A Study on the Explosion Hazard by Spark Discharge of the Lithium-Ion Battery

리튬이온전지의 불꽃방전에 의한 폭발위험성에 관한 연구

  • Lee, Chun-Ha (Dept. of Fire and Disaster Protection Engineering, Hoseo University) ;
  • Jee, Seung-Wook (Dept. of Fire and Disaster Protection Engineering, Hoseo University) ;
  • Kim, Shi-Kuk (Dept. of Fire and Disaster Protection Engineering, Hoseo University)
  • 이춘하 (호서대학교 소방방재학과) ;
  • 지승욱 (호서대학교 소방방재학과) ;
  • 김시국 (호서대학교 소방방재학과)
  • Received : 2010.02.16
  • Accepted : 2010.06.09
  • Published : 2010.04.30

Abstract

This paper was studied on the explosion hazard by spark discharge of the lithium-ion battery. The experimental samples were chosen lithium-ion battery(general, notebook) which were used for source of portable equipment. The IEC(International Electrotechnical Commission) type spark ignition test apparatus and experimental gases such as methane, propane, ethylene or hydrogen were used for explosiveness test. It was confirmed through the experiment that the explosion hazard by spark discharge. Also, it was used thermal imager for confirm that spontaneous ignition possibility by short-circuit. As the result, this paper verified that lithium-ion battery should be used and designed by special attention safety in the hazardous zone which is existed explosiveness gas.

본 논문은 리튬이온전지의 불꽃방전에 의한 폭발위험성에 관한 연구로서 휴대용기기의 전원으로 사용되는 리튬이온전지(일반용, 노트북용)를 시료로 선정하고, 폭발성 시험가스인 메탄, 프로판, 에틸렌, 수소를 대상으로 IEC형 불꽃점화 시험장치를 이용하여 불꽃점화실험을 실시하여 불꽃방전에 의한 폭발위험성을 규명하였다. 또한, 사고 시 단락전류에 의한 자체점화 가능성을 확인하고자 열화상카메라를 이용하여 온도변화를 측정하였다. 실험결과 리튜이온전지는 폭발성가스가 존재하는 폭발위험장소에서 사용할 때는 안전에 각별히 주의하여 사용 설계되어야 한다.

Keywords

References

  1. 김외곤, "우리나라 가스사고의 문제점 및 그 대책", 가스산업과 기술지, Vol. 4, No. 1, 75-83, (2001)
  2. 박교식, 김지윤, "1995-1998년 가스사고 분석 및 사고감소대책 제시", 한국가스 학회지, 제4권, 제3호, 1-8, (2000)
  3. 이윤철, 이재환, 임영이, 조성선, "2차전지 최신 기술 및 시장동향", 전자통신동향분석, Vol. 14, No. 6, 99-114, (1999)
  4. 이춘하 외, "방폭시험 평가 방안에 관한 연구(I)", 한국기계연구소, (1990)
  5. 이춘하 외, "방폭시험 평가 방안에 관한 연구(II)", 한국기계연구소, (1991)
  6. 한국산업규격, "방폭 전기기계․기구- 제11부: 본질안전 방폭구조(KS C IEC 60079-11)", (2007)
  7. 이춘하, "건전지의 방전불꽃에 의한 수소-공기 혼합가스의 점화에 관한 연구", 消防技術 54, 14-20, (1998)
  8. LG화학 홈페이지, http://www.lgchem. co.kr