리튬 이온 배터리 화재: 어떻게 그렇게 빨리 퍼지나요?

수천 대의 전기자전거와 전기스쿠터에 전력을 공급하는 리튬 이온 배터리는 뉴욕시에서 점점 더 많은 화재의 원인이 되고 있습니다.

지금까지 우리 대부분은 배터리가 흰색 불꽃으로 폭발하는 거친 감시 비디오를 보았습니다. 하지만 가까이에서 폭발하는 모습을 관찰하면 이러한 배터리 셀이 현대 화재 안전에 그토록 큰 도전이 되는 이유를 알 수 있습니다.

NBC New York I-Team은 Telemundo 47 Investiga와 제휴하여 시청자에게 리튬 이온 배터리 화재가 분 단위로 어떻게 진행되는지 가까이서 개인적으로 볼 수 있도록 했습니다. 브롱크스에 있는 VTEC 연구소의 도움으로 우리는 여러 대의 카메라가 설치된 방화실 내부에서 전자 스쿠터 배터리 팩에 구멍을 뚫었습니다.

시연 기록을 보면 팩 내부의 단일 배터리 셀이 어떻게 손상되어 "열 폭주"라고 불리는 연쇄 반응으로 이어지는지 알 수 있습니다. 기본적으로 하나의 배터리 셀이 연소되면 막대한 열이 다음 셀로 전달되어 화재가 발생하게 됩니다. 그런 다음 그 열은 다음 셀로 전달됩니다.

VTEC 연구소의 전무이사인 Neil Schultz는 "열폭주란 배터리가 점화 및 연소에 들어가고 모든 에너지를 다 소모할 때까지 이 과정을 계속 진행하는 것입니다."라고 말했습니다. "그 기간 동안 그것은 많은 양의 열과 높은 온도를 발산하며 주위에 있거나 접촉하는 다른 물체에 대한 좋은 점화원이 됩니다."

동영상 시연에서는 리튬 이온 배터리 화재가 왜 그렇게 기만적일 수 있는지도 밝혀졌습니다.

팩의 첫 번째 배터리 셀에 구멍을 낸 후 처음에는 실내에 연기 기둥이 있었지만 약 4분 후에 연기가 대부분 사라졌고 눈에 보이는 불꽃도 없었습니다. 훈련받지 않은 눈이라면 불이 꺼졌다고 결론을 내릴 수도 있습니다. 하지만 배터리 팩은 여전히 ​​뜨거워지고 있었고, 약 5분 후에 다음 배터리 셀이 터지면서 다시 불이 붙었고, 차례로 근처의 판지에 불이 붙었습니다.

그 시점부터 각 연속 배터리 셀이 과열되어 화재가 발생하는 데 걸리는 시간이 점점 줄어들었습니다.

시연이 시작된 지 약 11분 만에 셀의 연속적인 과열로 인해 최종 폭발이 너무 심해 배터리 팩을 고정하는 데 사용되는 장비가 파손되었습니다.

리튬 이온 배터리 화재에서 일어나는 일을 모델링하기 위해 배터리 셀에 구멍을 뚫는 개념은 새로운 것이 아닙니다. 2020년에 미국 교통부는 약간 젖은 해면질 재료로 배터리 셀을 덮으면 화염을 억제할 수 있는지 확인하기 위해 펑크 테스트를 사용하는 연구를 후원했습니다. 이번 연구의 수석 연구원이자 메릴랜드 대학 화재 예방 공학 전문가인 제임스 퀸티어(James Quintiere) 박사는 이번 테스트가 성공적이었다고 말했습니다.

Quintiere는 "스폰지 안의 물이 배터리 표면에서 끓기 시작한 다음 배터리를 냉각시키고 배터리 내부의 활주로 반응을 억제합니다"라고 말했습니다.

Quintiere의 실험과 I-Team/Investiga 시연 모두에서 배터리 셀이 의도적으로 손상되었으며 자체적으로 화재가 발생하지 않았다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 그러나 전기자전거나 전기스쿠터 배터리 중 일부가 번잡한 도시 거리에서 부딪히거나 파손되어 화재 위험이 높아지는 것을 상상하는 것은 어렵지 않습니다.

뉴욕시 시장실에 따르면 전기자전거와 전기스쿠터의 배터리로 인한 화재는 2020년 44건에서 2022년 220건으로 늘어났습니다. 올해 첫 두 달 동안 리튬 이온 배터리 화재로 인해 이미 2명의 생명이 앗아가고 화재가 발생했습니다. 40 부상.

로스 딜리버리스타스 유니도스(Los Deliveristas Unidos)라는 그룹은 이제 NYC에 배달원(많은 사람이 전자 자전거에 의존함)을 위한 새로운 최저 임금을 시행하도록 촉구하고 있습니다. 부분적으로는 소득이 높을수록 인증된 배터리 팩을 구입할 수 있기 때문입니다. 더 비싼.

주로 이주 노동자인 저임금을 옹호하는 브루클린 비영리 단체인 근로자 정의 프로젝트(Workers Justice Project)의 이사인 리지아 구알파(Ligia Guallpa)는 "많은 배달원들이 실제로 적절한 임금을 받는다면 더 안전한 배터리에 투자할 수 있을 것"이라고 말했습니다.