리튬으로 인한 화재

Jul 09, 2023

작은 패키지에 많은 양의 에너지를 저장할 수 있는 능력 덕분에 리튬 이온 배터리는 노트북과 베이프 펜부터 전기 자동차와 자전거에 이르기까지 다양한 장치에 전원을 공급하면서 점점 인기를 얻고 있습니다. 대부분의 배터리는 안전하게 작동하지만 일부 배터리는 오작동하고 화재가 발생할 수 있으며 때로는 치명적인 결과를 초래할 수도 있습니다.

네덜란드 해안경비대는 현재 화요일 자동차 운반선에서 발생한 치명적인 화재가 탑재된 전기 자동차 중 하나에서 발생했는지 조사하고 있습니다. 지난 6월 뉴욕시에서는 전기자전거 수리점에서 리튬이온 배터리로 인한 화재가 발생해 4명이 목숨을 잃은 사건이 늘어나는 추세다. 연방 항공국(Federal Aviation Administration)은 작년에 항공편에서 74건의 리튬 배터리 사고를 보고했으며, 이 숫자는 지난 10년 동안 지속적으로 증가했습니다.

배터리 오작동의 주요 원인 중 하나는 잘못된 제조입니다. 예를 들어, 삼성은 2016년 갤럭시 노트 7 휴대폰을 리콜하고 단종했습니다. 용접 제어 불량으로 인한 배터리 화재와 음극 표면의 비정상적인 버(burr)로 인한 것입니다. 이러한 버는 분리막을 관통하여 배터리가 케이스에 포장되어 있을 때 단락 및 화재를 일으킬 수 있습니다.

리튬 이온 배터리에서 발생할 수 있는 또 다른 위험한 상황은 열 폭주입니다. 배터리가 제어할 수 없는 자체 발열 상태에 들어가면 심각한 화상을 일으킬 수 있는 불화수소산과 같은 독성 및 가연성 가스를 방출할 수 있습니다. 이러한 화재는 강도가 높고 확산 속도가 빠르기 때문에 진압이나 탈출이 매우 어려울 수 있습니다.

뉴욕시는 치명적인 전기자전거 화재가 엄청나게 많이 발생하고 있습니다. 결함이 있을 가능성이 높은 중고 또는 개조 배터리를 사용하는 것은 물론, 실내에서 밤새 배터리를 무인 충전하는 관행으로 인해 이러한 문제는 더욱 악화되었습니다. 전기자전거, 스쿠터 등 기기에서 발생한 화재 건수는 2020년에서 2022년 사이 44건에서 220건으로 늘어났으며 올해 현재까지 13명이 목숨을 잃었습니다.

이러한 우려를 해결하기 위한 노력이 진행되고 있습니다. 뉴욕시에서는 Eric Adams 시장이 중고 배터리 판매와 안전 표준을 충족하지 못하는 배터리의 판매를 금지하는 법안 5개에 서명했습니다. 뉴욕의 국회의원들은 또한 개인용 이동 장치의 리튬 이온 배터리에 대한 연방 안전 규정을 지지합니다.

과학계에서 연구자들은 리튬 이온 배터리를 더 안전하고 가연성으로 만드는 방법을 모색하고 있습니다. 유망한 접근법 중 하나는 전해질이 가연성 액체 대신 고체인 "고체" 리튬 이온 배터리를 개발하는 것입니다. 이러한 변화를 통해 충전 속도가 빨라지고 화재 위험이 줄어들며 배터리 수명이 연장됩니다. 일부 전문가들은 고체 전해질로 전환하거나 불연성 수성 전해질을 사용하면 리튬 이온 배터리와 관련된 화재 위험을 제거할 수 있다고 믿습니다.

결론적으로, 리튬 이온 배터리는 장치에 전원을 공급하는 방식에 혁신을 가져왔지만 화재 및 오작동의 위험은 무시할 수 없습니다. 이러한 에너지 저장 시스템의 안전한 작동을 보장하려면 제조, 사용 및 규제에서 안전 조치의 우선순위를 지정하는 것이 중요합니다.