리튬 이온 배터리는 일상 생활에서 사용하는 많은 도구와 전자 기기에 전력을 공급하는 필수 에너지원이며, 오늘날 친환경 에너지 제품 중 하나입니다. 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 유지 보수가 필요 없는 등의 장점이 있지만 배터리의 사용과 보존에 주의해야 할 점도 많이 있습니다. 이 문서에서는 다음에 대한 지식을 소개합니다. 리튬 이온 배터리 안전.
리튬 이온 배터리란?
리튬 이온 배터리는 주로 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 이동시켜 작동하는 충전식 배터리입니다. 리튬 이온 배터리 재료에는 음극, 양극, 전해질, 다이어프램 및 쉘이 포함됩니다. 리튬 이온 배터리의 음극 재료 리튬 이온 배터리의 음극은 리튬 화합물 LiXCoO2, LiXNiO2, LiXMnO2 또는 LiFePO4를 사용하고, 양극은 리튬-탄소 중간층 화합물 LiXC6를 사용합니다. 리튬 이온 배터리 전해질은 용해된 리튬 염 LiPF6, LiAsF6 및 기타 유기 용질입니다.
충전 및 방전 과정에서 리튬이 두 전극 사이에 삽입되었다가 제거됩니다. 배터리가 충전되면 리튬이온이 음극에서 제거되어 전해질을 통해 양극에 삽입되고 양극은 리튬이 풍부한 상태가 됩니다. 방전되면 그 반대입니다.
리튬 이온 배터리의 분류
리튬 이온 배터리는 외관에 따라 원통형 배터리, 사각형 배터리, 파우치 배터리로 나뉩니다. 재질에 따라 삼원계 배터리, 리튬 인산철 배터리, 리튬 망간 산화물 배터리, 리튬 티타네이트 배터리 등으로 나눌 수 있습니다. 용도에 따라 전원 배터리, 에너지 저장 배터리, 소비자 배터리 등으로 나뉩니다.
리튬 이온 배터리 안전의 위험 요소
리튬 이온 배터리 안전에 영향을 미치는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.
전해질 용매
전해액(전해염 LiPF6) 용매는 주로 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 에틸메틸카보네이트(EMC) 등 알킬카보네이트로 구성되며 끓는점이 매우 낮은 가연성 액체로 화재 시 쉽게 연소됩니다. 전해질 용매는 리튬 이온 배터리의 안전성에 큰 영향을 미칩니다.
대부분의 경우 리튬 배터리의 전해질은 가스를 발생시킵니다. 예를 들어, 전해액은 충전 및 방전 주기 동안 전극과 지속적으로 상호 작용할 때 분해되어 가스를 방출할 수 있습니다. 전해액에 수분과 같은 불순물이 있는 경우 충전 중에 수분이나 산도 분해되어 가스를 발생시킵니다.
반면에 LiPF6는 부식성 및 불연성이며, 가열하여 산과 반응하면 유해한 불화수소(부식성)를 생성합니다. 불화수소와 금속이 반응하면 폭발성 가스와 스파크가 발생하여 전해질을 점화시켜 플라스틱 본체와 접촉하는 가연성 물질을 손상시켜 화재를 일으킬 수 있습니다.
배터리 내부의 온도가 급격하게 상승하면 배터리 내부 공간이 좁아져 압력 증가로 인해 폭발할 수 있습니다. 배터리 내부 온도가 서서히 상승하면 배터리 쉘이 서서히 녹아 부식성 전해액이 누출될 수 있습니다.
양극 충전된 양극에는 다량의 강력한 환원 물질인 리튬 카바이드(인터칼레이션 화합물)가 저장되어 있으며, LiC6의 전위는 -3.0V에 가깝고 환원제는 금속 리튬과 유사하며 물과 만나면 연소할 수 있습니다.
수상돌기
일부 잘못 설계되거나 제조된 리튬 배터리의 경우 장기간 사용 시 수상 돌기가 형성되고 리튬 금속이 침착되어 가루 성분(일반적으로 전극 가장자리에 있는 회흑색 분말)이 형성되며, 이는 공기와 만나면 연소되어 리튬 배터리 안전에 영향을 미칠 수 있습니다.
내부 단락 회로
언제 리튬 배터리 분리기 배터리의 음극과 양극 사이에 실수로 구멍이 뚫려 (수상 돌기 성장, 외력 등) 음극과 양극이 직접 연결되면 내부 단락이 발생하고 배터리 내부에 많은 양의 에너지가 방출되어 타거나 폭발하기 쉽습니다.
