전기차는 왜 화재 발생 건수가 많나요?

Question

환경문제가 갈수록 심해지면서 전기차에 대한 관심과 수요도 계속 늘고 있는데요. 충전에 대한 문제도 있지만 무엇보다 화재 발생에 대한 걱정으로 아직은 꺼려지는게 사실입니다. 배터리 문제로 화재가 발생한다고 하는데 어떤 이유로 화재가 발생하며 화재가 나지 않는 배터리는 없나요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

맞습니다. 말씀대로 전기차의 화재원인은 대부분 배터리입니다.

배터리의 주요 성분인 양극재와 음극재를 분리하는 분리막에 손상이 가해져 두 극이 서로 만나게 되면 과도한 전류가 흐르고 열이 발생해 화재로 이어질 수 있으며 차랑 하부에 위치한 배터리가 충격으로 인해 배터리가 손상되면 온도가 순식간에 올라가는 열 폭주 현상이 발생할 수 있습니다. 또한 잘못된 충전 방식도 화재의 원인이 될 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 장준원 과학전문가입니다.

보통 배터리가 화재가 나는 경우는 충전도중에 발생하는 경우가 많습니다. 과충전을 할 경우 배터리 내에 셀에 데미지가 누적되면서 스웰링 현상이 일어나면서 열폭주로 인해 셀간 전이가 되면서 연쇄적으로 화재가 발생할 수 있겠습니다. 하지만 배터리팩 내에 과전압을 방지하기 위한 시스템이 구축되어 있고 이러한 팩들을 관리하는 BMS가 존재합니다. BMS란 Battery Management System으로 간단하게 배터리를 관리하는 부품이라 생각해주시면 됩니다. 화재가 발생되지 않도록 최대한 safety가 적용되어 있지만 만약 셀에 데미지가 누적된다면 동일하게 화재가 날 수 있겠습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

전기차 배터리는 리튬이온 배터리를 사용합니다. 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높지만, 열에 취약하기 때문에 제조 과정에서 결함이 발생할 경우 화재가 발생할 수 있습니다. 리튬이온 배터리는 충전량이 100%에 도달하면 충전을 중단해야 합니다. 또한, 배터리가 완전히 방전되지 않도록 해야 합니다. 과충전이나 과방전은 배터리 내부에서 화학 반응을 일으켜 화재를 발생시킬 수 있습니다. 이외에도 배터리 관리 시스템(BMS)의 오작동, 배터리 팩의 구조적 결함, 전기적 단락 등이 화재의 원인이 될 수 있습니다. 화재가 나지 않는 배터리는 아직까지 개발되지 않았습니다. 하지만, 화재 발생을 예방하기 위한 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있습니다