배터리 화재가 난리인데 해결방법은 없는건가요?
배터리 화재 이슈는 항상 문제가 있는데요. 배터리 화재 원론적인 문제를 해결할 수 있는 방법은 없을까요?
이러한 방법이 없다면 배터리는 결국 안전한 제품이 아닌 것 같아서요.
안녕하세요.
배터리 화재는 주로 리튬 이온 배터리에서 발생하는 심각한 문제로, 이는 배터리 내부의 화학적 반응과 구조적 불안정성에 기인합니다. 배터리 내에서 발생하는 열적 폭주(thermal runaway)는 내부 온도와 압력의 비정상적인 증가로 이어지며, 이로 인해 화재 또는 폭발이 발생할 수 있습니다. 열적 폭주는 배터리 세포 내부에서의 화학적 불균형과 관련 있으며, 이는 과충전(overcharging), 과방전(over-discharging), 내부 단락(internal short-circuting) 등 여러 요인에 의해 촉발될 수 있습니다.
기존의 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리 대신, 고체 전해질(solid electrolytes)을 사용하는 고체 상태 배터리(solid-state batteries)의 연구와 개발이 확대되고 있습니다. 고체 전해질은 액체 전해질에 비해 화학적으로 더 안정적이며, 내부 단락의 위험을 줄일 수 있습니다.
배터리 세포 내부에서 양극과 음극을 물리적으로 격리하는 분리막의 기능 향상을 통해 내부 단락의 위험을 감소시킬 수 있습니다. 첨단 분리막은 고온에서도 안정성을 유지하며, 배터리가 과열될 때 자동으로 전기 전도성을 차단하여 추가적인 화재 위험을 줄일 수 있습니다.
배터리 관리 시스템(Battery Management System ; BMS)에 통합된 고급 온도 감지 및 조절 기능을 통해 배터리 세포의 온도를 철저히 모니터링하고 제어합니다. 이 시스템은 배터리의 과열을 예방하고 열적 폭주가 시작되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있도록 설계되어 있습니다.
이러한 기술적 접근은 배터리 화재의 위험을 크게 감소시킬 수 있으며, 리튬 이온 배터리의 안정성을 향상시키는데 필수적입니다.안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
배터리 화재 문제를 해결하기 위한 방법으로 오프가스 센서 및 연기 감지를 통해 열폭주 발생 전 문제 있는 배터리 셀을 분리하는 기술이 필요합니다.
리튬 배터리에 적합한 소화기 및 방화벽을 포함한 배터리 팩을 개발하여 화재 발생 시 열전이를 차단하는 방안이 있습니다.
배터리 화재 발생 후 냉각수를 사용하여 주변 온도를 낮추고, 방수포를 활용해 산소 공급을 차단하는 방법도 효과적입니다.
이러한 기술적 접근이 지속적으로 발전해야 안전성을 높일 수 있습니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
요즘 참 친환경 자동차인 전기차의 큰 딜레마 입니다.
저도 전기차를 타고 있지만 인천 전기차 화재 이후로 신경이 많이 쓰이는건 사실 입니다. 현재의 전기차 배터리가 액체의 전해질을 가지고 있는 한 배터리 화재는 사실 막을수 없긴 합니다.
액상으로 된 전해질에 외부의 충격이나 과충전 등으로 화재가 발생하면 열폭주 라고 부를 정도의 엄청난 연쇄폭발이 발생하는건 전해질 배터리라면 피할 수 없는 문제 이기 때문입니다. 그래서 현재의 배터리 제조사들은 이러한 연쇄 반응을 막기 위해서 배터리 팩을 분리하고 격벽을 만드는 방식으로 최대한 연쇄폭발을 줄이기 위해 노력을 하고 있습니다.
인천 전기차 배터리 사고는 중국산 배터리의 단점으로 이러한 격벽이나 분리구조를 최대한 경량화한 제품으로 연쇄폭발이 클수밖에 없는 형태를 가지고 있었기에 순식간에 발화와 폭발이 이어져 버렸습니다.
근본적인 해결책은 액상형태의 전해질 배터리가 아니라 전고체 배터리, 배터리의 전해질이 고체인 전고체 배터리로 변화하는 것이 문제의 해결방안이라고 할 수 있겠습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)