다 쓴 리튬이온배터리도 화재 위험…가열 실험서 열폭주

평균 잔존 전압 3.94V 이상인 실험군서 불꽃…3.45V 조건에선 가스·전해액 누출

평균 잔존전압 3.94V 시. /소방청

다 쓴 리튬이온배터리도 내부에 전기에너지가 남아 있으면 외부 열에 노출됐을 때 불이 날 수 있다는 실험결과가 나왔다.

소방청 국립소방연구원은 수거한 원통형 폐리튬이온배터리를 가열한 결과 일부 실험 조건에서 배터리 온도가 급격히 치솟는 열폭주와 함께 불꽃이 발생했다고 10일 밝혔다.

연구원은 원통형 배터리(18650)를 남아 있는 전압에 따라 나눠 온도 변화와 가스 방출, 불꽃 발생 여부를 비교했다. 평균 잔존 전압이 3.94V 이상인 실험군에서는 불꽃을 동반한 열폭주가 일어났다. 평균 3.45V인 실험군에서는 열폭주 없이 가스가 나오고 전해액이 샜다.

폐배터리를 처리하는 현장에서도 불이 난 사례가 있다. 2024년 1월 경기 평택의 재활용 업체에서는 리튬 폐배터리를 파쇄하던 중 화재가 발생했다. 2020년 4월 경북 고령의 한 처리 업체에서는 폐배터리 분리 작업 중 난 불이 연쇄 폭발로 이어져 진화에 어려움을 겪었다.

연구원은 열폭주가 없었던 실험군에서도 가스 방출과 전해액 누출이 확인된 만큼, 폐배터리를 수거하거나 보관할 때 배터리에 남은 에너지와 주변 열원을 함께 고려해야 한다고 설명했다. 실험 영상과 결과는 수거·보관·재활용 시설 관계자의 안전교육과 홍보에 활용할 계획이다.