JIS C 4441:2021 電気エネルギー貯蔵システム―電力システムに接続される電気エネルギー貯蔵システムの安全要求事項―電気化学的システム | ページ 12

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    をもたらす可能性がある。製造業者は,アークフラッシュ及びアークブラストの危険性を低減する方
    法に関する緊急時対応ガイドラインを提供することが望ましい。
c) 貯蔵されたエネルギーの危険 : 緊急状態の際に損傷したBESSは,潜在的な衝撃,アークフラッシュ,
    アークブラスト,及び再点火の危険を引き起こす可能性がある。潜在的な危険エネルギーを隔離し,
    必要に応じてエネルギーを排出して一部の技術の再点火を防ぐために,現地では,緊急事態を支援す
    るための訓練を受けた待機作業者への連絡手段を確保していることが望ましい。商業用及び工業用の
    施設については,現地での緊急時対応に対応できる訓練を受けた人員が必要である。家庭用及び小規
    模の商業用システムの場合には,初期対応者を支援し,電池の廃棄時,貯蔵されたエネルギーの放出
    に対処するために,訓練されたオンコールの人員が対応可能にする必要がある。
B.4.4 物理的危険源
  物理的危険源の例を,次に示す。
a) 圧力除去手段をもたない装置及び機器(例えば,フロー電池などの幾つかの化学的性質)の過熱によ
    って,危険な圧力が発生することがある。
b) 部品が高温になる可能性がある。
c) 異常状態時に危険な運動エネルギーをもった露出部分があると,人体に危害を及ぼす可能性がある。
    これらの例としてファンブレードが露出している場合などがある。
B.5  実用されている電池技術
B.5.1 リチウムイオン(Li-イオン)電池(分類C-A)
  リチウムイオン電池とは,負極(アノード)及び正極(カソード)材料がリチウムイオン(Li+)のホ
ストとして機能する電池をいう。リチウムイオンは,放電中にアノードからカソードに移動し,カソード
に挿入される(カソードの結晶構造のボイドに挿入される。)。充電中はイオンの向きが逆になる。リチウ
ムイオンは充電中又は放電中にホスト材料に挿入されるため,リチウムイオン電池内には自由なリチウム
金属が存在しないため,たとえ電池が外部火炎の影響又は内部故障によって発火するとしても,金属火災
抑制技術はリチウムイオン火災を制御するのに適切ではない。
  通常の使用条件下でのリチウムイオン電池の危険性に関する考慮事項は,次のとおりである。
a) 火災危険源 : セル内に潜在的な欠陥がある場合,又はセルの熱暴走を防止する制御の設計上の問題が
    ある場合,火災危険源が生じる可能性がある。システムは,これらの欠陥による伝搬を防止する能力
    について評価される必要がある。
b) 化学的危険源 : 該当せず。
c) 電気的危険源 : 電池が危険な電圧及びエネルギーレベルにある場合,これらの電池の定期保守に関連
    する電気的危険源が存在する。
d) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池を保守又は交換のために隔離できない場合,保守作業中に,貯
    蔵されたエネルギーによる危険源が生じる可能性がある。
e) 物理的危険源 : 該当せず。
  緊急時又は異常状態時のリチウムイオン電池の危険性に関する考慮事項は,次のとおりである。
f) 火災危険源 : 異常状態の結果,電池が適切な動作パラメータに維持されない場合,熱暴走の可能性が
    ある。また,セル内部短絡による異常状態においても火災の危険性がある。

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g) 化学的危険源 : セルのサイズ及び故障のレベルに応じて,異常状態下で危険な蒸気が放出される可能
    性がある。
h) 電気的危険源 : システムが危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,異常状態では電気的危険源
    が存在する場合がある。
i) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池が異常状態にさらされる場合,残存したエネルギーによる危険
    源が発生する可能性がある。損傷した電池にはエネルギーが貯蔵されている場合があり,注意を払わ
    なければ廃棄時に危険になる可能性がある。
j) 物理的危険源 : システムの設計によっては,触れることのできる部位が過熱している場合,又は保護
    具が外れ,ファンなどの可動する危険な部品への接触がある場合などの異常状態において,物理的危
    険源が生じる可能性がある。
B.5.2 鉛蓄電池(C-B)
B.5.2.1 概要
  鉛蓄電池は,正極の活物質として二酸化鉛を,負極として金属鉛を使用しており,28 ℃での比重が1.28
の硫酸電解液を使用している。放電中,正極及び負極の両方が硫酸鉛に変換される。鉛蓄電池には次の二
