한 줄의 斷想
[22303]리튬전지는 외부에서 고온 또는 강한 충격·압력이 가해지는 경우 발화의 원인이
ironcow6204
2024. 8. 14. 12:20

24일 경기 화성시 배터리(전지) 생산업체 아리셀 공장에서 발생한 화재로 리튬 전지의 위험성에 대한 우려가 커지고 있다.
이 공장에 있던 리튬전지 3만5000개가 모두 폭발하고 스스로 다 타서 꺼진 뒤에야 본격적인 진화 작업이 가능했기 때문이다.
리튬전지는 휴대전화, 노트북PC부터 전기차, 군용 장비까지 광범위하게 일상처럼 사용되는 배터리다.
이번 화재의 충격이 더 크게 다가오는 이유다.
리튬전지는 어떤 특성 때문에 화재에 취약한지, 배터리 업계는 어떤 방지책을 마련하고 있는지 알아봤다.

<하늘 뒤덮은 연기 - 24일 경기도 화성시 서신면에 있는 일차전지 제조 업체 아리셀 공장에서 화재가 발생해 불길과 연기가 치솟고 있다.
이곳은 일반 알카라인 건전지보다 수명이 긴 '리튬 일차전지'를 제조해왔다.
리튬 전지는 에너지밀도가 높아 한 번 화재가 발생하면, 화재와 폭발 규모가 더 커질 수 있다.>
리튬전지는 태생적으로 화재·폭발에 취약하다.
리튬전지는 원자번호 3번으로 금속성 물질 중 가장 가벼운 리튬의 화학 반응으로 전기를 생산한다.
리튬 등 금속 물질과 흑연을 사용한 양극·음극과 전자의 이동 통로인 전해액, 합성수지로 만든 분리막이 기본 구조다.
양극과 음극 사이를 전자가 이동하며 전기가 생성되는데, 이동 통로가 되는 전해액에 휘발성 용매가 사용돼 화재나 폭발에 취약하다.
개선되고 있지만, 초기 일차전지의 전해액은 휘발유보다 더 잘 타는 유기성 물질이었다.
이런 위험을 상쇄하는 높은 에너지 밀도, 낮은 에너지 손실률 덕분에 리튬전지의 일종인 리튬 이온 전지가 1990년대 초 상업화돼 대표적으로 사용되고 있다.
특히 충·방전이 가능한 이차전지로 휴대전화·전기차 등에 탑재가 늘면서 수요가 대폭 늘고 있다.
리튬전지는 외부에서 고온 또는 강한 충격·압력이 가해지는 경우 발화의 원인이 된다.
휴대전화 배터리가 과열로 폭발하거나, 비행기 의자 사이에 끼인 보조 배터리에 불이 나는 이유다.
먼저 내부에서 분리막이 깨지면 양극과 음극이 직접 접촉하면서 충전된 에너지가 급격히 방출되고, 전해액이 열분해되면서 인화성 가스가 발생한다.
이 가스가 팽창하면 전해액과 함께 배터리 밖으로 누출돼 불이 붙는다.
