리튬이온전지 폭발 과정 실시간 관찰 > 과 학

스마트폰이나 노트북 등 전자기기에서 많이 사용되는 리튬이온전지. 하지만 잇따른 폭발사고로 리튬이온전지는 안전성에 대한지적을 계속 받아왔다. 4월에는 쇼핑카트에서 바닥으로 떨어진 스마트폰 배터리가 그 자리에서 폭발하기도 했다.



영국 연구진이 리튬이온전지의 폭발과정을 3차원(3D) 이미지를 통해 실시간으로 관찰하고 그 결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 28일자에 발표했다.



크고 작은 폭발사고의 원인으로 지목되고 있는 리튬이온전지의 설계를 개선해 향후 폭발사고를 줄이는 데 도움이 될 것으로 보인다.



폴 시어링 영국 런던대 화학공학과 교수팀은 리튬이온전지가 폭발할 때까지 온도를 올리면서 그 과정을 X선과 적외선으로 촬영하며 배터리의 내외부 변화를 관찰했다.


연구팀은구리껍질로 둘러싸인 내부 공간이 있는 리튬이온전지와,내부 공간이 없는 리튬이온전지 2종류를 실험 대상으로 삼았다.



실험 결과내부공간이 있는 리튬이온전지의 경우 1000도가 넘어가자 내부가 서서히 녹기 시작했고,이때 발생하는열은 밖으로배출됐다. 또 온도가 올라가면서 전류량이 늘었고,이는 다시 배터리 온도 상승의 원인이되면서 ‘열폭주’ 현상이 발생했다.



반면 내부공간이 없는 리튬이온전지의 경우 열폭주 현상이 일어나기도 전에 전지의외피가 날아가고 내부 내용물이 튀어나오는 등 전지가 폭발했다.


쉐어링 교수는 “전지의 폭발 과정을이해하면 리튬이온전지의 안전성을 개선할 수 있을 것”이라며 “앞으로 리튬이온전지의표본수를 늘려연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다.

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