포탄 손상
리튬 이온 배터리는 일반적으로 강철 또는 알루미늄 쉘에 포장되어 있습니다. 경우에 따라 충전 장비 또는 보호 회로가 과충전을 일으키지 않으면 배터리 내부 다이어프램이 뚫려 내부 단락이 발생할 수 있습니다. 따라서 배터리 내부 온도가 급격히 상승하고 압력도 급격히 증가합니다. 이 상황에서 리튬 이온 배터리 안전 밸브가 고장 나거나 너무 늦어 움직여 파괴적인 폭발이 발생할 수 있습니다.
알루미늄-플라스틱 복합 필름으로 포장된 배터리의 경우 포장 필름에 구멍이 뚫리거나 절단되면 전해액 누출이 발생하여 리튬 배터리 안전의 안전성을 심각하게 손상시킬 수 있습니다.
과충전 외부 회로 고장이나 보호 기능을 사용하지 않는 경우 등 리튬 이온 배터리의 특정 조건에서는 여러 가지 이유로 가스가 발생할 수 있습니다:
1) 음극이 과방전되어 O2를 방출하는 동시에 전극 재료가 재충전할 수 없는 형태로 바뀌고 용량이 크게 떨어집니다.
2) 전해질이 분해됩니다. 이것이 가스 발생의 주요 원인입니다. 생성될 수 있는 가스는 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌 등입니다.
3) 다른 이유도 있습니다. 예를 들어 온도가 높으면 전해질은 자체 증기를 기화시키고 첨가제 등에 의해 부수적인 반응이 일어납니다.
전해질의 특성
리튬 이온 배터리에 가장 일반적으로 사용되는 전해질 염은 전도성이 좋고 유기 용매에 대한 용해도가 높으며 내 산화성이 좋은 리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6이며 현재 리튬 이온 전해질에 가장 중요한 전해질 염입니다. 그러나 물과 반응하면 환경과 인체 건강에 매우 해로운 불산을 생성합니다.
기타 사고
액체 환기 주입은 중독을 유발할 수 있으며 누출은 폭발을 일으킬 수 있습니다.
형성, 노화로 인해 폭발할 수 있습니다.
에탄올과 아세톤을 사용하여 용기를 문지르면 폭발의 원인이 됩니다.
생산 및 보관 과정에서 리튬 이온 배터리의 안전 위험이 있을 수 있습니다.
리튬 배터리 생산 공정의 부정확한 작동은 리튬 이온 배터리의 안전 위험을 초래합니다.
리튬 이온 배터리 안전 수칙
리튬 이온 배터리의 안전을 위해 반드시 지켜야 할 몇 가지 규칙이 있습니다.
스토리지
리튬 이온 배터리의 보관 장소는 서늘하고 건조하며 날씨의 영향을 받지 않는 곳이어야 합니다. 정상적인 배터리 보관 온도는 0-25℃이며 최대 온도는 45℃를 초과해서는 안 되며 장기 보관 온도 요구 사항은 더 엄격합니다. 상대 습도는 30%에서 70% 사이를 유지해야 합니다.
배터리 부품은 히터, 온수기 등과 같은 열원 근처에 보관할 수 없습니다.
혼합 사용
이상적인 보관 조건(원래 공장에서 지정한 온도 및 습도 등)에서 배터리는 1년간 보관할 수 있지만 반년이 지나면 이러한 초기 생산 배터리는 새로 생산된 배터리와 혼합할 수 없습니다. 동일한 배터리 조합으로 조립 된 모든 배터리는 동일한 등급의 제품의 동일한 배치 번호 여야하며, 다른 등급의 배터리의 다른 배치는 혼합이 금지됩니다.
내부 단락 회로
리튬 이온 배터리는 출고 시 약 30%로 충전되며, 다음 리튬 이온 배터리 안전 요건을 준수해야 합니다:
금속을 사용하여 배터리 극을 단락시키지 마세요;
● 칼날로 배터리를 자르지 마세요;
합선 사고를 방지하기 위해 같은 비닐봉지에 배터리나 기타 금속을 두 개 이상 넣지 마세요;
배터리를 가열하거나 크롬 다리미로 배터리 본체를 만지거나 열풍기를 직접 사용하여 배터리를 불어넣지 마세요;
고온이 발생할 수 있는 장소에 배터리를 두지 마세요;
배터리 어셈블리를 세게 치지 마세요;
● 배터리를 들고 놓을 때 떨어지지 않도록 주의하세요;
● 배터리를 치거나 다른 이유로 배터리를 손상시키지 마세요;
물이나 기타 액체로 배터리를 닦지 마세요;
작동 규칙을 위반하거나, 배터리 절연을 손상시키고 합선을 유발할 수 있는 날카로운 도구를 사용하거나, 짜거나, 부수거나, 사용하지 마세요;
배터리를 무단으로 분해하지 마세요;
배터리의 음극과 양극 극을 맨손으로 잡지 마세요;
한 번에 두 개 이상의 배터리를 사용하지 마세요.
