美 배터리 연구소 "볼트 EV 화재, '공정 결함'에 따른 분리막 접힘이 문제"

2021.08.26 16:02:29

IT·과학 전문 매체 아스 테크니카와 인터뷰
"분리막 정상이었다면 음극탭 단선 문제되지 않았을 것"
"매우 드문일이라 조기 발견 못하고 사고 발생"

 

[더구루=정예린 기자] 미국 미시간대학교 배터리연구소가 제너럴모터스(GM)의 볼트 EV 화재 원인과 관련해 일부 기계 공정의 결함에 따른 분리막 접힘이 심각한 문제를 초래했다고 분석했다. 

 

그렉 레스 미시간대학교 배터리연구소 기술 전문가는 26일(현지시간) IT·과학 전문 매체 아스 테크니카(Ars technica)와의 인터뷰에서 "문제가 된 볼트 배터리는 양극과 음극 사이에 놓여 두 전극의 접촉을 방지하는 분리막이 원래 있어야 할 위치에 없었다"며 "분리막이 정상적으로 있었다면 음극탭 단선도 그 자체만으로는 문제가 되지 않았을 것"이라고 지적했다. 

 

LG에너지솔루션의 파우치형 리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 분리막 등의 층으로 이뤄진다. 음극탭이 찢어지면서 투사돼 멀어져야 할 양극과 음극이 가까워지는데 분리막 결함이 없었다면 사고가 발생하지 않았을 것이라는 게 레스의 설명이다. 

 

앞서 GM은 지난달 3차 리콜 발표 당시 LG에너지솔루션이 공급한 배터리의 음극탭 단선과 분리막 접힘 등 제조 결함을 화재 원인으로 지목했다. 해당 배터리는 LG에너지솔루션이 생산한 배터리셀을 LG전자가 모듈화한 것인데 일부 제품의 모듈 제작 과정에서 문제가 발생한 것으로 전해진다. 

 

분리막은 양극재, 음극재, 전해액과 함께 전기차 배터리 4대 핵심소재로 꼽힌다. 특히 양극재와 음극재의 접촉을 막아 발열과 화재를 예방하는 역할을 하는 등 리튬이온 배터리 안전성과 성능에 집적적인 영향을 미친다. 

 

레스는 "추측키로는 제조된 배터리셀이 패키징되기 이전 시점에서 일부 기계 공정에서 문제가 발생해 음극탭과 분리막 제조에 결함이 생긴 것 같다"며 "매우 드문 일이라 눈치채지 못하고 이런 손상이 발생한 것으로 보인다"고 전했다. 

 

그는 "품질관리(quality-control) 과정에서는 일부 셀의 불량 여부를 확인하기 때문에 빈번하지 않은 제조 결함의 경우 발견하기 어렵다"며 "모든 배터리셀에서 이같은 문제가 발생했다면 품질관리 과정에서 발견했을텐데 그렇지는 않다는 것"이라고 덧붙였다. 

 

한편 GM은 볼트EV 일부 모델에 한해 진행한 리콜을 볼트EUV를 포함한 전 모델로 확대키로 했다. 총 리콜 비용은 약 18억 달러에 달할 전망이다. 본격 리콜 조치를 앞두고 볼트EV 라인업 생산을 중단을 발표했다. <본보 2021년 8월 25일 참고 GM, '화재 논란' 볼트 생산 중단…LG 협력 지속>

정예린 기자 yljung@theguru.co.kr
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