리튬배터리 화재 꾸준히 증가...분리막 손상되면 '열 폭주' / YTN

리튬 배터리, 가볍고 에너지 밀도 높아 널리 사용
이륜차, ’배터리 제어 시스템’ 없어 화재 위험 높아


최근 전기 킥보드와 오토바이 등 전기 이륜차의 리튬이온 배터리 폭발 사고가 잇따르고 있습니다.

리튬이온 배터리는 가볍고 성능이 우수하지만, 충격이나 과충전으로 분리막이 손상되면 폭발이 일어날 수 있어 주의해야 합니다.

권석화 기자가 취재했습니다.

[기자]
지난 2020년부터 최근 5년간 국내에서 발생한 소형 리튬이온 배터리 화재는 678건.

지난 2020년 98건에서 매년 꾸준히 증가해 해마다 100건 이상 발생하고 있습니다.

특히 전체 리튬이온 배터리 화재 중 70% 정도는 전기 자전거와 킥보드 등 이륜차에서 사고가 난 것으로 나타났습니다.

[김지철 / 전기 자전거 이용자 : 제 가게에서 영업하고 가게 출근 전에 '투잡'으로 하기 때문에 (무서워도) 저도 생계를 위해서 어쩔 수 없이 조금씩 하는 것 같아요.]

리튬이온 배터리는 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 오가며 전기를 저장하고 방출하는 충전식 이차전지입니다.

가벼우면서도 에너지 밀도가 높고 성능이 우수해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

하지만 충격으로 손상되거나 과도한 충전이 발생하면 배터리 속 전해질이 분해되면서 온도가 순식간에 수백 도까지 오를 수 있습니다.

이 과정에서 내부 분리막이 손상되면 양극과 음극이 직접 맞닿아 폭발하는 '열 폭주 현상'이 발생할 수 있는 겁니다.

[한원식 / 서울여대 화학과 교수 : (분리막에) 미세하게 균열이 생기면서 양극과 음극이 만나게 되면 저항이 없어지기 때문에 굉장히 빠르게 높은 전류가 흐르게 됩니다. 그렇게 되면서 고열이 발생하게 되는 것이고요.]

이 때문에 전기 자동차에는 배터리 전압과 전류, 온도 등을 실시간으로 제어해 과충전을 막는 '배터리 관리 시스템'이 의무적으로 탑재됩니다.

하지만 전기 이륜차는 의무 규정이 없는 데다 외부 충격에 더 많이 노출돼 안전의 사각지대라는 지적이 나옵니다.

일상 속에서 리튬이온 배터리 이용이 계속 늘어나고 있는 만큼, 제품 안전관리가 더 강화되고 안전성을 높이는 기술 개발도 시급해 보입니다.

YTN 사이언스 권석화입니다.

영상취재 : 지준성
디자인 : 권향화 정하림




YTN 권석화 (stoneflower@ytn.co.kr)

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