리튬 이온 배터리 안전: 일상용 기기를 위한 실용 가이드
대부분의 리튬 이온 배터리는 심각한 사고 없이 전체 수명을 보냅니다. 이는 운이 아닙니다. 잘 만들어진 셀은 분리기, 전류 차단 장치, 배터리 관리 전자 장치, 온도 모니터링, 팩용으로 설계된 충전기, 정상적인 사용을 위한 제품 케이스 등 여러 보호층으로 둘러싸여 있습니다.
이러한 보호층 중 하나가 손상되거나, 우회되거나, 제대로 맞지 않거나, 의도된 조건 외에서 작동하도록 요구될 때 안전 문제가 발생할 가능성이 더 커집니다.
가장 유용한 배터리 안전 기술은 배터리 화재를 진압하는 방법을 아는 것이 아닙니다. 문제를 조기에 감지하여 장치 사용을 중단하고 안전하게 대피하는 것입니다.
이 가이드는 휴대폰, 노트북, 전동 공구, 전기 자전거, 스쿠터 및 가전 제품에 사용되는 충전식 리튬 이온 배터리에 중점을 둡니다. 제조업체의 지침, 작업장 절차, 운송 규칙 또는 지역 비상 당국의 조언을 대체하지 않습니다.
첫째, “리튬 배터리”는 두 가지를 의미할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리는 충전식이며 전극 재료 내에 리튬을 저장합니다. 이들은 대부분의 최신 전자 제품 및 전기 이동성 제품에 전원을 공급합니다. 리튬 금속 배터리는 금속성 리튬을 포함하며 일반적으로 일부 비충전식 코인 셀, 카메라, 센서 및 특수 제품에서 발견됩니다.
이러한 차이는 운송, 폐기 및 비상 대응에 중요합니다. 리튬 금속에 대해 작성된 조언이 리튬 이온 셀에 자동으로 적용되어서는 안 되며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 모양에만 의존하지 말고 배터리 라벨과 제품 설명서를 확인하십시오.
충전식 셀 내부에서 어떤 일이 일어나는지 더 명확하게 이해하고 싶다면, 리튬 이온 배터리 작동 방식에 대한 시각적 가이드를 통해 완전 충전-방전 주기 동안 리튬 이온과 전자의 움직임을 확인할 수 있습니다.
배터리는 불꽃이 나타나기 전에 경고 신호를 보낼 때가 많습니다.
형태 변화, 과도한 열, 누액, 이상한 냄새, 변색 또는 비정상적인 소음이 감지되면 리튬 이온 배터리 사용 또는 충전을 중단하십시오. 이러한 증상은 "한 번 더 테스트"해서는 안 됩니다. 이는 내부 손상, 가스 발생, 전기 고장 또는 열 폭주 발생을 나타낼 수 있습니다.
부풀어 오른 전화기는 화면이나 후면 덮개가 들릴 수 있습니다. 전동 공구 팩은 더 이상 평평하게 놓이지 않을 수 있습니다. 전기 자전거 배터리 케이스는 이음새 주변이 부풀어 오를 수 있습니다. 케이스를 다시 제자리로 누르거나, "압력을 해제"하기 위해 구멍을 뚫거나, 장치가 회복되는지 확인하기 위해 계속 충전하지 마십시오.
장치가 시원하고 안정적이며 연기가 나거나 누출되지 않는 경우, 전원을 끄고 제조업체의 손상된 배터리 지침을 따르십시오. 뜨겁거나, 쉿쉿 소리가 나거나, 누출되거나, 연기가 나거나, 빠르게 변하는 경우, 플러그를 뽑거나 이동하기 위해 접근하지 마십시오. 사람들을 멀리 떨어뜨리고 지역 응급 서비스에 연락하십시오.
셀 결함이 열 폭주로 이어지는 이유는 무엇입니까?
리튬 이온 셀은 작은 공간에 상당한 화학적 및 전기적 에너지를 저장합니다. 제조 결함, 충격 또는 천공, 전도성 오염, 심한 과열, 호환되지 않는 충전기 또는 내부 단락은 국부적인 열을 발생시킬 수 있습니다. 이 열이 셀이 방출할 수 있는 것보다 더 빨리 열을 생성하는 반응을 시작하면 온도가 빠르게 상승할 수 있습니다.