つの基本分類がある。
a) 開放形(ベント形)鉛蓄電池で,湿式鉛蓄電池又は液式鉛蓄電池とも呼ばれる。
b) 制御弁式(VRLA)鉛蓄電池で,電解液不要電池又はメンテナンスフリー電池と呼ばれることがある。
  開放形鉛蓄電池では電解液の継続的な保守が必要であり,電池の内容物は通気孔·火炎防止装置を介し
て大気に開放されている。VRLA電池は通常,大気に対して密閉されており,電池内に圧力が蓄積したと
きに開き,その後,再び閉じることができる弁が含まれている。VRLA電池の電解質は,ゲル電解質を使
用するか,多孔性の吸収性ガラスマットセパレータに電解質を吸収させることによって固定される。
B.5.2.2 開放形鉛蓄電池
  通常動作状態中の開放形鉛蓄電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
a) 火災危険源 : 水素の生成は,電池が完全に充電された後の充電電流の流れに関連している。この電流
    は,電池温度の上昇とともに増加し,過剰な充電電圧(V>2.45 Vpc)によって増強される。IEC 62485-
    2は,この問題に関する適切なガイダンスを提供している。放電すると,水素は生成されないが,負
    の活性質量に閉じ込められ,放電中に解放された水素の形でセルから小さな一時的な放出が発生する
    可能性がある。
b) 化学的危険源 : これらの電池は保守が必要であるが,大気に開放されているため,硫酸電解液と接触
    する可能性がある。これらの電池の近くの作業者は,適切な個人用防護具(PPE)を使用し,電池の周
    囲で作業する際に酸への暴露を防ぐよう注意する必要がある。これらのシステムには,規制に従い漏
    出制御及び中和方法を提供することが望ましい。
c) 電気的危険源 : 電池が危険な電圧及びエネルギーレベルにある場合,これらの電池の定期保守に関連
    する電気的危険源が存在する。
d) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池を保守又は交換のために隔離できない場合,保守作業中に,蓄
    電される可能性,又は貯蔵されたエネルギーによる危険源が生じる可能性がある。
  緊急·異常状態下での開放形鉛蓄電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
e) 火災危険源 : 電池が設置されている場所が適切に換気されていない場合,異常状態からの過熱によっ

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    て,開放形鉛蓄電池からの水素が濃縮される可能性がある。異常状態において,大電流回路の内部短
    絡が起こる可能性もある。
f) 化学的危険源 : 異常状態で腐食性硫酸電解液と接触する可能性があり,漏出の封込めが存在しないか,
    大量の漏出電解液を収容するための十分な大きさがない場合,開口部から酸が漏れたり気泡が発生し
    たりする。緊急状態では,初期対応者は,発生する可能性のある酸の流出を認識し,これらの電池の
    周囲に適切な注意を払う必要がある。
g) 電気的危険源 : システムが危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,異常状態では電気的危険源
    が存在する場合がある。
h) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池が異常状態にさらされている場合,貯蔵又は残存したエネルギ
    ーによって危険源が生じる可能性がある。
B.5.2.3 制御弁式鉛蓄電池(VRLA)
  通常動作状態中の制御弁式鉛蓄電池(VRLA)の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
a) 火災危険源 : VRLAセル及びモノブロックは,全ての運転条件下で水素を放出する。換気の要求事項
    はIEC 62485-2に規定されており,換気口と近くのスパーク又は熱源との間の適切な安全距離に関す
    る規定とともに,通常状態及びブースト充電状態における換気の要求事項について規定されている。
    異常運転,すなわち,過充電状態では放出される水素の量は50倍に増加し得る。
b) 化学的危険源 : これらの電池は電解質が乾燥形であるため,通常の使用条件下で腐食性の電解液にさ
    らされても問題はない。
c) 電気的危険源 : 電池が危険な電圧及びエネルギーレベルにある場合,これらの電池の定期保守に関連
    する電気的危険源が存在する。
d) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池を保守又は交換のために隔離できない場合,保守作業中に,貯
    蔵されたエネルギーによる危険源が生じる可能性がある。
  緊急·異常状態下での制御弁式鉛蓄電池(VRLA)の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
