性ガスが放出
- 圧力が上昇
最終的に、バッテリーは発火、あるいは爆発的に破裂します。
熱暴走の科学
バッテリーの内部構造
リチウムイオンバッテリーの内部には：
- 正極（カソード）：リチウム化合物
- 負極（アノード）：グラファイト
- セパレーター：正極と負極を分離する薄い膜
- 電解液：リチウムイオンが移動する液体（可燃性）
正常な動作では、リチウムイオンが電解液を通じて正極と負極の間を移動します。これが充電と放電です。
何が問題を引き起こすのか
セパレーターが損傷すると、正極と負極が直接接触します。これにより：
- 内部短絡：大量の電流が一気に流れる
- 急激な発熱：温度が急上昇
- 電解液の分解：可燃性ガスが発生
- さらなる発熱：連鎖反応が始まる
一般的に、バッテリー温度が150度を超えると熱暴走が始まります。一度始まると、温度は1000度以上に達することがあります。
熱暴走の原因
物理的損傷
最も一般的な原因は物理的な衝撃です。
- 落下による衝撃
- 圧迫（重いものを置く）
- 貫通（釘など）
- 曲げや捻り
私が対応した火災の多くは、落としたスマホを「大丈夫そう」と使い続けたケースでした。外見上の損傷がなくても、内部のセパレーターが損傷している可能性があります。
製造不良
低品質なバッテリーや偽造品は、熱暴走のリスクが高くなります。
- セパレーターの欠陥
- 金属粒子の混入
- 品質管理の不備
- 安全回路の省略
安価な互換バッテリーに交換することは、火災リスクを高める行為です。
過充電
バッテリーを推奨電圧以上に充電すると：
- 正極が不安定化
- リチウム金属が析出
- 内部短絡のリスク上昇
純正以外の充電器を使用すると、過充電保護が正しく機能しないことがあります。
過放電
バッテリーを完全に放電させると：
- 内部構造が劣化
- 次回の充電時に問題が発生
- 内部短絡のリスク上昇
長期間使用しないデバイスは、50%程度の充電状態で保管することをおすすめします。
高温環境
高温はバッテリーの大敵です。
- 夏の車内（60度以上になることも）
- 直射日光下での使用
- 発熱する機器の近く
高温環境での充電は特に危険です。バッテリーの限界温度に近い状態から始まるため、わずかな問題が熱暴走につながります。
経年劣化
バッテリーは使用するにつれて劣化します。
- 内部抵抗の増加
- 電解液の分解
- セパレーターの弱体化
古いバッテリーは新しいものより熱暴走のリスクが高くなります。
熱暴走の前兆
熱暴走が起こる前に、多くの場合警告サインがあります。
初期段階
- 異常な発熱（通常より明らかに熱い）
- バッテリーの膨張
- 充電時間の異常（極端に長いまたは短い）
- バッテリー持続時間の急激な低下
危険な段階
- 異臭（甘い化学的な臭い）
- 変色（茶色や黒色）
- 煙や蒸気の発生
- シューという音やパチパチという音
これらのサインを見たら、すぐにデバイスの使用を中止し、安全な場所に移動させてください。
熱暴走が起こると何が起きるか
段階的な進行
- 発熱開始：バッテリーが異常に熱くなる
- ガス発生：電解液が分解し、可燃性ガスが発生
- ベントまたは膨張：内部圧力が上昇し、ケースが膨らむ
- 発火：ガスが発火温度に達し、炎が出る
- 爆発的破裂：圧力が限界を超え、バッテリーが破裂
危険の規模
熱暴走の危険度はバッテリーサイズに比例します。
| デバイス | バッテリー容量 | リスクレベル |
|---|---|---|
| スマートフォン | 3,000-5,000mAh | 中（管理可能な場合あり） |
| ノートPC | 40,000-80,000mAh | 高 |
| 電動自転車 | 300,000-600,000mAh | 非常に高 |
| 電気自動車 | 数百万mAh | 極めて高（専門家対応） |
熱暴走を防ぐ方法
製品選びで予防
- 信頼できるメーカーの製品を選ぶ
- 純正バッテリーのみを使用
- 純正または認証済み充電器を使用
- 異常に安い製品を避ける
使用方法で予防
- 落としたデバイスは慎重に検査
- 高温環境での使用・充電を避ける
- 就寝中の充電を避ける
- 可燃物から離れた場所で充電
保管方法で予防
- 室温で保管（15-25度）
- 長期保管時は50%程度の充電状態に
- 直射日光を避ける
- 定期的に状態を確認
交換のタイミング
- 2-3年経過したバッテリーは交換を検討
- 膨張の兆候があれば即座に交換
- 異常な発熱を感じたら交換
- 容量が著しく低下したら交換
熱暴走発生時の対応
熱暴走が始まったら、リチウムバッテリー火災の消し方を参考に対応してください。
基本原則
- 安全確保：自分と周囲の安全を最優先
- 避難：有毒ガスを避けるため離れる
- 通報：119番でリチウムバッテリー火災と伝える
- 監視：再発火に24時間以上注意
防火ブランケットの活用
防火ブランケットは、熱暴走を止めることはできませんが：
- 飛び散る火花や破片を遮断
- 周囲への延焼を防止
- 避難時の保護シールドとして使用
業界の対応
リチウムイオンバッテリーのリスクに対し、業界は様々な対策を講じています。
安全技術の進歩
- より安全なセパレーター材料の開発
- 熱暴走検知・抑制システム
- 固体電解質バッテリーの研究
- バッテリー管理システム（BMS）の高度化
規制の強化
- 輸送規制の厳格化
- 安全認証の義務化
- リコール基準の明確化
まとめ
熱暴走は、リチウムイオンバッテリーの内部で起こる危険な連鎖反応です。一度始まると止めることが困難ですが、適切な予防策で発生リスクを大幅に減らすことができます。
重要ポイント：
- 物理的損傷、過充電、高温が主な原因
- 警告サインを見逃さない
- 純正製品と正しい使用法で予防
- 発生時は安全確保と避難が最優先
家庭の火災安全対策として、高品質な防火ブランケットを備えておくことをおすすめします。リチウムバッテリー火災に特化したものではありませんが、緊急時の選択肢として有用です。