배터리 폐기
배터리에 단락, 찌그러짐, 누수 등이 발생하면 폐기 절차에 따라 폐기해야 합니다;
배터리 자체에서 냄새가 나거나 변색된 경우 배터리를 제거하고 열원에 노출되지 않도록 주의하세요;
배터리는 단락으로 인해 많은 열이 발생하며, 단락을 일으킨 부품을 제거하면 발열이 멈추므로 즉시 PCM, CELL 등의 부품을 분해하고 배터리의 온도를 낮추기 위해 열원으로부터 멀리 떨어진 곳에 보관했는지 확인합니다;
배터리액이 누출되면 즉시 배터리를 분리하고, 배터리액이 피부에 닿으면 즉시 비누와 물로 씻고, 배터리액이 눈에 들어간 경우 즉시 깨끗한 물로 씻은 후 의사의 진찰을 받아야 합니다.
배터리 하나가 뜨거우면 즉시 통풍이 잘 되는 방화 구역이나 밀폐된 용기에 넣어 식혀주세요. 내부 단락으로 인해 연기가 발생할 수 있습니다. 내부 에너지 방출이 끝나면 온도 상승이 멈춥니다.
스크랩
조립 중 단락, 누전, 녹, 찌그러짐이 발견된 배터리는 모두 폐기해야 합니다;
배터리 케이스가 다른 배터리의 단락을 일으키지 않도록 폐기 과정에 주의해야 합니다;
● 잘 통제된 환경을 제외하고는 절대로 배터리를 분해하지 마시고, 불에 태워서 배터리를 파괴하지 마세요.
리튬 이온 배터리 안전 - 위험 요소 및 사용 팁
리튬 이온 배터리는 일상 생활에서 사용하는 많은 도구와 전자 기기에 전력을 공급하는 필수 에너지원이며, 오늘날 친환경 에너지 제품 중 하나입니다. 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 유지 보수가 필요 없는 등의 장점이 있지만 배터리의 사용과 보존에 주의해야 할 점도 많이 있습니다. 이 문서에서는 다음에 대한 지식을 소개합니다. 리튬 이온 배터리 안전.
리튬 이온 배터리란?
리튬 이온 배터리는 주로 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 이동시켜 작동하는 충전식 배터리입니다. 리튬 이온 배터리 재료에는 음극, 양극, 전해질, 다이어프램 및 쉘이 포함됩니다. 리튬 이온 배터리의 음극 재료 리튬 이온 배터리의 음극은 리튬 화합물 LiXCoO2, LiXNiO2, LiXMnO2 또는 LiFePO4를 사용하고, 양극은 리튬-탄소 중간층 화합물 LiXC6를 사용합니다. 리튬 이온 배터리 전해질은 용해된 리튬 염 LiPF6, LiAsF6 및 기타 유기 용질입니다.
충전 및 방전 과정에서 리튬이 두 전극 사이에 삽입되었다가 제거됩니다. 배터리가 충전되면 리튬이온이 음극에서 제거되어 전해질을 통해 양극에 삽입되고 양극은 리튬이 풍부한 상태가 됩니다. 방전되면 그 반대입니다.
리튬 이온 배터리의 분류
리튬 이온 배터리는 외관에 따라 원통형 배터리, 사각형 배터리, 파우치 배터리로 나뉩니다. 재질에 따라 삼원계 배터리, 리튬 인산철 배터리, 리튬 망간 산화물 배터리, 리튬 티타네이트 배터리 등으로 나눌 수 있습니다. 용도에 따라 전원 배터리, 에너지 저장 배터리, 소비자 배터리 등으로 나뉩니다.
리튬 이온 배터리 안전의 위험 요소
리튬 이온 배터리 안전에 영향을 미치는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.
