一部のバッテリーでの難燃剤は火災を悪化させる可能性があります

過去3週間にわたって南カリフォルニアの山火事が壊滅的なコミュニティを破壊したため、リンゴのエアポッドからテスラのサイバートラックまで、あらゆるものに見られる非常に可燃性のリチウムイオン電池が不明になり、炎に包まれ、危険な化学汚染物質が空気中に放出されました。多くのバッテリー、特にeバイクやプラスチック充電バッテリーエンクロージャーを備えた他の製品には、可燃性を制限するために、炎遅延剤が外側のコーティングに追加されています。しかし、今週はジャーナルに書いています 環境科学技術 これらの難燃剤が火災の広がりを鎮めるためにあまりしていないようであり、実際に放出されていると言う もっと 空気中に毒素を浸します。

「歴史的に、炎症性基準を満たすための難燃性の使用により、子供向け製品、家具、電子機器などの製品の火災安全性の利点が実証されていない健康リスクが記録されています」と、グリーンサイエンスポリシー研究所の科学者は記事に書いています。

「私たちは、プラスチック製のバッテリーエンクロージャに炎還元剤の追加につながる要件に疑問を呈しています」と彼らは付け加えました。

リチウムイオンバッテリー火災が非常に危険な理由

バッテリーは、燃焼した強度と期間のために独自の課題を提示します。火災中のように、損傷または高温にさらされた場合、「熱暴走」と呼ばれる連鎖反応が発生し、最終的に燃焼するまでバッテリーが制御不能に加熱されます。これらの火災は、非常に高温で燃え、再燃する能力を持っているため、鎮圧することが困難であることで有名です。これは、小規模な消費者電子機器に見られるものよりもはるかに多くのエネルギーを含む大型電気自動車のバッテリーで特に当てはまります。コンテキスト用の単一のテスラモデルS電気自動車は、約1万iPhoneを作るために多くのリチウムを持っていると伝えられています。バッテリー火災も危険なほど予測不可能です。バッテリーに引き起こされた損傷は、数日または数ヶ月後に火の玉につながらない可能性があります。それは、火災後のエリアからこれらのバッテリーを除去することを任されたクリーンアップクルーは、目に見えない、カチカチな爆弾を扱っていると仮定しなければなりません。

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これらの脅威に対応して、一部のリチウムイオンバッテリーメーカーは、州の可燃性基準を満たすために火災還元剤を含むプラスチックコーティングを使用して始まりました。グリーンサイエンス政策研究所の上級科学者であるリディア・ジャールは、この慣行は善よりも害を及ぼしているかもしれないと言います。今のところ、Jahlと彼女の同僚は、これらの化学物質が実際にバッテリー火災を遅くするために何でもしていることを証明する明確な研究が不足していると言います。 Jahl氏によると、今日市場にいるリチウムイオン電池の割合はこれらの化学物質を使用しているのは不明ですが、プラスチックのエンクロージャーで難燃剤の複数のマーカーを示したいくつかのeバイクブランドをテストしました。

懸念は、州の炎の評価と安全基準を順守しようとしている企業が、火炎剤でコーティングされた安価なプラスチックに目を向けることを選択するかもしれないということです。 Jahlは、これらの同じ遅延化学物質がEVバッテリーの電解質溶液にも追加されていると指摘しました。バッテリーが損傷を受けたり、高温にさらされて化学反応が始まると、その後の火災はこれらの遅延剤が効率的に緩和するにはあまりにも強力です。

「プラスチックに難燃剤を追加することで熱暴走火を止めようとすることは、潜水艦にスクリーンドアを追加するようなものです。」 イグニッションハンドブック 著者で消防士のVyto Babrauskasは声明で述べた。 「圧倒的な力に対する無駄な努力です。」

熱暴走が発生した場合、火炎遅延剤は数秒間役立つ可能性がありますが、独自に火を封じ込めることはできません。最終的に、消火剤自体は、追加の有毒化学物質を燃焼させ、空気中に放出します。研究者が言及した遅延剤は、主に化学物質の有機ハロゲンと有機リン酸塩を使用しています。過去の研究は、これらが燃焼して吸入したときに潜在的な神経学的、生殖、免疫の害のリスクの増加に関連している可能性があることを示しています。また、複数の癌のリスクの増加にもリンクされています。

