釘刺し試験（Nail Penetration Test、Nail Test）は、リチウムイオン電池等の安全性を評価する試験の一つで、フル充電状態のセルに金属製の釘を一定速度で貫通させ、強制的に内部短絡を発生させて、その後の電池挙動（発火、発煙、爆発、温度上昇）を観察する試験である。各国の安全規格で「最も過酷な短絡試験」の一つと位置付けられ、電池の安全設計の根本的評価手法として用いられる。
試験条件は規格により異なるが、典型的には、（1）使用する釘：直径3〜8mm、先端角30〜60°、表面ステンレス鋼または塗装鋼、（2）刺入速度：80mm/s（高速）または0.1〜10mm/s（低速）、（3）刺入位置：セル中央部または最も致命的とされる位置、（4）刺入深さ：セルを完全貫通、（5）試験後の観察：6時間以上の温度・電圧モニタリング、（6）合格基準：発火・爆発しないこと（一部規格は冷却後の安全な状態への到達まで）、と定められる。
主な国際規格・国内規格の取扱いは、（a）UN 38.3：採用しない（衝撃試験T6で類似機能）、（b）IEC 62619：オプション項目、（c）GB/T 36276（中国国家標準）：必須項目、（d）GB/T 31485（中国EV電池）：以前は必須、2020年改訂で削除（過度に過酷との議論）、（e)KS C 8546（韓国）：必須、（f)UL 1642：採用、と国・用途で温度差がある。日本のJIS C 8714（携帯機器用リチウムイオン蓄電池）も類似試験を含む。
結果と電池化学種の関係は、（i）NMC（ニッケル・マンガン・コバルト）系：高エネルギー密度のため熱暴走リスクが高い、釘刺しで発火・爆発リスクが顕著、（ii）LFP（リン酸鉄リチウム）系：熱安定性高く、釘刺しでも温度上昇限定的・発火しにくい、（iii）固体電解質電池：発火リスクが大幅低減、安全性大幅向上が期待、で電池選定の重要評価指標となる。系統用蓄電所がLFPを主流化している主因の一つが、こうした釘刺し試験等のセル安全性で優位な点である。サプライヤー選定でメーカーの試験データ提示が事実上の必須事項となっている。
蓄電所業界では、本技術領域の継続的な進化への対応が事業競争力の決定要因です。AI・デジタルツイン基盤の活用、サイバーセキュリティ強化（IEC 62443等）、サーキュラーエコノミー対応、メーカー・第三者試験機関・業界団体との連携、国際標準化への参画が、技術上の競争力・社会的信頼・運用継続性を支える重要な戦略要素となります。
国際的には、IEC・IEEE等の国際標準化機関での規格策定、グローバル製造・運用事業者間の技術連携、新興市場（東南アジア・中東・アフリカ等）への展開機会拡大が進展しています。日本企業にとって、本技術領域での研究開発投資の継続、スタートアップ・大学・国立研究機関との産学連携、特許戦略・知財管理の高度化、海外実証案件への参画が、グローバル競争力確保の重要要素です。経済安全保障・サプライチェーン国産化政策の中で、本技術の戦略的位置付けは中長期的にますます重要となります。
国際的には、IEC・IEEE等の国際標準化機関での規格策定、グローバル製造・運用事業者間の技術連携、新興市場（東南アジア・中東・アフリカ等）への展開機会拡大が進展しています。日本企業にとって、本技術領域での研究開発投資の継続、スタートアップ・大学・国立研究機関との産学連携、特許戦略・知財管理の高度化、海外実証案件への参画が、グローバル競争力確保の重要要素です。経済安全保障・サプライチェーン国産化政策の中で、本技術の戦略的位置付けは中長期的にますます重要となります。
主な出典・参考情報
- IEC（国際電気標準会議）規格群（IEC 62933、IEC 62619、IEC 61850等）
- IEEE（米国電気電子学会）標準（IEEE 1547、IEEE 2030.5等）
- JIS（日本産業規格）電気・電池関連規格
- UL認証規格（UL 9540、UL 9540A、UL 1973等）
- 各メーカー製品仕様書・技術資料
- NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）技術ロードマップ