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자격증/소방기술사

[소방] 리튬이온배터리

by 아이꾸준기술사 2024. 9. 3.
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[소방] 리튬이온배터리

1. 리튬이온배터리의 구성 및 특징

구분 내용
화학반응식
구성 1. 양극: 리튬산화물(Co, Ni, Mn 등 리튬이온 도핑)
 → 배터리의 용량 및 방전특성 결정
2. 음극: 흑연분말로 알루미늄, 구리박막 코팅 전극판 형성
3. 전해액: 휘발성 유기용제 (리튬 이동경로)
4. 분리막: 전자가 전해액 통한 이동을 방지하는 역할 (내부단락)
특징 1. 에너지밀도가 높다
2. 고속충전, 고율방전 유리
3. 자기방전율이 월 3~5%로 작다
4. 사용온도 범위가 넓다
5. 전해액이 유기용제이므로 화재에 취약하며 내부 단락시 고열 발생으로 화재 폭발 우려

 

 

2. 리튬이온배터리 화재의 위험성

구분 내용
제조상의 결함 1. 배터리를 보호하는 케이스와 내부 전극사이 공간 비좀음
2. 전극이 압박을 받음으로써 일부 배터리 전극이 구부러져 쇼트 발생
설계문제 1. 소형 단말기의 특성상 작은 본체에 맞춰 배터리 설계 → 내구성영향
2. 배터리 주면 물리적 압력에 의해 손상,  쇼트 발생
3. 내부 가연성 전해질의 발열로 가연성 증기 발생 및 분해
사용자 부주의 1. 낙하, 충격 등 장시간 사용시 전원의 구조적 결함
2. 배터리 과충전, 과방전으로 화재 폭발 우려
충전기 문제 저렴한 충전기의 경우 절연체의 불량 시공 등 전원관리가 부실

 

 

3. 대책

 1) 리튬이온배터리의 제조업체 공정관리 강화

 2) 리튬이온배터리의 보호회로 기준 강화 및 대체 배터리 연구 강화

 3) 사용 및 보관의 부주의에 의한 사고 위험 예방

  - 직사광선에 노출된 장소 피함

  - 충전기 및 배터리는 정품 사용

  - 날카오운 물체, 강한 충격 등이 가해지지 않도록

  - 수중 사용, 습기 높은장소에서 사용 지양


리튬이온배터리 덕분에 우리는 스마트폰을 언제 어디서나 쓸 수 있게 되었다. 전기를 보관할 수 있는 배터리는 정말 중요한 장치이다. 하지만 이렇게 유용한 만큼 위험성도 가지고 있다. 역사적으로 유용한 기능을 가진 발명품은 언제나 위험성을 가지고 있었고 그런 위험성을 제거 및 개선하기 위한 노력도 있어왔다.

이번 아리셀 공장으로 인한 사고는 너무나 안타깝다. 얼른 배터리의 안전성을 확보하는 기술이 개발되기를 바란다.

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