「都市部を通り抜ける山火事があるとき、燃えているものがまったく広い混合物があります」とヤールは言いました。 「バッテリーのエンクロージャーと人々の家のすべてのプラスチックは、そのすべてが山火事の煙のひどいプルームに混ざり合う可能性があります。」

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ユビキタスバッテリーは自然災害を戦うのがさらに難しくなっています

消費者が毎日使用するリチウムイオン電池の膨大な量と成長サイズは、すでに致命的な自然災害イベントをより複雑にしています。これらの種類のバッテリーは1970年代にさかのぼりますが、世界中の電気自動車の採用が加速したことのおかげで、その生産は過去10年間で急速に増加しています。米国のどこにも、ロサンゼルス大領域よりも豊富なEVはありません。カリフォルニアエネルギー委員会は、LAカントリーの住民は、過去15年間に少なくとも581,00プラグインハイブリッドとEVを登録したと伝えられています。これらの車両のうち5人に1人が昨年販売されました。防火コーティングがなくても、損傷したEVバッテリーは、フッ化ホスホリル、シアン化水素、塩化水素など、いくつかの有毒ガスを放出する可能性があります。

地元の役人は、これらの車両のバッテリーは、残骸をふるいにかけている消防士やクリーンアップの乗組員にすでに課題を提起していると言います。カリフォルニアの緊急サービス局は、すでに損傷したバッテリーのメモの兆候を探すために、すでに危険物チームを家に送ったと伝えられています。これらの除去チームは、バッテリーから漏れている可能性のある化学物質を除外する特別なフェイスマスクだけでなく、耐火性の衣服や使い捨てのスーツを着用する必要があります。余分な水が敷地内に持ち込まれて、火がつく可能性のある新しい炎をすばやく出すことができます。彼らは彼らのために彼らの仕事を切り取っています。環境保護庁は、2023年にマウイ火災のクリーンアップ中に94台の電気およびハイブリッド車両から30トン以上のリチウムイオン電池を除去したと言います。LA火災のバッテリークリーンアップは、比較してそれらの数字が小さくなる可能性があります。

「これは…私たちの推定から、おそらく最大のリチウムイオンバッテリーピックアップ、クリーンアップ、それは世界の歴史で起こったことです」と、パリサデスとイートンファイアクリーンアップの環境保護庁の事件司令官スティーブカラノグは語った NBCニュース 今週初め。

研究者は、この成長する問題の最良の解決策は、そもそもバッテリーが燃焼しないように努力することに集中することだと言います。 Green Science Policy InstituteのJahlと彼女の同僚は、企業と地元の規制当局が、短絡して火災につながる可能性のある製造上の欠陥を防ぐために、より厳格な品質保証と品質管理を制定できると述べています。いくつかの米国の議員は、以前に安価に作られた、規制されていない中国のeバイクバッテリーを危険な誤動作に特に傾向があると呼びました。 Jahl氏によると、消費者の電子メーカーは、バッテリーの健康を継続的に監視できるバッテリー管理システムを導入し、熱暴走の条件を検出した場合に一時的にシステムをシャットダウンできると述べています。場合によっては、火炎遅延剤でコーティングされたプラスチックエンクロージャーを備えた製品は、プラスチックを可燃性の少ない金属に置き換えることにより、同様の火災評価を達成できる可能性があります。

「最終的に、最初に火災が始まるのを防ぐことができれば、難燃剤を追加することで問題を後方に解決しようとする必要はありません」とJahl氏は言います。

それでも、それらの努力でさえこれまでのところしか行くかもしれません。最近のLA Wildfirsのような極端な状況では、火の経路にある他のすべてと一緒にバッテリーが燃えるのを止めることができることはあまりありません。過剰な射撃剤を除去することはそれを止めることはありません、と研究者は言いますが、少なくとも彼らはすでに危険な状況を悪化させることはありません。

「これは、バッテリーの使用をやめるべきという意味ではありません」とJahlは付け加えました。 「多くの場合、彼らは人々が自分の家に使用するガソリンエンジンまたは巨大な天然ガスを直接交換します。彼らは間違いなく、私たちがクリーンエネルギーに移行するのを助けている良いことです。私たちは、必要以上に有害な化学物質を追加しないように注意したいだけです。」