[토토 사이트 커뮤니티 신지하 기자] 전기차의 판매가 늘면서 전기차용 배터리의 안전성에 대한 중요성도 커지고 있습니다. 전기차에는 스마트폰 약 4000개 분량인 70kWh 이상의 용량이 들어가 혹시라도 사고가 발생한다면 커다란 인명 및 재산 피해가 발생할 수 있어 배터리의 안전과 품질 수준애 대한 철저한 관리가 요구됩니다.
23일 삼성SDI에 따르면 현재 리튬이온배터리는 양극, 음극, 전해질, 분리막 등 4개의 구성요소로 이뤄져 있습니다. 양극과 음극 사이에 분리막이 있어 두 극판이 직접적으로 접촉되는 것을 방지합니다. 하지만 배터리가 외부로부터 충격을 받는 사고가 나면 분리막이 손상돼 양극과 음극이 직접 만나 강한 에너지가 발생합니다. 배터리 소재를 아무리 잘 만들어도 외부에서 충격이 가해진다면 배터리의 구조적 안정성이 무너질 수 있습니다.
충돌, 과열, 과충전 등 외부로부터 충격이 가해지면 배터리 내부에서 양극과 음극이 접촉하는 단락이 발생해 화재가 일어날 위험이 높습니다. 배터리 내부에서 단락이 발생하면 온도가 상승하게 되고, 그 열이 확산되면서 배터리, 모듈, 팩으로 전이돼 화재로 이어질 수 있습니다. 따라서 배터리 내부의 양극과 음극이 접촉되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 대부분의 배터리 안전성 테스트는 음극과 양극의 접촉 방지에 집중하고 있습니다.
삼성SDI는 배터리 화재의 위험성 대비 차원에서 생산하는 전기차용 배터리들에 대해 여러가지 극한 상황들을 예측해 10가지의 안전성 평가를 진행하고 있다고 합니다. 이들 테스트 중 압축, 관통, 낙하, 진동, 과충전, 단락, 고열, 열충격 등 안전성 테스트는 전기차 배터리뿐 아니라 소형 배터리에서도 동일하게 진행됩니다. 다만 전기차용 배터리가 소형 배터리보다 용량과 크기가 더 크기 때문에 합격 기준은 더 높다고 합니다.
아울러 전기차용 배터리의 경우는 운행 환경에서 발생할 수 있는 예기치 못한 사고에 대한 테스트가 추가로 진행됩니다. 자동차 사고 시 물리적 충격을 가정한 테스트인 관성과 전복 테스트입니다. 이 테스트들은 자동차가 급정거하는 상황에서 차량에 탑재된 배터리들이 관성에 의해 내부 구성물이 한쪽으로 쏠리거나 자동차가 사고로 전복돼 배터리가 뒤집히거나 회전할 때의 안전성을 검증합니다.
배터리 안전성 테스트들을 원활히 하기 위해 삼성SDI는 배터리 내구성 시험을 위한 '안전성 평가동'을 울산사업장에 갖추고, 극한 조건하에서 전기차와 에너지저장장치(ESS) 등 중대형 배터리의 성능을 테스트하고 있습니다. 1900㎡의 면적 내 배터리 안전성 검사를 위한 여러가지 실험실과 검사 장비들을 갖춰, 전 세계 고객사들이 요구하는 기준에 맞춰 안전성 평가들을 진행하고 있다고 합니다. 특수 콘크리트를 사용해 벽 두께만 40cm에 달하며, TNT 50여개가 동시에 폭발해도 견딜 수 있도록 설계됐습니다.
삼성SDI 측은 "앞으로 더욱 성장이 예상되는 전기차 배터리 시장에서 삼성SDI는 안전제일 경영철학을 바탕으로 최고 품질의 제품을 생산해 시장을 선도해 나가겠다"고 밝혔습니다.
☞[Energy요모조모]는 석유와 전력 등 어렵게만 느껴지는 에너지 전반의 내용들을 독자들이 알기 쉽게 이해할 수 있도록 마련한 코너입니다. 에너지 산업의 트렌드 변화와 전망을 다룹니다.