인접 셀 전이 막아 열 폭주 '차단'

현대모비스가 최근 배터리셀 발화 시 소화 약제를 자동 분사해 화재를 즉시 진압하는 신기술을 개발했다. /현대모비스

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[더팩트ㅣ최의종 기자] 현대모비스가 배터리셀 발화 시 소화 약제를 자동 분사해 화재를 즉시 진압하는 신기술을 개발했다.

현대모비스는 전기차 열폭주를 예방하는 기술이 고도화되는 상황에서 배터리셀 발화 시 소화 약제를 자동 분사해 화재를 즉시 진압할 수 있는 신기술 개발에 성공했다고 14일 밝혔다. 인접한 셀로 열이 전이되는 것을 막아 열폭주를 사전 차단할 수 있다고 강조했다.

현대모비스는 내열 소재를 활용해 열과 화염에게 열폭주를 지연하는데 그치지 않고 원천 차단하도록 배터리시스템을 설계했다고 설명했다. 유럽과 중국, 인도 등 주요 국가는 배터리셀 최초 발화 후 열폭주를 최소 5분간 지연하도록 의무화하고 있다.

일부 국가는 열전이 자체가 발생하지 않도록 법규를 강화하는 방안도 추진하고 있다. 현대모비스는 자사 배터리시스템(BSA)가 셀 단위 소화 기능을 갖춰 글로벌 시장에서 차세대 안전기술로 주목받을 것으로 전망했다.

현대모비스가 개발한 BSA는 배터리관리시스템(BMS)과 소화장치와 배터리 케이스 등으로 구성된 하드웨어, 이를 제어하는 소프트웨어 로직으로 구성된다. BMS는 센서가 수집한 실시간 데이터를 기반으로 배터리의 온도와 전압, 내부 압력을 분석해 이상 징후를 판단한다.

발화 시 약제를 분사할 위치를 설정하고 소화장치에 작동을 명령한다. 소프트웨어는 배터리시스템에서 발생할 물리적 변화에 빠르고 정확한 판단과 대처가 가능하도록 설계됐다. 고신뢰성 판단로직에는 다중안전장치와 이중화된 알고리즘 구조가 적용됐다.

배터리시스템 내부에는 일반 가정용 소화기 용량 3.3kg 5배에 달하는 소화약제를 탑재했다. 해당 약제는 냉각과 절연성, 침투성이 뛰어난 물질로 환경과 인체에 무해한 성분이다. 현대모비스는 배터리케이스와 소화장치 등 총 3종 국내외 특허도 출원했다.

현대모비스는 지난해 배터리 과열을 방지하는 신소재를 개발해 상품화하는 데 주력 중이다. 진동형 히트파이프로 불리며, 알루미늄 합금과 냉매로 구성돼 있다. 배터리셀 사이 배치해 급속 충전 시 시스템 내부 온도를 낮춰주는 기술이다. 안정적 열 관리시스템으로 적용된다.

박용준 현대모비스 배터리시스템연구실장 상무는 "주행거리를 향상한 대형 전기차가 등장하며 배터리시스템 안전 기준도 까다로워지고 있다"라며 "앞으로 글로벌 기준을 상회하고 하드웨어와 소프트웨어가 통합한 고도화된 배터리시스템을 개발해 선보이겠다"고 밝혔다.

bell@tf.co.kr

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