이러한 자가 발열 연쇄 반응을 열 폭주라고 합니다. 셀은 뜨겁고 가연성이며 유해한 가스를 배출할 수 있습니다. 여러 셀로 구성된 팩에서는 한 셀에서 발생하는 열이 인접한 셀을 유발할 수 있으므로, 첫 번째 보이는 불꽃이 사라진 후에도 이벤트가 계속되거나 다시 시작될 수 있습니다.
이는 일반적인 따뜻한 휴대폰이 열 폭주 상태에 있다는 것을 의미하지 않습니다. 프로세서, 화면, 무선 라디오 및 충전 전자 장치는 모두 열을 발생시킵니다. 문제는 비정상적인 열입니다. 특히 장치가 유휴 상태일 때, 급격하게 뜨거워질 때, 경고 신호를 보일 때, 또는 부풀어 오름, 냄새, 소음 또는 연기와 동반될 때 더욱 그렇습니다.
안전한 충전은 장치에 따라 다릅니다.
휴대폰, 태블릿, 노트북의 경우: 제조업체에서 제공한 충전기 또는 장치 제조업체가 호환성을 확인한 평판 좋은 충전기와 케이블을 사용하십시오. 침구, 쿠션 또는 종이 아래 대신 단단하고 통풍이 잘되는 표면에 장치를 놓으십시오. 정상적인 장치는 자체 충전을 관리합니다. 디스플레이가 100%에 도달하는 순간마다 반복적으로 플러그를 뽑는 것이 과충전을 방지하는 방법은 아닙니다. 호환성, 냉각, 물리적 상태 및 작동하는 보호 전자 장치가 더 중요합니다.
전기 자전거, 스쿠터 및 기타 마이크로 모빌리티 제품의 경우: 팩 고장의 결과가 더 크고 충전은 종종 생활 공간 근처에서 이루어집니다. 미국 소비자 제품 안전 위원회는 사용자에게 충전 중에는 자리를 비우지 말고, 잠자는 동안에는 충전하지 말고, 제조업체의 지침을 따르고, 제공되거나 승인된 교체 충전기 및 배터리 팩만 사용할 것을 권고합니다. 장치가 출입구나 비상 탈출로를 막는 곳에서는 충전하지 마십시오.
물리적으로 맞는 플러그가 호환성을 증명하는 것은 아닙니다. 전압, 전류, 커넥터 배선, 온도 감지 및 배터리 관리 시스템과의 통신이 다를 수 있습니다. CPSC는 특히 "범용"으로 판매되는 충전기가 호환되지 않는 마이크로 모빌리티 배터리에 불을 붙일 수 있다고 경고했습니다. "36V 전기 자전거에 맞는다"와 같은 광범위한 주장보다는 정확한 모델을 확인하십시오.
전동 공구, 카메라 및 분리형 팩의 경우: 지정된 도크에서 충전하고, 통풍구를 막지 않도록 하며, 낙하 또는 충격 후에는 팩과 충전기를 모두 검사하십시오. 작업이 팩의 설계 요구 사항에 따라 자격을 갖춘 서비스에 의해 수행되지 않는 한, 혼합되거나 회수되거나 식별되지 않은 셀로 팩을 재조립하지 마십시오.
보관은 주로 열, 손상 및 단락 방지입니다.
배터리는 제조업체에서 지정한 온도 범위 내의 건조한 장소에 보관하십시오. 뜨거운 차량, 직사광선, 라디에이터 및 기타 열원을 피하십시오. 여분의 배터리는 가연성 잡동사니와 노출된 단자를 연결할 수 있는 도구나 금속 물체로부터 멀리 보관하십시오.
느슨한 분리형 배터리의 경우, 원래 케이스 또는 단자를 보호하는 다른 비전도성 용기를 사용하십시오. 보호되지 않은 배터리를 주머니나 가방에 열쇠, 동전 또는 금속 하드웨어와 함께 넣고 다니지 마십시오.
장기 보관을 위한 충전 상태 권장 사항은 화학 및 제품에 따라 다릅니다. 많은 제조업체는 장기간 보관 시 부분 충전을 권장하지만, 올바른 수준과 유지 보수 간격은 장치 설명서에서 확인해야 합니다. 대형 차량 및 가정용 저장 시스템은 휴대폰에 적용되는 가정용 규칙이 아닌 승인된 시스템 절차에 따라 보관 및 서비스되어야 합니다.
