LiPo 배터리가 부풀어 오르는 이유는 무엇입니까?

휴대용 전력 분야에서는 리튬 이온 폴리머(LiPo) 배터리가 높은 에너지 밀도와 경량 설계로 인해 일반적으로 선택됩니다. 그러나 이러한 배터리에서 발생할 수 있는 문제 중 하나는 부풀음입니다. 이는 종종 과충전, 과방전 또는 과도한 열 노출과 같은 근본적인 문제를 나타냅니다.

부풀어 오른 배터리는 사소한 불편함을 넘어 잠재적인 화재 위험, 화학 물질 누출 등 심각한 안전 위험을 초래합니다. 이러한 부풀음이 발생하는 이유, 부풀어 오른 배터리 사용의 위험성, 이 문제를 예방하고 관리하기 위한 모범 사례를 이해하는 것은 장치에 LiPo 배터리를 사용하는 모든 사람에게 중요합니다.

리튬 이온 폴리머(LiPo) 배터리가 부풀어오르는 이유는 무엇입니까?

부풀어 오른 LiPo 배터리는 일반적으로 내부 화학 반응이 잘못되고 있다는 신호입니다. 이는 배터리가 전압 제한을 초과하여 충전되는 과충전 또는 안전 수준 이하로 방전되는 과방전으로 인해 발생할 수 있습니다. 충격이나 구멍으로 인한 물리적 손상과 마찬가지로 과도한 열도 원인이 될 수 있습니다. 나이도 중요한 역할을 합니다. 배터리는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되고 수명이 다해 부풀어오를 수 있습니다.

자세한 이유는 다음과 같습니다.

과충전

LiPo 배터리가 과충전되면, 즉 최대 전압 한계(보통 셀당 약 4.2V)를 초과하여 충전되면 전극에서 과도한 화학 반응이 발생합니다. 과충전 중에는 배터리 내부의 전해질이 분해되어 부산물로 가스가 발생할 수 있습니다. 이 가스는 배터리 파우치 내부에 축적되어 부풀어오르게 됩니다. 과충전 중 화학 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

전해질 분해→가스 발생(예: CO2​, O2​)

과방전

LiPo 배터리가 안전한 최소 전압(일반적으로 셀당 약 3.0V) 미만으로 방전되도록 허용하면 부풀어오르는 현상이 발생할 수도 있습니다. 과방전으로 인해 배터리의 구리 집전체가 전해질에 용해되어 구리 이온이 생성될 수 있습니다. 이러한 이온은 배터리의 다른 구성 요소와 반응하여 금속 구리 수지상 돌기와 가스를 형성할 수 있습니다. 이러한 열화 과정은 배터리 내부 구조에 해롭고 부풀어오르는 원인이 됩니다.

과도한 열

고온에 노출되면 전해질 및 기타 배터리 재료의 분해가 가속화되어 가스 생성이 증가합니다. 온도가 높으면 전해질 내 유기용매가 분해되어 이산화탄소(CO2), 산소(O2) 등의 가스가 방출될 수 있습니다. 고온에서의 화학적 불안정성은 팽윤 효과를 악화시킵니다.

노후화 및 순환적 성능 저하

LiPo 배터리는 노후화되고 수많은 충전 및 방전 주기를 거치면서 시간이 지남에 따라 전해질과 전극의 성능이 저하됩니다. 전해질의 지속적인 파괴와 양극의 고체 전해질 간기(SEI) 층의 반복적인 형성 및 용해는 가스를 방출할 수 있습니다. 이러한 주기적 성능 저하는 배터리 노화의 자연스러운 부분이지만 부적절한 사용과 열악한 환경 조건으로 인해 가속화됩니다.

물리적 손상

구멍이나 충격과 같은 배터리의 물리적 손상으로 인해 배터리 보호 층이 파손될 수 있습니다. 이를 통해 전해질이 전극 및 기타 내부 구성 요소와 더 활발하게 반응하여 빠른 가스 생성 및 팽창이 발생합니다.

부풀어 오른 LiPo 배터리를 사용해도 안전한가요?

부풀어 오른 LiPo 배터리를 사용하는 것은 안전하지 않으며 권장되지 않습니다. 부풀어 오른 부분은 화재 위험이나 화학 물질 누출로 이어질 수 있는 내부 손상을 나타냅니다. 또한, 부풀어 오른 배터리는 불안정한 성능을 발휘하여 잠재적으로 장치 오작동이나 고장을 초래할 수 있습니다.

LiPo 배터리 부풀어오르는 것을 어떻게 막나요?

LiPo 배터리 팽창을 방지하려면 배터리 사용 및 유지 관리에 대한 모범 사례를 준수해야 합니다. LiPo 배터리용으로 특별히 설계된 충전기를 사용하여 적절한 충전을 보장하고 과충전을 피하십시오. 배터리 전압이 너무 낮게 떨어지지 않도록 하여 과방전을 방지하세요. 경험상 좋은 규칙은 셀당 3.0V 미만으로 떨어지지 않도록 하는 것입니다. 배터리를 실온에 유지하고 극한의 온도를 피하는 것도 중요합니다. 배터리에 손상이나 부풀음의 징후가 있는지 정기적으로 검사하고 필요한 경우 교체하십시오. 밸런스 충전기를 사용하면 배터리 팩의 모든 셀에서 균일한 충전을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

부풀어 오른 LiPo 배터리를 고칠 수 있나요?

안타깝게도 LiPo 배터리는 한 번 부풀면 고칠 수 없습니다. 그렇게 하려는 시도는 매우 위험할 수 있습니다. 가장 좋은 방법은 전자 폐기물 처리에 대한 현지 규정에 따라 부풀어 오른 배터리를 안전하게 폐기하는 것입니다. 많은 지역 사회에서는 이러한 품목에 대한 반납 지점을 지정했습니다. 장치가 안전하고 효과적으로 작동하려면 부풀어 오른 배터리를 새 배터리로 교체하는 것이 항상 더 안전하고 효율적입니다.