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박철완 교수 “현대차·카트리, 배터리 화재 원인 완전히 잘못 짚었다”
LG 공급 배터리셀 ‘음극탭 접힘’ 원인 지목
박 교수 “음극탭 아니라 음극 동박이다”
팩조립 과정서 못 걸러낸 현대차 잘못 더 커
윤병효 기자    작성 : 2021년 02월 25일(목) 16:07    게시 : 2021년 02월 25일(목) 16:16
박철완 서정대 자동차학과 교수.
[전기신문 윤병효 기자] 현대차와 국토부 자동차안전연구원(KATRI)이 코나 전기차 등의 화재 원인이 LG에너지솔루션의 배터리셀 불량 때문이라고 지목한 가운데 배터리산업 1세대 전문가인 박철완 교수는 “완전히 잘못 짚은 분석”이라고 지적해 파장이 일고 있다.

박철완 서정대 교수<사진>는 지난 24일 자신의 페이스북에 “(자동차안전연구원의 화재 원인 조사결과 발표에 대해) 지적할 게 너무 많긴 한데 셀 불량 운운한 부분을 잠시 본 것만 얘기하자면 ‘단락’ 현상 자체를 오해하고 있다. 그냥 아예 틀렸다”고 지적했다.

이날 현대자동차는 국토부 보도자료를 통해 코나전기차, 아이오닉전기차, 일렉시티 등 총 2만6699대의 고전압배터리시스템 전량을 교체하는 자발적 리콜을 발표하면서 화재 원인이 LG에너지솔루션이 공급한 배터리셀의 음극탭 접힘 불량에 있다고 밝혔다.

보도자료에는 화재 원인을 조사 중인 국토부 산하 자동차안전연구원의 중간조사 발표도 실렸다. 자동차안전연구원은 리콜로 수거한 불량 배터리를 정밀조사한 결과 셀 내부의 음극탭 접힘이 발견됐고 음극에서 석출된 리튬부산물이 양극으로 확산돼 단락 및 화재가 일어날 가능성을 확인했다고 설명했다. 다만 문제의 배터리를 12만㎞, 충방전 약 300사이클 정도로 화재 재연실험을 했으나 아직까지 화재로 이어지진 않았다고 전했다.

자동차안전연구원이 리콜한 코나 전기차 배터리에서 발견했다는 음극탭 접힘 현상. 박 교수는 음극탭이 아니라 음극쪽 동박이라고 지적했다.
박 교수는 현대차와 자동차안전연구원이 화재 원인으로 지목한 음극탭 자체가 음극탭이 아니라고 지적했다.

박 교수는 “(국토부 자료에 나온) 사진에는 ‘음극쪽 동박(Anode Cu foil)’이 접힌 걸로 나오는데 발표에서는 ‘음극 탭 접힘’이라고 해서 무슨 얘기인가 했다”며 “저 부분은 탭이 아니라 음극쪽 동박이고 그것이 접힌 것이다. 탭은 (국토부 자료에) 첨부된 그림처럼 탭 리드를 탭이라고 한다“고 설명했다.

박 교수는 단락 원인으로 지목된 리튬부산물의 양극 확산도 실제로는 단락으로 이어지지 않는다고 지적했다.

그는 “(자동차안전연구원이) 리튬부산물 석출이라 했는데 이게 금속리튬인지, 리튬이온화합물인지 아예 구분이 안돼 있다”며 “언뜻 보고 ‘단락이 일어날 수 있다’ 주장해서 데드리튬(Dead Lithium)인가 봤더니 그것도 아니다. 결국 리튬콤파운드(Li compound)라면 이게 왜 단락과 관련이 되나. 리튬콤파운드가 어떤 반응에 의해 생성될 거 같나”라고 되물었다.

박 교수는 이어 “석출물이 양극으로 확산(Diffusion) 했다는 말이면 이게 왜 단락인지 설명이 전혀 안된다. 단락 의미 자체를 잘못 쓰고 있다. 확산 자체가 과학적으로 무의미하게 쓰였다”며 “석출물이 양극으로 이동해 접촉하는 것이 단락이 아니다. 이 형태는 단락이 아니다”고 강조했다.

박 교수는 본지와의 통화에서 “음극쪽 동박 접힘 현상의 셀은 다른 정상 셀과 완전히 성능이 다르다. 그렇기 때문에 배터리팩 제작과정에서 제대로 검사가 이뤄진다면 쉽게 걸러낼 수 있다”라며 “이것이 걸러지지 않았다는 것은 팩을 만들 때 검사가 없다는 뜻이다. 결국 이것은 현대차 문제(잘못)가 맞다”고 주장했다. 또한 “이 현상을 LG 측이 제대로 설명하지 못하는 것도 이해할 수 없다”고 지적했다.

박 교수는 코나 전기차 화재원인 조사 발표 건이 우리나라 배터리산업의 민낯을 드러내는 계기가 될 것으로 관측했다.

그는 페북에서 “(음극쪽 동박 접힘이 나타났을 때) 어떤 현상이 일어나는지 전기화학적으로 이해하지 못하는 이가 분석한 모양”이라며 “(발표 자료의) 문장과 내용을 봤을 때 단락 현상을 이해 못하고 LG에너지솔루션의 파우치 기술 자체를 제대로 파악하지 않은 상태로 작성한 분석이다“라고 지적했다.

박 교수는 본지 통화에서 “너무 기초가 없어서 벌어진 일이고 이것을 지금까지 몰랐다는 것도 문제”라며 “그렇다는 것은 언제든지 (화재 등이) 재발할 수 있고 새로운 사건이 터질 수 있다는 것인데 그게 걱정이다”라고 우려했다.

박 교수는 서울대 공업화학 학사, 석사, 박사 학위를 취득하고 차세대전지성장동력사업단 총괄간사, 산자부 이차전지 핵심소재 사업화지원센터 공동책임자, 산자부 차세대전지 이노베이션센터 센터장을 역임하고 현재는 서정대 자동차학과 교수로 재직 중이다.


윤병효 기자 chyybh@electimes.com        윤병효 기자의 다른 기사 보기

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