부풀어 오르거나 손상된 배터리를 처리하는 방법
손상된 배터리는 일반 가정용 쓰레기 흐름에 포함되어서는 안 되며, 온전한 사용済み 배터리와 다른 취급이 필요할 수 있습니다.
- 장치 사용 및 충전을 중단하십시오.
- 구멍을 뚫거나, 누르거나, 구부리거나, 열거나, 자가 수리를 시도하지 마십시오.
- 안정적이고 시원한 상태인 경우, 노출되거나 누출되는 내용물에 닿지 않도록 가연성 물질로부터 격리하십시오.
- 지역별 지침을 위해 제조업체, 공인 서비스 제공업체, 지역 유해 폐기물 프로그램 또는 배터리 재활용업체에 문의하십시오.
- 수신자에게 배터리가 손상되었음을 알리십시오. 단순히 무인 수거함에 넣지 마십시오.
온전한 사용済み 리튬 이온 배터리의 경우, 미국 환경 보호국은 가정용 쓰레기 또는 길가 재활용 대신 별도의 배터리 재활용 또는 가정용 유해 폐기물 수거를 권장합니다. 단자는 비전도성 테이프로 보호하거나 각 배터리를 별도의 비닐봉투에 넣어야 합니다. 지역 규정은 더 엄격할 수 있으므로 거주 지역의 당국에 확인하십시오.
연기나 화재가 발생하면 대피를 우선하십시오.
연기가 나거나 불타고 있는 휴대폰, 노트북, 공구 팩 또는 전기 자전거 배터리를 들고 건물을 가로질러 이동하지 마십시오. 셀은 이동 중에 갑자기 통풍되거나, 뜨거운 물질을 분출하거나, 인근 셀에 불을 붙일 수 있습니다.
멀리 떨어지고, 다른 사람들에게 알리고, 해당 지역을 떠나고, 나가는 길에 문을 닫을 수 있다면 닫고, 지역 응급 서비스에 전화하십시오. 연기를 들이마시지 말고 장치를 가지러 다시 들어가지 마십시오.
"리튬 배터리에 물을 사용하지 마십시오"라는 오래된 조언은 너무 광범위합니다. 일반적인 리튬 이온 장치의 경우, 전문적인 대응 절차는 종종 냉각을 위해 물 또는 기타 수성제를 사용합니다. 이는 보이는 불꽃을 끄는 것이 인접한 셀의 열 폭주를 반드시 멈추게 하는 것은 아니기 때문입니다. 예를 들어, 훈련된 항공기 승무원을 위한 FAA 지침은 화염 진압과 장기 냉각을 분리하고 연기가 나거나 불타고 있는 장치를 집어 들지 말라고 경고합니다.
이는 훈련되지 않은 사람이 작은 소화기나 양동이를 들고 고장 난 팩 옆에 머물러야 한다는 의미가 아닙니다. 배터리 크기, 리튬 이온 대 리튬 금속 화학, 주변 전기 위험, 지역 소방 서비스 관행 및 승인된 비상 계획이 모두 중요합니다. 소비자에게는 조기 대피와 응급 구조대원에게 명확한 보고가 가장 안전한 일반적인 지침입니다.
구매 및 교체 결정은 안전 결정입니다.
제품 및 시장에 적용되는 인정된 안전 표준을 준수하는 장치, 배터리 및 충전기를 선택하십시오. 추적 가능한 제조업체, 모델, 안전 문서 또는 호환 가능한 충전기 정보가 없는 팩에는 주의하십시오.
커넥터가 맞기 때문에 단순히 교체 배터리와 충전기를 섞지 마십시오. 알려지지 않은 판매자가 사용된 셀로 재조립한 팩은 피하고, 해당 제품이 안전 리콜 대상인지 확인하십시오. 장치가 물에 잠기거나, 찌그러지거나, 충돌에 연루되거나, 화재에 노출된 경우, 다시 충전하기 전에 제조업체의 지침에 따라 평가를 받으십시오.
배터리 안전은 모든 리튬 이온 장치를 비상 상황으로 취급함으로써 달성되는 것이 아닙니다. 보호 시스템을 온전하게 유지하고, 올바른 장비를 사용하고, 경고 신호를 존중하며, 상황이 자가 해결 단계를 넘어섰을 때를 아는 것에서 비롯됩니다.
