배터리셀 분리막 손상도 확인
[서울=뉴스핌] 강명연 기자 = 화재 사고가 발생한 현대차의 코나 전기차(EV) 등의 차종에 탑재된 배터리 일부가 셀 제조불량으로 파악됐다. 현대차는 해당 차종 2만6699대에 대해 자발적 리콜을 실시한다.
국토교통부는 2017년 9월부터 2019년 7월까지 LG에너지솔루션 중국 남경공장에서 생산된 고전압 배터리를 장착한 차량을 대상으로 리콜을 진행한다고 24일 밝혔다.
해당 배터리 중 일부는 셀 제조불량(음극탭 접힘)으로 인한 내부 합선으로 화재 발생 가능성이 확인됐다. 내달 29일부터 고전압배터리시스템(BSA)을 모두 교체할 예정이다.
리콜 대상은 현대차 ▲코나 전기차(OS EV) 2만5083대 ▲아이오닉 전기차(AE PE EV) 1314대 ▲일렉시티(전기버스, LK EV) 302대 등이다.
이번 조치는 작년 10월 배터리관리시스템(BMS) 업데이트 이후 추가로 화재가 발생하자 추가 정밀조사를 실시한 결과에 따른 것이다.
한국교통안전공단 자동차안전연구원(KATRI)은 작년 10월부터 최근까지 리콜로 수거된 고전압 배터리 정밀조사와 함께 화재 재현실험 등을 진행했다.
우선 인위적인 화재 재현실험을 통해 배터리셀 내부 열 폭주 시험에서 발생된 화재 영상이 실제 코나 EV 화재 영상(2020년 8월 7일 대구 칠곡 CCTV)과 유사한 것을 확인했다.
지난 1월 23일 대구 화재 차량 중간조사에서는 3번 팩 좌측의 배터리 셀에서 화재가 발생한 것으로 확인됐다. 또 내부 양극(+) 탭의 일부가 화재로 소실됐다.
리콜로 수거된 불량 고전압 배터리 분해 정밀조사에서는 셀 내부 정렬 불량(음극탭 접힘)으로 인해 화재가 발생할 가능성을 확인했다. 현재는 화재 재현실험 중으로, 아직까지 실험에서 화재가 발생하지는 않았다.
음극탭 접힘이 발생하면 음극에 리튬 부산물이 생기고, 석출물이 양극으로 확산되면서 양극탭과 접촉시 단락 가능성이 있다.
또 코나 전기차 BMS 업데이트(작년 3월부터 무상수리) 당시 BMS 충전맵 로직이 오적용된 것을 확인했다. 이로 인해 급속 충전시 리튬 부산물 발생을 증가시키는 등 화재 발생과 연관성이 있는지 여부를 추가 확인할 계획이다.
현대차와 LG에너지솔루션이 코나EV 4대의 고품 배터리를 분해해 분석했지만 충전맵 로직 오적용과 정상 적용 간 유의미한 차이를 판단하기 어려워 추가 조사가 필요하다.
작년 10월 자발적 리콜시 원인으로 제시된 배터리셀 분리막 손상도 확인됐다. 현재는 분리막 손상이 있는 배터리셀로 화재 재현실험 중이다. 약 14만7600km 주행에 해당되는 369회 충방전을 실시했지만 현재까지 화재가 발생되지 않았다.
과충전으로 인한 배터리 화재 발생 가능성과 관련해서는 BMS에서 과충전을 차단하고 있음을 확인했다. 과충전시 1단계로 BMS가 차단되고, 1단계에서 차단되지 않을 경우 2단계에서 OPD(Over-voltage Protection Device)가 전류를 차단한다.
현대자와 LG에너지솔루션은 KATRI의 결함조사가 완료되지 않았지만 BMS 업데이트로 화재 위험성이 있는 일부 배터리를 완전히 추출하기 어려운 점을 감안, 소비자 보호를 위해 기존 BSA를 개선된 제품으로 전량 교체하기로 결정했다.
국토부는 현재 진행 중인 KATRI 주관의 화재 재현실험 등 일부 완료하지 못한 결함조사를 진행하는 동시에 이번 리콜의 적정성도 조사해 필요시 보완 조치할 계획이다.
전기차 화재 안전성 확보를 위한 제도개선 대책은 내달까지 마련할 예정이다.
리콜 대상 차량은 현대차 직영서비스센터와 블루핸즈에서 무상수리받을 수 있다.
unsaid@newspim.com
