리튬 배터리는 오늘날 전자기기와 전기차에서 반드시 필요한 에너지원으로 사용되고 있는데요, 하지만 리튬 배터리 특성상 여러 원인으로 인해 리튬 배터리가 발화할 수 있으며, 이러한 화재는 독성 가스 방출과 높은 발화 온도로 인해 큰 위험을 초래하기도 합니다. 이번 포스팅에서는 리튬 배터리 화재의 원인, 위험성, 예방 방법 및 불 끄는 법에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
리튬 배터리 화재 원인
1. 과충전 및 과방전으로 인한 최대 용량 이상으로 충전 및 방전시킬 경우 내부 전압이 비정상적으로 낮아지면서 문제가 발생될 수 있음.
2. 물리적 손상으로 외부 충격이나 손상이 발생하면 내부의 양극과 음극이 접촉하면서 순간적으로 큰 전류가 흐르는 단락(Short Circuit)을 일으킬 수 있음.
3. 제조 결함 및 품질 문제 제조 과정에서의 결함이나 불량 배터리로 인해 내부 구조에 문제가 발생될 수 있음.
4. 열폭주 (Thermal Runaway) 배터리 내부에서 발생한 열이 외부로 빠져나가지 못하고 내부 온도를 계속해서 상승시키는 현상으로, 내부 전해질의 화학반응을 가속화시키며, 추가적인 열 발생을 유도할 수 있음
5. 외부 환경 요인 리튬 배터리는 높은 온도에서 사용되거나 물이나 습기에 노출될 경우 화재로 이어질 수 있음.
리튬 배터리의 위험성
1. 높은 발화 온도 및 확산 속도 : 높은 온도에서 발화하면서, 화재가 빠르게 확산될 수 있고 주변 물질에 쉽게 옮겨 붙을 수 있습니다.
2. 독성 가스를 방출 : 화재 시에 내부에서 발생하는 가스에는 독성 물질이 포함될 수 있고, 독성 물질로 인해 호흡기 문제를 일으킬 수 있습니다.
3. 폭발 위험 : 열폭주에 의한 폭발로, 화재를 더욱 악화시키며 더불어 독성 가스 방출도 심해 질 수 있습니다.
4. 재발화 가능성 : 리튬 배터리는 초기 진압 후에도 재발화할 가능성이 크고, 남아 있는 열이 다시 불씨를 만들어 낼 수 있음으로 확실한 지화를 해야 합니다.
5. 화재 진압 어려움 : 일반적인 소화기로는 화재를 진압하기 어렵고, 전용 소화제나 특수 소화재로 대응해야 하나 리튬 배터리로 인한 큰 불씨를 잡기엔 어려움이 있습니다.
리튬 배터리 불 끄는 방법
1. 화재가 발생한 원인 기기에 전기 공급이 계속 된다면 화재가 악화될 수 있기 때문에 전원 차단이 중요합니다.
2. 작은 배터리 화재의 경우 물을 사용할 수 있지만, 큰 화재의 경우 특수 소화제를 사용해야 하는 것이 좋습니다.
3. 화재가 발생된 배터리를 모래, 소금 또는 건식 화학 소화제로 덮어서 산소 공급을 차단하여 화재를 진압할 수 있습니다.
4. 리튬이온배터리의 화재는 ABC또는 BC 소화기로 진압할 수 있습니다.
5. 초기 화재를 진압 했다면, 배터리를 충분히 냉각시켜 재발화를 방지해야 합니다.
리튬 배터리 화재 예방 방법
1. 충전 시 주의사항 : 인증된 충전기를 사용해야 하며, 배터리가 완전히 충전되면 충전기를 분리하여 과충전을 방지해야 합니다. 충전할 때는 가연성 물질이 주변에 없는지 확인 후에 넓은 공간에서 충전을 하는 것이 좋습니다.
2. 보관 시 주의사항 : 리튬 배터리는 4~27도에서 보관하며, 고온과 저온을 피해야 하는데요, 장기 보관 시에는 30% 이하로 충전하고, 기기에서 분리한 뒤 잔다를 절연테이프로 감싸야합니다.
3. 사용 시 주의 사항 : 외부 충격과 과열을 주의하고, 손상되었거나 과열된 경우에는 즉시 사용을 중지해야 합니다. 습기에 노출되지 않도록 주의하고, 폐기 시에는 금속 용기에 안전하게 보관하여 처리해야 합니다.