현대차·기아 “전기차 배터리, 100% 완충해도 안전”

스마트폰·무선 청소기 배터리처럼
안전범위 안에서 관리 되도록 설계
화재는 내부 단락과 쇼트 등 주원인
배터리 충전량과는 직접 연관 없어

[서울경제]

현대차(005380)·기아(000270)가 “배터리 충전량과 전기차 화재는 관련성이 없다”고 강조했다. 전기차 배터리는 100% 완충해도 충분한 안전 범위 내에서 관리되도록 설계돼 있어 운행에 문제가 없다는 것이다. 최근 서울시 등 일부 지방자치단체가 전기차 충전을 90% 미만으로 제한하는 방안을 추진하면서 전기차 소비자들 사이에서 퍼지고 있는 불필요한 불안감을 불식하기 위한 조치로 풀이된다.

20일 현대차·기아에 따르면 전기차용 배터리는 스마트폰·무선 청소기 등 다른 가전제품의 배터리처럼 100% 충전해도 충분한 안전범위 내에서 관리되도록 설계돼 있다. 문제가 발생해도 ‘배터리 두뇌’ 역할을 담당하는 첨단 배터리관시시스템(BMS)이 이를 차단하고 제어할 수 있다는 게 현대차·기아의 설명이다.

현대차·기아는 배터리 화재는 내부의 물리적 단락이나 쇼트에 의해 발생한다고 강조했다. 배터리 충전량이 화재의 규모나 지속성에는 영향을 줄 수 있지만 배터리 내부의 물리적 단락이나 쇼트 발생을 결정하는 핵심 요소는 아니라는 얘기다.

일반적으로 배터리는 제조 불량 또는 외부 충돌 등에 의해 내부에서 물리적 단락이 발생할 때 양·음극간 높은 전류가 흐르고 열이 발생한다. 이때 화학 물질이 분해되면서 생성되는 산소 및 가연성 부산물 등으로 인해 발화로 이어지는 경우가 대부분이다.

발열이나 화재 상황은 단락 위치와 면적, 사용되는 내부 물질 종류에 따라 달라진다. 적은 충전량이라도 단락으로 인한 화학물질의 반응 정도가 크면 화재 발생 가능성도 높아진다. 현대차·기아 관계자는 “과거에 전자제품 등에서도 화재 이슈로 배터리 충전을 제한한 사례가 있었지만 효과가 없었다”며 “배터리의 충전량을 제한하는 것은 근본적인 대책이 될 수 없다”고 말했다.

현대차·기아는 안정성이 검증된 범위 내에서 배터리 충전 용량을 산정하고 있다고 밝혔다. 운전자가 수치상으로 볼 수 있는 충전량은 총 3개의 마진이 반영된 결과다. 소비자가 완충 하더라도 전기차 배터리엔 추가 충전 용량이 존재한다는 얘기다.

먼저 배터리 제조사에서 설정한 마진이 있다. NCM(니켈·코발트·망간) 배터리의 경우 그램(g)당 최대 275 밀리암페어시(mAh)의 에너지를 담을 수 있지만 배터리 제조사는 이보다 낮은 200~210mAh 수준만 사용될 수 있도록 설계한다.

자동차 제조사도 일부 사용 가능 용량을 마진으로 남겨둔다. 소비자가 내비게이션 화면 등을 통해 볼 수 있는 충전량 수치는 배터리 셀 제조사와 자동차 제조사가 각각 설정한 마진을 제외한 것이다.

마지막으로 BMS가 사용 가능 용량을 재산정하는 리밸런싱 과정에서도 일부 제외되는 용량이 발생한다. 배터리팩 안의 수많은 셀 중 하나만 성능이 저하되더라도 전체 배터리 성능이 떨어진다. 배터리 수명 연장을 위해선 배터리 셀의 개별 관리가 필수다. BMS는 배터리셀들의 전압에 편차가 생기면 이를 인지해 셀 사이의 전압 편차를 줄이기 위한 셀 밸런싱 제어 작업을 한다. 이 과정에서 가장 적은 용량이 남은 셀을 기준으로 전체 충전 가능 용량을 재산정해 안전한 사용 용량 이상의 활용을 방지하고 동시에 추가적인 용량 마진을 확보한다.

현대차·기아 관게자는 “소비자가 확인하는 100% 충전량은 배터리 제조사와 자동차 제조사가 안전성 검증을 충분히 완료한 구간"이라며 “BMS가 정밀하게 제어해 사전 차단하기 때문에 과충전 가능성은 없다”고 설명했다.

현대차·기아는 배터리 이상 징후 통보 시스템의 사각지대를 해소해 나갈 계획이다. 현대차∙기아는 BMS가 감지한 셀 이상 징후를 고객에게 문자메시지를 통해 통보하는 시스템을 갖추고 있다. 하지만 리스 차량 또는 렌터카 등 회사 명의로 등록한 법인차는 문자 통보가 불가능하다.

이에 현대차∙기아는 대형 법인사 및 기업을 대상으로 법인차를 사용하는 실 운행자 명의로 등록하도록 유도할 계획이다. 실 운행자 명의 등록은 해당 법인에 소속된 고객이 커넥티드 서비스 어플리케이션을 내려 받은 뒤 간단하게 진행할 수 있다.

서민우 기자 ingaghi@sedaily.com