해수 침수로 인한 전기차 배터리 화재 위험

허리케인의 여파로 구조대원들은 잔해를 치우고 생명을 구하기 위해 시간을 다투며 달려갑니다. 그러나 혼란 속에서 새로운 위험이 등장했습니다. 바로 전기차(EV)가 화염에 휩싸이는 것입니다. 이러한 사고는 무작위 사고가 아니라 숨겨진 위협, 즉 리튬 이온 배터리에 바닷물이 침입한 결과입니다. 그러한 위험한 반응을 일으키는 원인은 무엇이며, 앞으로 일어날 재난을 어떻게 예방할 수 있습니까?

최근 허리케인 이안(Hurricane Ian)이 플로리다와 미국 남동부를 강타하여 광범위한 파괴와 홍수를 일으켰습니다. 복구 작업 중에 대응자들은 리튬 이온 배터리로 구동되는 차량에서 여러 차례의 EV 화재를 겪었습니다. 조사 결과 바닷물에 노출된 것이 주요 원인인 것으로 밝혀졌습니다. 많은 차량이 홍수에 잠겼고, 염수에 노출되면 리튬 이온 배터리 성능이 급격히 저하되어 극심한 화재 위험을 초래할 수 있는 화학 반응이 유발됩니다. 차량 등록 기록에 따르면 플로리다 리 카운티에서만 7,000대 이상의 EV가 영향을 받았을 수 있습니다. 이는 새로운 위협의 심각성을 강조하는 엄청난 숫자입니다.

리튬이온 배터리는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성된다. 전해질은 전극 사이의 리튬 이온 이동을 촉진하는 반면, 분리막은 양극과 양극 사이의 직접적인 접촉을 방지하여 단락을 방지합니다. 바닷물, 특히 바닷물은 전도성이 높고 부식성이 높습니다. 리튬이온 배터리에 침투하면 연쇄반응을 일으켜 치명적인 고장을 일으킬 수 있다.

• 전해질 분해:바닷물의 염화물 이온은 전해질과 반응하여 전해질을 분해하고 가스와 열을 방출합니다. 가스가 축적되면 내부 압력이 증가하여 잠재적으로 배터리가 부풀어 오르거나 폭발할 수 있습니다. 한편, 열은 화학 반응을 가속화하여 위험한 피드백 루프를 생성합니다.
• 전극 부식:염화물 이온은 양극 및 양극 재료를 부식시켜 배터리의 구조적 무결성을 손상시킵니다. 부식은 용량을 감소시키고 내부 저항을 증가시키며 불안정성을 높입니다.
• 분리기 고장:바닷물은 분리막의 절연 특성을 저하시킵니다. 분리막이 파손되면 전극이 직접 접촉해 합선이 발생하고 발열이 심해질 수 있다.
• 단락 위험:바닷물의 전도성은 전극 사이에 의도하지 않은 전류 경로를 만들어 에너지를 빠르게 방출하고 화재를 일으킬 수 있습니다.

손상된 리튬 이온 배터리로 인한 극심한 위험을 고려하여 선박, 항구 및 화주는 손상된 EV가 상업용 선박에 선적되지 않도록 더욱 주의를 기울여야 합니다. 미국 해안경비대의안전 경고 01-22침수되거나 염수에 노출된 EV는 잠재적인 화재 위험으로 취급하고 극도의 주의를 기울여 취급해야 한다고 강조합니다.

위험을 완화하기 위해 해안경비대는 이해관계자에게 다음 조치를 취할 것을 촉구합니다.

1. 차량 운송 규정 검토:아래 요구사항을 철저하게 검토합니다.위험 물질 규정(49 CFR)그리고국제해상위험물(IMDG) 코드. 모든 리튬 배터리는 파이프라인 및 위험 물질 안전청(PHMSA)의 규제를 받는 위험 물질로 분류됩니다. 준수리튬 배터리 발송인 가이드필수입니다.
2. 손상된 배터리에 대한 추가 요구 사항을 평가합니다.PHMSA에 문의하세요안전 권고 사항손상되거나 결함이 있는 리튬 배터리 운송 시. IMDG 코드특별 조항 376손상된 배터리를 배송하기 전에 PHMSA 또는 해안경비대로부터 승인을 받아야 합니다.
3. 경계심을 유지하십시오:손상된 EV를 선박에 싣거나, 항만 시설에 보관하거나, 컨테이너에 밀봉하지 않도록 하세요. 모든 직원은 엄격한 안전 프로토콜을 준수해야 합니다.

향상된 핸들링과 규제가 필수적이지만 장기적인 솔루션은 배터리 기술 발전에 있습니다. 유망한 개발에는 다음이 포함됩니다.

• 고체 배터리:액체 전해질을 고체 전해질로 교체하면 화재 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
• 고급 전해질:불연성, 내열성 전해질은 배터리 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
• 향상된 배터리 관리 시스템(BMS):더 스마트한 모니터링 알고리즘을 사용하면 이상 현상을 더 일찍 감지할 수 있습니다.
• 구조적 개선:강화된 설계는 환경적 스트레스를 더 잘 견딜 수 있습니다.

EV 채택이 증가함에 따라 이러한 안전 문제를 해결하려면 산업, 규제 기관 및 제조업체 간의 협력이 필요합니다. 적극적인 조치를 통해서만 공공 안전을 훼손하지 않고 지속 가능한 운송에 대한 약속을 실현할 수 있습니다.