갤노트7 판매중단, '배터리포비아' 확산..전기車는 안전할까

배터리만 보면 터질까 불안감 호소하는 사람 늘어..전기차 배터리도 '리튬이온' 특성상 발화 가능성 아예 없애진 못해머니투데이 | 강기준 기자 | 입력 2016.10.12. 05:30

[머니투데이 강기준 기자] [배터리만 보면 터질까 불안감 호소하는 사람 늘어…전기차 배터리도 '리튬이온' 특성상 발화 가능성 아예 없애진 못해]

#최근 산업통상자원부가 주최한 '인터배터리2016' 전시회.
LG화학, 삼성SDI 등 배터리업체들이 참가해 구부러지고 휘어지는 소형 배터리와 전기차 배터리 신기술을 대거 공개했다. 하지만 관람객들은 "혹시 터지는 것 아니냐"는 질문만 던져 직원들을 당혹케 했다.

삼성전자가 이달 1일부터 갤럭시노트7 새제품을 공급을 시작했지만 다시 배터리 발화 문제가 붉어지며 결국 판매중단을 결정했다.

연이은 갤노트7 발화 사고로 주변 전자기기용 소형 배터리와 전기차 배터리까지 발화하는 건 아닌지 우려하는 사람들이 적지 않다. 특히 전기차를 보유한 사람들은 스마트폰보다 용량이 훨씬 큰 배터리를 탑재한 전기차가 자칫 대형 사고로 이어지는 건 아닌지 걱정한다. 이른바 '배터리 포비아'가 현실화되고 있는 것.

전기차는 스마트폰과 같은 리튬이온배터리를 사용한다. 스마트폰용 소형배터리와 동일하게 양극, 음극, 분리막, 전해액 등 4가지 소재를 소형배터리 보다 큰 용기에 담는다고 보면 된다.

리튬이온배터리는 다른 배터리보다 에너지 밀도가 높고 가격도 싸 용량과 무게, 환경문제에서 가장 자유롭다는 장점이 있다. 하지만 결정적인 단점이 '안정성' 문제다.

주재료로 쓰이는 리튬은 불안정한 원소로 구분되는데 공기 중 수분과 반응하거나, 지나치게 온도가 높은 곳에선 화재사고가 발생할 수 있다. 또, 배터리의 양극과 음극이 만나면 순식간에 폭발하기도 한다.

삼성전자가 지난달 갤노트7 발화 원인을 놓고 "셀 제조 공정상의 미세한 오차로 음극과 양극이 만나면서 문제를 일으켰다"고 설명한 것과 같은 맥락이다.

전기차용 리튬이온배터리는 고용량인만큼 양극과 음극이 만나지 않도록 하는 분리막이 안전성 확보에 핵심 역할을한다. 따라서 배터리 업체들은 분리막 기술 확보에 총력전을 펼치고 있다.

LG화학은 분리막에 세라믹 코팅을 입혀 내열성을 강화시킨 안전성강화분리막(SRS)을 개발해 적용 중이고 SK이노베이션은 분리막에 자체 개발한 혼합 무기물 층을 보강시킨 세라믹코팅분리막(CCS)을 개발해 배터리업체에 공급하고 있다.

자체적으로 분리막을 개발하지 않는 삼성SDI는 파우치형 배터리를 제작하는 LG화학과 달리 각형 배터리로 안전성을 확보한다. 각형은 파우치형보다 내열성이 뛰어나다는 장점이 있다.

이밖에도 LG화학은 '스택 앤 폴딩' 기술을 활용해 핵심 소재를 층층히 쌓아 충전시 압력을 위아래로만 받도록해 변형이나 뒤틀림을 막고 삼성SDI는 소재를 보호하는 가스배출 장치, 과충전 방지 장치, 단락 차단 장치 등을 이중·삼중으로 설계한다.

이같은 업체들의 노력에도 불구하고 리튬이온의 특성상 화재 위험을 완전 없앨 수는 없다는 지적이다.

2013년 테슬라 모델S는 주행중 차량 바닥에 위치한 배터리가 도로 위 물체와 충돌해 화재가 발생했다. 올해 8월에는 프랑스에서 전기차 화재 사고가 일어났고 중국에서는 전기버스 화재만 3건 발생해 정부가 삼원계(니켈·코발트·망간) 배터리 보조금 지급을 중단하기도 했다.

국내에서는 올해 1월과 5월 전기차가 각각 주행 및 충전 중 화재사고가 발생했다.

업계 관계자는 "리튬이온배터리의 안정성을 높이는 기술이 대거 등장했지만 발화 가능성이 100% 없어지는 건 아니다"고 말했다.

강기준 기자 standard@