리튬 이온 배터리는 전체적으로 믿을 수 없을 정도로 안전하지만 매우 가끔 불이 붙거나 폭발합니다. 삼성의 Galaxy Note 7 실패 나 HP의 경우처럼 최근 노트북 리콜 , 항상 큰 뉴스입니다. 그래서 무슨 일이 일어나고 왜 배터리가 때때로 쾅하는 소리가 나나요? 알아 보자.
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충전식 리튬 이온 배터리 (노트북, 휴대 전화, 태블릿, 소유하고있는 기타 거의 모든 최신 기기는 물론 전기 자동차와 비행기에 내장 된 배터리)가 휴대용 기기 혁명을 주도하고 있습니다. 리튬 이온 배터리 없이는 커피 숍에 앉아이 기사를 쓸 수 없었을 것입니다. 대신 항상 전원에 연결되어 있어야합니다.
리튬 이온 배터리 내부는 무엇입니까?
리튬 이온 배터리가 때때로 고장 나는 이유를 이해하려면 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알아야합니다. 모든 리튬 이온 배터리 내부에는 양극으로 충전 된 음극과 음극으로 충전 된 양극이라는 두 개의 전극이 있으며 두 전극이 닿지 않도록 얇은 "마이크로 퍼 퍼레이 티드"플라스틱 시트로 분리되어 있습니다. 리튬 이온 배터리를 충전 할 때 리튬 이온은 음극의 전기에 의해 분리막의 미세 관류와 전기 전도성 유체를 통해 양극으로 밀려납니다. 배터리가 방전되면 양극에서 음극으로 리튬 이온이 흐르면서 반대 현상이 발생합니다. 이것이 노트북을 움직이는 반응입니다.
스마트 폰에서 볼 수있는 것과 같은 소형 배터리에는 일반적으로 리튬 이온 셀이 하나만 있습니다. 노트북과 같이 더 큰 배터리에는 일반적으로 6 ~ 12 개의 리튬 이온 셀이 있습니다. 전기 자동차와 비행기의 배터리에는 수백 개의 셀이있을 수 있습니다.
리튬 이온 배터리가 폭발하는 원인은 무엇입니까?
리튬 이온 배터리를 매우 유용하게 만드는 바로 그 이유는 불이 붙거나 폭발 할 수있는 능력을 제공한다는 것입니다. 리튬은 에너지 저장에 정말 좋습니다. 세류로 출시되면 하루 종일 휴대 전화에 전원이 공급됩니다. 한 번에 모두 해제하면 배터리가 폭발 할 수 있습니다.
대부분의 리튬 이온 배터리 화재 및 폭발은 단락 문제로 귀결됩니다. 이것은 플라스틱 분리기가 고장 나서 양극과 음극이 닿을 때 발생합니다. 이 두 가지가 모이면 배터리가 과열되기 시작합니다.
구분 기호가 실패 할 수있는 여러 가지 이유가 있습니다.
- 잘못된 설계 또는 제조 결함 : 배터리가 잘못 설계되었습니다. Galaxy Note 7과 마찬가지로 . 이 경우 배터리의 전극과 분리막을위한 공간이 충분하지 않았습니다. 일부 모델에서는 충전 중 배터리가 약간 확장되면 전극이 구부러져 단락이 발생했습니다. 잘 설계된 배터리라도 품질 관리가 충분히 엄격하게 유지되지 않거나 제조상의 결함이있는 경우 고장날 수 있습니다.
- 외부 요인들: 극심한 열은 거의 고장을 일으킬 수 있습니다. 배터리를 열원에 너무 가까이 두거나 불에 타면 폭발하는 것으로 알려져 있습니다. 다른 외부 요인으로 인해 리튬 이온 배터리도 고장날 수 있습니다. 휴대 전화를 너무 세게 (또는 너무 많이) 떨어 뜨리면 분리기가 손상되어 전극이 닿을 가능성이 있습니다. 실수로 또는 고의로 배터리를 뚫 으면 거의 확실히 단락이 발생합니다.
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- 충전기 문제 : 잘못 제작되었거나 절연이 불량한 충전기도 리튬 이온 배터리를 손상시킬 수 있습니다. 충전기가 배터리 근처에서 단락되거나 열이 발생하면 충분한 손상을 입어 고장을 일으킬 수 있습니다. 그래서 우리는 공식 충전기 만 사용 (또는 적어도 평판이 좋은 브랜드의 고품질 타사 제품). 리튬 이온 배터리에는 과충전을 방지하기위한 보호 기능이 내장되어 있습니다. 매우 드물지만 이러한 안전 예방 조치가 실패 할 경우 과충전은 배터리를 과열하는 좋은 방법입니다.
- 열 폭주 및 다중 셀 : 대부분의 스마트 폰에서 볼 수있는 것과 같은 단일 셀 배터리 (iPhone X에는 실제로 두 개의 셀이 있음)와 관련이 없지만 전체 배터리를 사용하려면 하나의 배터리 셀만 작동하지 않으면됩니다. 한 세포가 과열되면 "열 폭주"라는 도미노 효과가 나타납니다. 테슬라 모델 S와 같은 수백 개의 셀이있는 배터리의 경우 열 폭주가 정말 큰 문제가 될 가능성이 있습니다.
때때로 배터리가 고장 나는 이유를 조사하면 무서운 그림이 그려 지지만 리튬 이온 배터리는 안전하고 성숙한 기술입니다. 배터리가 예기치 않게 폭발 할 때 항상 뉴스라는 사실은 이러한 큰 실패가 얼마나 드문 일인지 보여줍니다. 배터리 제조업체는 배터리 고장을 방지하거나 적어도 고장으로 인해 발생할 수있는 손상을 완화하기 위해 많은 안전 장치를 마련했습니다.
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