e) 火災危険源 : 電池が過熱する異常状態下では,水素ガスが放出される可能性がある。これは,可燃性
    濃度による潜在的な火災危険性をもたらす可能性がある。電池が適切な動作パラメータに維持されな
    い場合,熱暴走の可能性がある。また,内部短絡異常による火災の危険性がある。
f) 化学的危険源 : これらの電池には腐食性の電解質が含まれているが,開放形と同様の漏出の危険性を
    もたらすほど多くの遊離電解質は含まれていない。電池ケースに亀裂又は漏れが発生した場合,異常
    状態では,電解液が僅かに放出されたり,漏出が発生したりする可能性がある。
g) 電気的危険源 : システムが危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,異常状態では電気的危険源
    が存在する場合がある。
h) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池が異常状態にさらされると,残存したエネルギーによる危険源
    が発生する可能性がある。損傷した電池にはエネルギーが貯蔵されている場合があり,注意を払わな
    ければ廃棄時に危険になることがある。
B.5.3 ニッケル電池(C-B)
B.5.3.1 概要
  定置用途のニッケル電池は,ニッケルカドミウム(Ni-Cd)及びニッケル水素(NiMH)の二つの主要技
術に分けられる。ニッケルカドミウム電池には,正極に水酸化ニッケル活物質及び負極にカドミウムが使
用されており,電解質に水酸化カリウム溶液が含まれている。定置用途のニッケルカドミウム電池には,

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通気式鉛蓄電池に似たモノブロック電池の複数のセルで設計された,ポケット式電池又は焼結式電池があ
る。また,電解液の保守用通気孔もある。ニッケルカドミウム電池は,VRLA電池と同様の圧力開放弁を
備えた密閉形ファイバニッケルカドミウム電池など,密閉形にすることも可能である。ニッケル水素電池
には,正極に水酸化ニッケル活物質,負極に金属水素化物合金,及び電解質として水酸化カリウムの溶液
が含まれている。ニッケル水素電池は,単一セル設計又は複数の内部セルを備えたモノブロック設計のい
ずれかで密閉され,VRLA電池と同様の圧力を緩和するための密閉可能な弁が設けられている。
B.5.3.2 ニッケルカドミウム(Ni-Cd)電池
  通常動作状態中のNi-Cd電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
a) 火災危険源 : 電池が設置されている場所が適切に換気されていない場合,開放形Ni-Cd電池からの水
    素が濃縮される可能性がある。設備が規制に適合していたとしても,この点に注意する必要がある。
b) 化学的危険源 : これらの電池は保守が必要であり,大気に開放されているため,腐食性の水酸化カリ
    ウム電解液との接触の可能性がある。これらの電池の近くの作業者は,適切な個人用防護具(PPE)を
    使用し,電池の周囲で作業する際に腐食性電解液への暴露を防ぐために注意する必要がある。これら
    のシステムには,該当する関連法令,関連条例などに従って,漏出の制御及び中和を行う必要がある。
c) 電気的危険源 : 電池が危険な電圧及びエネルギーレベルにある場合,これらの電池の定期保守に関連
    する電気的危険源が存在する。
d) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池を保守又は交換のために隔離できない場合,保守作業中に,貯
    蔵されたエネルギーによる危険源が生じる可能性がある。
e) 物理的危険源 : 該当せず。
  緊急·異常状態下でのNi-Cdの電池危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
f) 火災危険源 : 電池が設置されている場所が適切に換気されていない場合,異常状態からの過熱によっ
    て,開放形Ni-Cd電池からの水素が濃縮される可能性がある。異常状態の間において問題が起きる別
    の箇所は,大電流回路の内部短絡が起こる可能性がある。
g) 化学的危険源 : 異常状態で腐食性硫酸電解液と接触する可能性があり,漏出封込めが存在しないか,
    大量の漏出電解液を収容するための十分な大きさがない場合,開口部から酸が漏れたり気泡が発生し
    たりする。緊急状態では,初期対応者は,発生する可能性のある酸の流出を認識し,これらの電池の
    周囲に適切な注意を払う必要がある。Ni-Cd電池には有害な有害廃棄物であるカドミウムが含まれて
    いる。通常の条件下では暴露されないが,異常状態下では,燃焼中の電池の蒸気中にカドミウムが混
    入する可能性がある。
h) 電気的危険源 : システムが危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,異常状態では電気的危険源
