전기차 배터리 화재 자동 진압 기술 개발

전기차 화재를 자동으로 진압하는 신기술이 개발됐다. 

배터리 화재를 셀 단위에서 조기에 감지하고 진압함으로써, 대형 사고로 이어질 수 있는 위험을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

현대모비스가 열폭주를 방지하기 위해 개발한 배터리시스템 모형 / 현대모비스

14일 현대모비스는 전기차 배터리 화재를 자동으로 진압해 '열폭주' 현상을 예방하는 신기술을 개발했다고 밝혔다. 

열폭주는 배터리 내부의 온도가 급격히 상승하면서 연쇄적인 화학 반응을 일으켜 폭발적인 화재로 이어지는 현상이다. 이러한 화재는 일반적인 소화 방법으로는 진압이 어려워 특수한 대응이 필요하다.

이번에 개발된 기술은 전기차 배터리셀에서 발화가 발생할 경우 소화 약제를 자동으로 분사해 화재를 초기에 진압할 수 있는 시스템이다.

현대모비스가 이번에 개발한 배터리시스템은 내열 소재를 활용해 단순히 열과 화염을 지연시키는 수준을 넘어, 화재를 원천적으로 차단할 수 있도록 설계됐다. 

분사된 소화약제가 셀에 가라 앉으며 화재를 진압하는 모습 / 현대모비스

이는 전 세계적으로 강화되고 있는 배터리 안전 규제에 선제적으로 대응하기 위한 조치다. 

현재 유럽, 중국, 인도 등 주요 국가들은 배터리셀 발화 이후 최소 5분 이상의 열폭주 지연을 의무화하고 있으며, 일부 국가는 열전이 자체를 방지하는 방향으로 법규를 강화하고 있다.

첨단 기술로 무장한 배터리 안전 시스템

현대모비스의 배터리시스템(BSA)은 배터리관리시스템(BMS), 소화장치, 배터리케이스 등으로 구성된 하드웨어와 이를 제어하는 소프트웨어 로직으로 구성된다. 

특히 BMS는 실시간으로 수집한 데이터를 바탕으로 배터리의 온도, 전압, 압력을 분석해 이상 징후를 감지하고, 발화 시 정확한 위치에 소화 약제를 분사하도록 명령을 내린다.

현대모비스

소프트웨어 측면에서는 물리적 변화에 대해 빠르고 정확한 대처가 가능하도록 다중 안전장치와 이중화된 알고리즘 구조의 '고신뢰성 판단 로직'이 적용됐다.

소화 약제로는 냉각성, 절연성, 침투성이 우수한 특수 약제를 사용했으며, 그 용량은 일반 가정용 소화기(3.3kg)의 5배에 달한다.

현대모비스는 이미 배터리케이스 설계, 소화장치 기술 등과 관련된 국내외 특허 3종을 출원한 상태다.

박용준 현대모비스 배터리시스템연구실장은 "주행거리가 연장된 대형 전기차의 등장으로 배터리시스템의 안전 기준도 더욱 까다로워지고 있다"며 "앞으로 글로벌 기준을 상회하고 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 고도화된 배터리시스템을 개발해 선보이겠다"고 말했다.