배터리 충전량이냐 아니면 배터리 셀이냐...과연 전기차 화재 원인은?

[데일리카 하영선 기자] 전기차 배터리 충전량과 화재 발생은 어떤 관계가 있을까. 최근 메르세데스-벤츠 EQE, 기아 EV6 등 전기차 화재가 잇따른 가운데, 화재 원인을 놓고 궁금증이 더해지고 있다.

현대차·기아는 20일 전기차용 배터리는 가전 제품의 배터리처럼 100% 충전해도 안전범위 내에서 관리되도록 설계됐다는 입장을 내놨다. 또 문제가 발생하더라도 배터리관리시스템(BMS)가 이를 차단하고 제어한다고 덧붙였다.

현대차∙기아는 배터리 화재 발생 원인으로 충전량과는 관계가 없다고 강조한다. 배터리 충전량이 화재의 규모나 지속성에는 영향을 줄 수 있지만, 배터리 내부의 물리적 단락이나 쇼트 발생을 결정하는 핵심 요소는 아니라는 의미다.

현대차∙기아는 배터리 화재는 제조 불량 또는 외부 충돌 등에 의해 내부에서 물리적 단락 발생시, 양∙음극간 높은 전류가 흐르고 열이 발생하게 되는데, 이때 화학 물질이 분해되면서 생성되는 산소 및 가연성 부산물 등으로 인해 발화로 이어지는 경우가 대부분이라고 지적했다.

이때 충전량과 무관하게 단락 위치 및 면적, 그리고 사용되는 내부 물질 종류에 따라 실제 발열 및 화재 상황은 다르게 나타난다는 설명이다. 적은 충전량이라 하더라도 단락으로 인한 화학물질의 반응 정도가 클 경우 화재 발생 가능성은 더 높을 수 있다는 것이다.

현대차∙기아는 이에 따라 충전량을 제한하는 것은 근본적인 대책이 될 수 없다는 입장이다. 더욱이 배터리 제조 결함이 없도록 배터리 셀 제조사와 함께 철저하게 품질관리를 하고, BMS를 통해 사전 오류를 진단해 전기차 화재 사고를 예방하는 것이 가장 중요하다는 게 회사 측의 설명이다.

현대차∙기아 BMS는 주행 및 충전 중 상시 진단 뿐 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 정기적으로 깨어나 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링한다.

BMS가 모니터링하는 항목으로는 전압편차, 절연저항, 전류 및 전압 변화, 온도, 과전압 및 저전압 등 다양하다. 또 선제적으로 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 순간 단락, 미세 단락을 감지하는 기능도 추가됐다.

현대차∙기아 관계자는 “고객에게 보여지는 완충(100%) 상태는 안전성이 철저히 검증된 구간 내에서의 충전량을 의미하기 때문에 완충에 따른 불안감을 갖지 않으셔도 된다”며 “앞으로도 배터리 사전 진단 및 화재 전이 방지 기술을 보다 고도화해 고객분들이 안심하고 전기차를 운행할 수 있도록 하겠다”고 말했다.