리튬이온배터리 충전율 100% 가까울수록 화재 위험성 ‘쑥’

[이데일리 박태진 기자] 리튬이온배터리의 충전율이 50%를 넘어 100%에 가까워질수록 불이 날 가능성이 높아지는 것으로 나타났다.

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서울시 소방재난본부 화재감정연구센터는 최근 리튬이온배터리의 충전율에 따른 화재 위험성을 실험한 결과, 충전율이 높을수록 외부 압력에 의한 열폭주와 발화 위험이 커지는 것으로 나타났다고 16일 밝혔다.

이번 실험은 지난 7월 인천 물류센터 화재를 계기로, 리튬이온배터리 유통·보관 단계의 충전율 관리 필요성을 검토하기 위해 실시됐다고 서울시는 설명했다.

실험은 시중에서 판매되는 원통형 리튬이온배터리(일명 18650 배터리)와 파우치형 리튬이온폴리머 배터리 등 2종을 대상으로 진행됐다. 배터리 충전율을 각각 30%, 50%, 70%, 100%로 설정한 뒤 공압식 프레스로 중앙부에 일정한 압력을 가해 외부 충격에 따른 변화를 관찰했다.

먼저 충전율 100%에서는 원통형과 파우치형 리튬이온배터리 모두 5개 중 4개에서 열폭주와 발화가 발생했다. 또 충전율 70%에서는 두 종류 모두 벤트(배터리 내부 가스 배출) 현상이 나타났다. 게다가 원통형에서는 열폭주가, 파우치형에서는 약한 화염이 관찰됐다.

반면 충전율 50%와 30%에서는 두 종류 모두 열폭주 및 발화가 관찰되지 않았다.

충전율에 따른 리튬이온배터리 열폭주 및 발화 실험 결과. (자료=서울시)

다만 이번 실험이 제한된 배터리 종류와 특정 압력 조건에서 진행된 만큼 충전율 50% 이하에서 화재 위험이 없다거나 특정 충전율을 안전 기준으로 단정할 수 없다는 게 서울시 설명이다.

현재 시중에 유통되고 있는 배터리는 규제가 없는 탓에 유통·보관 단계부터 관리의 필요성이 제기된다.

서울시 소방재난본부와 소방청은 이번 실험 결과를 바탕으로 관계부처와 배터리 유통·보관 단계의 충전율 관리 등 안전기준 마련을 위한 협의를 이어갈 계획이다.