LG G3 cat6 배터리 폭발, 스마트폰용 리튬이온 배터리 폭발 예방법

2월 14일 인터넷 커뮤니티인 오늘의 유머에 "배터리 폭발문제 어떻게 대처 할까요?"라는 제목으로 LG전자 G3 cat6 스마트폰 배터리가 폭발하여 경미한 화상을 입었다고 주장하는 글과 사진이 개제 되었습니다.

현재 해당 배터리는 폭발원인을 밝이기 위해 제조사에서 수거한 상태라고 하는데 결과가 어떻게 나올지는 지켜봐야겠지만 스마트폰 보급이후 스마트폰 배터리 사고가 심심치 않게 발생하고 있어 사용자들의 주의가 필요한데요. 스마트폰 배터리 어떻게 관리해야 안전하게 사용할 수 있는지 정리해 보았습니다.

리튬이온 배터리의 장점은 ?

리튬 이온 전지(Li-ion battery)는 2차 전지(충전 재사용이 가능한 배터리)의 일종으로서, 방전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 충전시에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾게 되는 2차 전지로 리튬 이온 배터리의 장점은 에너지 밀도가 높고 충전 배터리 특유의 메모리 효과가 없으며 자연방전도 낮아 최근 휴대용 전자 기기에 가장 널리 사용되고 있습니다.

리튬이온 배터리의 위험성은?

리튬은 화학적으로 반응성이 매우 높아 조심하게 다뤄야 하는 금속으로 공기 또는 수분과 접촉 시에는 자연발화 하거나 가연성가스를 발생시키며 폭발적으로 연소합니다. 

리튬 폴리머는 리튬이온에 비해 안전하지만 스웰링 현상이 발생할 수 있음

리튬을 수분과 접촉하면 폭발하므로, 리튬 전지에서는 비수계(수분이 없는)의 유기전해질을 사용해야 합니다. 문제는 유기전해질은 인화성 및 가연성이 높은 단점을 가지고 있습니다. 이런 문제점을 개선하여 개발된 배터리가 리튬 이온 배터리입니다.  

리튬 이온 배터리의 개발로 리튬 전지의 안정성은 개선되었지만 여전히 과방전, 과충전 또는 과전류 등이 일어날 경우 리튬 이온 배터리는 폭발하거나 발화할 개연성을 가지고 있습니다.

리튬이온 배터리 어떻게 충전될까?

일반적으로 리튬 이온 전지는 충전 시 4.2V를 완충 전압, 방전 시 2.8V를 완방전 전압으로 유지하여야 하며 이 범위를 벗어날 경우 발열 및 열화현상이 가속화되는 것으로 알려져 있습니다.

따라서 현재 출시되는 리튬 이온 전지에는 과충전 및 과방전을 방지하기 위한 보호회로가 함께 내장돼 있습니다. 일명 PCM(protection Circuit Module)으로 불리는 이 회로는 리튬이온전기가 특정 전압을 넘어가거나 특정 전압 이하로 내려갈 경우 자동적으로 충전 또는 방전 기능을 정지시켜 리튬이온 배터리를 안전하게 보호하여 줍니다.

리튬이온전지 안전하게 사용하기

첫째. 리튬 이온 배터리는 메모리 효과가 없기 때문에 100% 방전 후 충전을 할 필요가 없고 오히려  완전 충·방전을 반복할 경우 오히려 배터리의 수명도 줄어들게 됩니다. 따라서 리튬 이온 배터리는 방전 시 수시로 충전시켜 주면서 사용하는 것이 배터리를 안전하게 오래 사용할 수 있는 비결입니다.

둘째. 리튬이온 배터리는 안정적인 충전 및 방전을 위해 PCM이 매우 중요한 역활을 합니다. 간혹 저가의 충전기를 사용할 경우 불량 PCM으로 인해 리튬이온 배터리가 제대로 충·방전 되지 못해 문제가 발생할 수 있으므로 충전기의 경우 반드시 KS인증을 받았거나 스마트폰 제조사의 공식충전기를 사용하는 것이 배터리 안전사고를 예방할 수 있습니다. 또한 리튬 이온 전지는 내부 물질들의 상태가 불안정하게 되거나 전해질이 외부로 새어나오면 발화의 위험성이 있으므로 충격에 주의하여야 합니다.

셋째. 요즘 같은 겨울에는 외부 온도와 실내 온도의 차이로 인해 제품에 결로가 발생하는 경우가 자주 발생합니다. 이 경우 리튬이온 배터리 내부에 수분이 발생하여 리튬과 화학반응을 일으키게 되면 폭발의 위험까지 있으므로 겨울철에는 가급적 너무 급격한 온도 차이가 발생하지 않도록 사용하는 것이 리튬이온 배터리를 조금이나마 안전하게 사용할 수 있는 방법입니다.

어렵지 않은 몇가지 주의사항만 잘 지키면 스마트폰의 배터리를 안전하게 사용하 수 있는데요. 앞으로는 폭발하지 않는 전고체전지도 개발중에 있어 더욱 안전하고 성능좋은 2차전지가 출시될 전망이지만 아직은 리튬이온배터리가 가장 널리 사용되고 있는 상황이라 리튬이온 배터리의 폭발사고를 예방하기위해서는 소비자들이 리튬이온 배터리 사용에 있어서 세심한 주의가 필요할 것으로 생각됩니다.