전해질 용매
전해액(전해염 LiPF6) 용매는 주로 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 에틸메틸카보네이트(EMC) 등 알킬카보네이트로 구성되며 끓는점이 매우 낮은 가연성 액체로 화재 시 쉽게 연소됩니다. 전해질 용매는 리튬 이온 배터리의 안전성에 큰 영향을 미칩니다.
대부분의 경우 리튬 배터리의 전해질은 가스를 발생시킵니다. 예를 들어, 전해액은 충전 및 방전 주기 동안 전극과 지속적으로 상호 작용할 때 분해되어 가스를 방출할 수 있습니다. 전해액에 수분과 같은 불순물이 있는 경우 충전 중에 수분이나 산도 분해되어 가스를 발생시킵니다.
반면에 LiPF6는 부식성 및 불연성이며, 가열하여 산과 반응하면 유해한 불화수소(부식성)를 생성합니다. 불화수소와 금속이 반응하면 폭발성 가스와 스파크가 발생하여 전해질을 점화시켜 플라스틱 본체와 접촉하는 가연성 물질을 손상시켜 화재를 일으킬 수 있습니다.
배터리 내부의 온도가 급격하게 상승하면 배터리 내부 공간이 좁아져 압력 증가로 인해 폭발할 수 있습니다. 배터리 내부 온도가 서서히 상승하면 배터리 쉘이 서서히 녹아 부식성 전해액이 누출될 수 있습니다.
양극
충전된 양극에는 다량의 강력한 환원 물질인 리튬 카바이드(인터칼레이션 화합물)가 저장되어 있으며, LiC6의 전위는 -3.0V에 가깝고 환원제는 금속 리튬과 유사하며 물과 만나면 연소할 수 있습니다.
수상돌기
일부 잘못 설계되거나 제조된 리튬 배터리의 경우 장기간 사용 시 수상 돌기가 형성되고 리튬 금속이 침착되어 가루 성분(일반적으로 전극 가장자리에 있는 회흑색 분말)이 형성되며, 이는 공기와 만나면 연소되어 리튬 배터리 안전에 영향을 미칠 수 있습니다.
내부 단락 회로
언제 리튬 배터리 분리기 배터리의 음극과 양극 사이에 실수로 구멍이 뚫려 (수상 돌기 성장, 외력 등) 음극과 양극이 직접 연결되면 내부 단락이 발생하고 배터리 내부에 많은 양의 에너지가 방출되어 타거나 폭발하기 쉽습니다.
포탄 손상
리튬 이온 배터리는 일반적으로 강철 또는 알루미늄 쉘에 포장되어 있습니다. 경우에 따라 충전 장비 또는 보호 회로가 과충전을 일으키지 않으면 배터리 내부 다이어프램이 뚫려 내부 단락이 발생할 수 있습니다. 따라서 배터리 내부 온도가 급격히 상승하고 압력도 급격히 증가합니다. 이 상황에서 리튬 이온 배터리 안전 밸브가 고장 나거나 너무 늦어 움직여 파괴적인 폭발이 발생할 수 있습니다.
알루미늄-플라스틱 복합 필름으로 포장된 배터리의 경우 포장 필름에 구멍이 뚫리거나 절단되면 전해액 누출이 발생하여 리튬 배터리 안전의 안전성을 심각하게 손상시킬 수 있습니다.
과충전
외부 회로 고장이나 보호 기능을 사용하지 않는 경우 등 리튬 이온 배터리의 특정 조건에서는 여러 가지 이유로 가스가 발생할 수 있습니다:
1) 음극이 과방전되어 O2를 방출하는 동시에 전극 재료가 재충전할 수 없는 형태로 바뀌고 용량이 크게 떨어집니다.
2) 전해질이 분해됩니다. 이것이 가스 발생의 주요 원인입니다. 생성될 수 있는 가스는 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌 등입니다.
3) 다른 이유도 있습니다. 예를 들어 온도가 높으면 전해질은 자체 증기를 기화시키고 첨가제 등에 의해 부수적인 반응이 일어납니다.
전해질의 특성
리튬 이온 배터리에 가장 일반적으로 사용되는 전해질 염은 전도성이 좋고 유기 용매에 대한 용해도가 높으며 내 산화성이 좋은 리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6이며 현재 리튬 이온 전해질에 가장 중요한 전해질 염입니다. 그러나 물과 반응하면 환경과 인체 건강에 매우 해로운 불산을 생성합니다.
기타 사고
액체 환기 주입은 중독을 유발할 수 있으며 누출은 폭발을 일으킬 수 있습니다.
