전기차 배터리 화재 사전 예방법은?

90%이하 충전유지 습관이 핵심
급속 충전은 내부 열 올려 자제

서울의 한 아파트 게시판에 '전기차 배터리 충전은 85%까지만'으로 전기차 충전시설 화재안전 매뉴얼이 게시돼 있다. 연합뉴스.

전기차 화재 예방을 위해서는 배터리 충전을 90% 이하로 유지하는 습관이 핵심이다. 완성차·배터리 업계에서는 전기차 차주들이 올바른 충전 습관을 형성할 수 있도록 다양한 서비스를 활용할 필요가 있다는 의견을 내놓고 있다.

11일 업계에 따르면 배터리 화재를 예방하기 위해선 완전한 방전과 완전한 충전을 반복하기보다는 30~90%로 충전 수준을 유지하는 것이 보다 '건강한' 배터리를 유지할 수 있는 방법이라는 게 전문가들의 공통된 의견이다.

업계에서는 배터리 셀 간 균일한 전압을 맞추기 위해 한 달에 한 번씩은 완속으로 100% 충전하는 것을 추천했다. 이는 배터리 팩 내 개별 셀들의 전압을 균일하게 맞춰 배터리의 성능과 수명을 최적화하는 과정인 '배터리 밸런싱'과 연관이 있다.

완속 충전이 밸런싱 과정을 보다 효과적으로 수행할 수 있도록 돕기 때문이다. 또 급속 충전을 자주 이용하는 것은 자제해야 한다. 급속 충전은 빠르게 높은 전류를 사용해 배터리를 충전하기 때문에 배터리 내부에서 열이 많이 발생할 수 있다.

과도한 열은 배터리의 화학적 성능을 저하시킬 수 있고 장기적으로는 배터리 수명에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

한 배터리업계 관계자는 "급속 충전 중에 불이 날 확률이 반드시 높다고 할 수는 없지만 위험 요소가 더 증가할 수 있다"며 "급속 충전은 높은 전류를 사용해 배터리를 빠르게 충전하는 과정인데 배터리 내부에서 더 많은 열이 발생할 수 있고, 만약에 배터리의 냉각 시스템이 적절히 작동하지 않거나 배터리가 이미 손상된 상태라면 과열로 화재 발생 가능성이 높아질 수 있다"고 설명했다.

시장에서는 전기차 운전자가 차량 내 배터리의 상태를 파악하고 충·방전 습관의 솔루션을 제공하는 서비스를 제공하고 있다. LG에너지솔루션의 'B-Lifecare(비-라이프케어)'가 대표적인 사례다.

이 서비스는 전기차 배터리 종합 진단 서비스로 사용자가 스마트폰 애플리케이션을 통해 손쉽게 자신의 배터리 상태를 확인할 수 있다. 충전 이력은 물론 개인별 운행과 충전 습관을 분석해 사용자에게 제공하고 완충·과충전 여부와 급속·완속 충전 비중을 알 수 있어 올바른 충전 습관을 가질 수 있도록 돕는다.

또 배터리의 퇴화 상태와 배터리 스트레스 관리 점수, 배터리 성능 변화 등의 정보도 제공한다. LG에너지솔루션에 따르면 지난달 말 기준 약 1만대의 차량이 비-라이프케어 서비스를 이용 중이다.

SK온 역시 전기차 배터리 진단 시범 서비스를 운영 중이다. SK렌터카가 실시간 전기차 운행 정보 등의 데이터를 SK온이 독자 개발한 BaaS(서비스형배터리) 시스템에 전송하면, SK온이 이 데이터를 활용해 개별 전기차 배터리 상태를 자동으로 분석해 전기차 소유주가 그 결과를 실시간 볼 수 있다.

문학훈 오산대 미래전기자동차학과 교수는 "배터리가 100% 충전된 상태에서 어떤 화학적 반응이 일어나거나 내부 가스압이 올라가는 등 다양한 경우의 수가 화재에 영향을 주는 만큼 최대 80%로 충전하는 것을 추전한다"며 "EV(전기차) 모드'에 들어가면 급속 충전시 80% 내지 완속 충전시 80~90%로 전기차 차주가 직접 충전 정도를 쉽게 설정할 수 있다"고 말했다. 이어 "리튬이온배터리의 전해질은 온도에 민감하고 충격과 습도에 민감하다"며 "충전을 10~20% 덜하면 주행거리가 짧아지고 충전을 한 번 더 하는 수고스러움이 들지만 배터리의 안전과 수명을 보호하는데 유리할 수 있다"고 덧붙였다.

박한나기자 park27@dt.co.kr