▲정비사가 현대차 아이오닉 5 차량을 점검하고 있다.
현대자동차∙기아가 배터리 충전량(SoC)과 화재 발생 간에 관계가 없음을 강조했다. 최근 배터리 이슈 관련 소비자들이 느끼고 있는 전기차에 대한 불안감을 불식시키기 위한 조치로 보인다.
20일 현대차∙기아에 따르면 다른 가전제품의 배터리와 마찬가지로 전기차용 배터리는 100% 충전해도 충분한 안전범위 내에서 관리되도록 설계됐다.
현대차∙기아는 “만에 하나 배터리에 문제가 발생하더라도 두뇌 역할을 담당하는 첨단 배터리관리시스템(BMS)가 이를 차단하고 제어한다"며 “충전량에 의해 배터리 내부의 물리적 단락이나 쇼트 발생이 결정되는 것은 아니다"라고 설명했다.
우선 현대차∙기아는 소비자가 완충을 하더라도 전기차 배터리에는 추가 충전 가능 용량이 존재하며, 운전자가 수치상으로 볼 수 있는 충전량은 총 3개의 마진이 반영된 결과라고 공개했다. 즉, 소비자들에 제공되는 베터리 잔량보다 실제 용량이 더 여유로운 것이다.
예를 들어 니켈코발트망간(NCM) 배터리의 경우 g당 최대 275mAh 정도까지의 에너지를 담을 수 있지만 배터리 제조사는 이보다 낮은 g당 200~210mAh 수준만 실제 사용될 수 있도록 설계했다.
또 자동차 제조사 역시 일부 사용 가능 용량을 마진으로 남겨둔다. 소비자가 내비게이션 화면 등을 통해 볼 수 있는 충전량 수치는 제조사가 각각 설정한 마진을 제외한 상태로 안내되는 것이다.
마지막으로 BMS가 사용 가능 용량을 재산정하는 리밸런싱(Rebalancing) 과정에서도 일부 제외되는 용량이 있다.
이어 현대차∙기아는 배터리 화재 발생 원인은 '충전량과 관계가 없다'고 강조했다. 배터리 충전량이 화재의 규모나 지속성에는 영향을 줄 수 있지만 배터리 내부의 물리적 단락이나 쇼트 발생을 결정하는 핵심 요소기 때문이라고 설명했다.
▲배터리 화재 주요 요인과 배터리 안전 설계 그래픽.
일반적으로 배터리 화재는 제조 불량, 외부 충돌 등에 따른 내부 단락으로 양극과 음극 간 전류가 흘러 열이 발생하며 시작된다. 여기에 분해된 화학물질로 생성된 산소 등이 더해지면서 발화로 이어진다.
이때 충전량과 무관하게 단락 위치, 면적, 그리고 사용되는 내부 물질 종류에 따라 실제 발열과 화재 상황은 다르게 나타난다.
즉 적은 충전량이라 하더라도 단락으로 인한 화학물질의 반응 정도가 클 경우 화재 발생 가능성은 더 높을 수 있다는 것이다.
따라서 충전량을 제한하는 것은 근본적인 대책이 될 수 없다는 것이 현대차∙기아의 주장이다. 더욱이 배터리 제조 결함이 없도록 배터리 셀 제조사와 함께 철저하게 품질관리를 하고 BMS를 통해 사전 오류를 진단해 더 큰 사고를 예방하는 것이 가장 중요하다고 부연했다.
현대차∙기아 BMS는 주행, 충전 중 상시 진단 뿐만 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 정기적으로 깨어나 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링한다.
BMS가 모니터링 항목은 △전압편차 △절연저항 △전류 및 전압 변화 △온도 △과전압 및 저전압 등 다양하다.
최근 출시되고 있는 차량은 이에 더해 선제적으로 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 △순간 단락 △미세 단락을 감지하는 기능도 추가돼 한 차원 높은 안정성을 제공하고 있다.
현대차·기아 BMS는 감지한 배터리 셀 이상 징후를 고객에게 문자메시지로 통보하는 시스템도 갖췄다.
문자 통보가 어려운 리스 차량 또는 렌터카 등 회사 명의로 등록한 법인차는 등록 법인을 대상으로 실 운행자 명의로 차량을 등록하도록 홍보할 계획이다.
현대차∙기아 관계자는 “고객에게 보여지는 완충상태는 안전성이 철저히 검증된 구간 내에서의 충전량을 의미하기 때문에 완충에 따른 불안감을 갖지 않으셔도 된다"며 “배터리 사전 진단, 화재 전이 방지 기술을 보다 고도화해 고객 여러분들이 안심하고 전기차를 운행할 수 있도록 하겠다"고 말했다.
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