    が存在する場合がある。
i) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池が危険なレベルのエネルギーを含んでいる可能性のある異常状
    態にさらされると,貯蔵されたエネルギーによる危険源が発生する可能性がある。損傷した電池には
    エネルギーが貯蔵されている場合があり,注意を払わなければ廃棄時に危険になることがある。
j) 物理的危険源 : システムの設計によっては,アクセス可能な部分が過熱している場合,又は保護具が
    外れ,ファンなどの可動する危険な部品への接触がある場合の異常状態において,物理的危険源が生
    じる可能性がある。
B.5.3.3 ニッケル水素電池(NiMH)
  通常動作状態中のニッケル水素電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。

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a) 火災危険源 : 電池が過熱及び熱暴走を防止するように設計されたものとして運用されている場合でも,
    通常の動作条件では可燃性ガスが発生しないことが望ましい。
b) 化学的危険源 : これらの電池は電解質が乾燥形であるため,通常の使用条件下で腐食性の電解液にさ
    らされても問題はない。
c) 電気的危険源 : 電池が危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,これらの電池の定期保守に関連
    する電気的危険源が存在する。
d) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池を保守又は交換のために隔離できない場合,保守作業中に,貯
    蔵されたエネルギーによる危険源が生じる可能性がある。
e) 物理的危険源 : 該当せず。
  緊急·異常状態下でのニッケル水素電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
f) 火災危険源 : 電池が過熱する異常状態下では,水素ガスが放出される可能性がある。これは,可燃性
    濃度による潜在的な火災危険性をもたらす可能性がある。電池が適切な動作パラメータに維持されな
    い場合,熱暴走の可能性がある。また,内部短絡異常による火災の危険性がある。
g) 化学的危険源 : これらの電池には腐食性の電解質が含まれているが,開放形と同様の漏出の危険性を
    引き起こす可能性があるほど多くの遊離電解質は含まれていない。異常状態時に電池ケースに亀裂又
    は漏れが発生している場合,電解液が泡立ったり,漏れたりする可能性がある。NiMH電池を燃焼さ
    せると,酸化コバルトの煙,酸化ニッケルの煙などの有毒蒸気が放出される可能性がある。
h) 電気的危険源 : システムが危険な電圧及びエネルギーレベルにあるとき,異常状態では電気的危険源
    が存在する可能性がある。
i) 貯蔵されたエネルギーの危険源 : 電池が危険なレベルのエネルギーを含んでいる可能性のある異常状
    態にさらされると,貯蔵されたエネルギーによる危険源が発生する可能性がある。損傷した電池には
    エネルギーが貯蔵されている場合があり,注意を払わなければ廃棄時に危険になることがある。
j) 物理的危険源 : システムの設計によっては,触れることのできる部位が過熱している場合,又は保護
    具が外れ,ファンなどの可動する危険な部品への接触がある場合の異常状態において,物理的危険源
    が生じる可能性がある。
B.5.4 高温ナトリウム電池(C-C)
B.5.4.1 概要
  高温ナトリウム電池は,ナトリウムベータ電池又は溶融塩電池とも呼ばれ,負極に金属ナトリウム,電
解質にセラミックベータアルミナを用いた密閉電池である。これらの電池は518 °F662 °F(270 ℃
350 ℃)の非常に高い温度で動作するため,活物質は溶融状態にあり,イオン伝導性を保証する。実用さ
れている高温ナトリウム電池には,ナトリウム硫黄及びナトリウム塩化ニッケルの2種類がある。ナトリ
ウム硫黄電池は,ナトリウム負極,ベータアルミナ電解質及び590 °F698 °F(310 ℃370 ℃)の温度範
囲内の動作温度をもつ硫黄正極からなる。ナトリウム塩化ニッケル電池は,ナトリウム陰極,電解質とし
てのベータアルミナ,及び動作温度範囲が518 °F662 °F(270 ℃350 ℃)のニッケル,塩化ニッケル,
又は塩化ナトリウムからなる陽極から構成される。
B.5.4.2 ナトリウム硫黄(NaS)電池
  通常動作状態中のNaS電池の危険源に対する考慮事項は,次のとおりである。
a) 火災危険源 : セル内に潜在的な欠陥がある場合,又はセルの熱暴走を防止する制御の設計上の問題が
    ある場合,火災危険源が生じる可能性がある。システムは,これらの欠陥による伝搬を防止する能力

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