東北大学流体科学研究所の中村寿准教授と丸田薫教授らは、リチウムイオン電池の電解液主成分である炭酸エステルの着火反応を解明した。分子構造のわずかな違いで着火のしやすさが大きく異なることを実験的に示した。また、炭酸エステルの統合燃焼反応モデルを構築し、より正確な着火限界予測を実現した。発火しない安全なリチウムイオン電池の開発や運用につながると期待される。

リチウムイオン電池の安全性評価としてクギ刺し試験などがされている。

だが、これらは電解液の相変化や化学反応などを全て含む複合的試験で、電解液自身の燃焼学に基づく着火性評価や着火過程は不明だった。

そこで、研究グループは試料の着火のしやすさの評価と温度域ごとの化学反応の観察ができる温度分布制御マイクロフローリアクタを独自に開発。これを用いて炭酸エステルの着火特性を調べた。

その結果、エチル基を持つ炭酸エステルは熱分解反応が低温で進行するため、メチル基のみの炭酸エステルより着火しやすいことが分かった。