리튬이온전지(LIBs)는 가장 상용화된 재충전용 배터리 기술로 부상해 왔다. 그러나 이들의 고유한 특성인 열폭주(thermal runaway)는 화재에 대한 높은 위험을 초래한다. 본 논문은 모든 LIB 셀을 액체 매질로 둘러싸는 침지형 배터리인 ‘화재예방물질에 침지된 배터리(Battery Immersed in Fire Prevention Material, BIF)’를 소개한다. 이러한 구조와 매질은 가혹 조건에서의 능동적 배터리 화재 억제를 가능하게 하면서, 정상 작동 시 열 관리의 개선을 도모한다. 가혹 조건 시험에서 배터리를 대상으로 한 실험 결과, LIB 모듈은 화재, 폭발, 소손(burnout)을 겪었으며 목표 셀의 온도는 1405 °C에 도달하고, 측면은 796 °C에 이르렀다. 반면 BIF 모듈은 LIB보다 낮은 온도를 나타내며(특히 각각 285 °C 및 17 °C) 화재 전파가 완전히 결여된 양상을 보였다. 정상 작동 조건에서 BIF 모듈은 일반 LIB에 비해 평균 온도 상승이 약 8.6배 낮았다. 또한 BIF는 LIB보다 셀 간 불균일한 열적 편차를 약 5.3배 더 크게 감소시켰다. 본 연구는 BIF에 대해 구성요소부터 실제 적용에 이르기까지 상세한 탐색을 제공한다. 추가적인 개선이 이루어진다면, 이 기술은 실제 환경에서 화재 안전성을 크게 향상시키고 배터리의 열화(thermal degradation)를 예방할 수 있을 것이다.

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