형성, 노화로 인해 폭발할 수 있습니다.
에탄올과 아세톤을 사용하여 용기를 문지르면 폭발의 원인이 됩니다.
생산 및 보관 과정에서 리튬 이온 배터리의 안전 위험이 있을 수 있습니다.
리튬 배터리 생산 공정의 부정확한 작동은 리튬 이온 배터리의 안전 위험을 초래합니다.
리튬 이온 배터리 안전 수칙
리튬 이온 배터리의 안전을 위해 반드시 지켜야 할 몇 가지 규칙이 있습니다.
스토리지
리튬 이온 배터리의 보관 장소는 서늘하고 건조하며 날씨의 영향을 받지 않는 곳이어야 합니다. 정상적인 배터리 보관 온도는 0-25℃이며 최대 온도는 45℃를 초과해서는 안 되며 장기 보관 온도 요구 사항은 더 엄격합니다. 상대 습도는 30%에서 70% 사이를 유지해야 합니다.
배터리 부품은 히터, 온수기 등과 같은 열원 근처에 보관할 수 없습니다.
혼합 사용
이상적인 보관 조건(원래 공장에서 지정한 온도 및 습도 등)에서 배터리는 1년간 보관할 수 있지만 반년이 지나면 이러한 초기 생산 배터리는 새로 생산된 배터리와 혼합할 수 없습니다. 동일한 배터리 조합으로 조립 된 모든 배터리는 동일한 등급의 제품의 동일한 배치 번호 여야하며, 다른 등급의 배터리의 다른 배치는 혼합이 금지됩니다.
내부 단락 회로
리튬 이온 배터리는 출고 시 약 30%로 충전되며, 다음 리튬 이온 배터리 안전 요건을 준수해야 합니다:
금속을 사용하여 배터리 극을 단락시키지 마세요;
● 칼날로 배터리를 자르지 마세요;
합선 사고를 방지하기 위해 같은 비닐봉지에 배터리나 기타 금속을 두 개 이상 넣지 마세요;
배터리를 가열하거나 크롬 다리미로 배터리 본체를 만지거나 열풍기를 직접 사용하여 배터리를 불어넣지 마세요;
고온이 발생할 수 있는 장소에 배터리를 두지 마세요;
배터리 어셈블리를 세게 치지 마세요;
● 배터리를 들고 놓을 때 떨어지지 않도록 주의하세요;
● 배터리를 치거나 다른 이유로 배터리를 손상시키지 마세요;
물이나 기타 액체로 배터리를 닦지 마세요;
작동 규칙을 위반하거나, 배터리 절연을 손상시키고 합선을 유발할 수 있는 날카로운 도구를 사용하거나, 짜거나, 부수거나, 사용하지 마세요;
배터리를 무단으로 분해하지 마세요;
배터리의 음극과 양극 극을 맨손으로 잡지 마세요;
한 번에 두 개 이상의 배터리를 사용하지 마세요.
배터리 폐기
배터리에 단락, 찌그러짐, 누수 등이 발생하면 폐기 절차에 따라 폐기해야 합니다;
배터리 자체에서 냄새가 나거나 변색된 경우 배터리를 제거하고 열원에 노출되지 않도록 주의하세요;
배터리는 단락으로 인해 많은 열이 발생하며, 단락을 일으킨 부품을 제거하면 발열이 멈추므로 즉시 PCM, CELL 등의 부품을 분해하고 배터리의 온도를 낮추기 위해 열원으로부터 멀리 떨어진 곳에 보관했는지 확인합니다;
배터리액이 누출되면 즉시 배터리를 분리하고, 배터리액이 피부에 닿으면 즉시 비누와 물로 씻고, 배터리액이 눈에 들어간 경우 즉시 깨끗한 물로 씻은 후 의사의 진찰을 받아야 합니다.
배터리 하나가 뜨거우면 즉시 통풍이 잘 되는 방화 구역이나 밀폐된 용기에 넣어 식혀주세요. 내부 단락으로 인해 연기가 발생할 수 있습니다. 내부 에너지 방출이 끝나면 온도 상승이 멈춥니다.
스크랩
조립 중 단락, 누전, 녹, 찌그러짐이 발견된 배터리는 모두 폐기해야 합니다;
배터리 케이스가 다른 배터리의 단락을 일으키지 않도록 폐기 과정에 주의해야 합니다;
● 잘 통제된 환경을 제외하고는 절대로 배터리를 분해하지 마시고, 불에 태워서 배터리를 파괴하지 마세요.