지난 8일 한국산업기술원에서 진행한 열폭주 시험 통과…제품 안전성 확보

투데이코리아=박영배 기자 |정부가 신재생에너지 육성에 관심을 보이면서 ESS(에너지 저장 시스템)업계의 고속성장이 예측되고 있는 가운데 업계 관계자들은 리튬 이온 배터리를 장착한 몇몇 ESS시스템이 잦은 화재를 보이면서 이에 대한 안전성을 확보한 배터리 개발이 우선이라고 설명한다.

이는 ESS사업이 실질적으로 확장되어가며 겪는 업계 공통적인 시행착오로, 최근에는 발화점 온도가 200℃에 불과한 리튬 이온 대신 발화점 온도가 600℃가까이 되는 리튬 인산철을 사용한 배터리가 화재 위험에서 자유로운 대체재로 주목 받고 있다. 

리튬 인산철 배터리 개발과 제품화에 눈에 띄는 속도를 내고 있는 곳으로 현진이앤에스㈜가 눈에 띈다. 독자 기술로 만든 리튬 인산철 배터리는 지난 5월 KC인증 및 KBIA(한국전지협회)인증을 획득한 데 이어, 지난 8일에는 KTL(한국산업기술원)에서 진행한 열폭주 시험을 통과했다.

열폭주 시험은 실제 배터리가 고온에서 발화 위험이 있는지를 파악해볼 수 있는 실험이다. 배터리에 강제로 과전압을 인가하여 열폭주를 발생시켜 모듈 내에서의 열전이 현상을 파악하였으며, 그 결과 다른 리튬이온계 배터리의 일반적 화재 발생 가능 온도보다 3~4배 높은 약 1,000℃ 이상에서도 화재가 발생하지 않았다. KTL 관계자는 “해당 기업에서 만든 모듈은 열폭주시 고온에서도 화재 및 화재확산이 없었다”고 설명했다.

실제로 리튬인산철 기반의 ESS는 NCM계열 배터리보다 더 높은 고온에서도 산소 방출이 없어 예기치 못한 화재 위험성이 거의 없는 것으로 알려졌다. 또한 리튬인산철 기반의 ESS는 NCM 계열 등 기타 리튬이온계 배터리보다 밀도가 약간 낮다는 단점은 있으나, 그에 반해 더 높은 고온에서도 산소 방출이 없어 예기치 못한 화재에 대응할 수 있다는 장점을 갖는다. 그렇기에 인산철 배터리 ESS는 중대형 에너지저장장치 시장, 예를 들면 신재생에너지 연계용 ESS는 물론 전력계통, 빌딩, 산업시설 등에서도 주파수 조정용, 피크저감 등의 용도로서도 최적화된 에너지저장장치 시스템이다

현진이앤에스㈜ 박장현 대표이사는 “화재가 일어났던 배터리는 대부분 삼원계, 폴리머배터리 계통 시스템이었으나 연속된 화재사고로 인해 다른 배터리를 사용한 ESS시스템 공급시장 전체에 영향을 미쳤던 것이 사실”이라면서 “자사는 정부가 요구한 ESS안전강화 대책에 부합할 수 있는 전기적 보호장치를 적용하는 등 다양한 노력을 통해 향후 시장수요에 대한 원활한 공급을 이뤄나갈 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

한편, 현진이앤에스㈜는 리튬인산철 배터리 기반의 ESS를 자체 개발해 국내 여러 기업과 공공기관에 공급해온 바 있다. 앞으로도 KC, KBIA 인증을 모두 확보한 자사 ESS시스템에 지속 투자와 개발에 박차를 가할 예정으로 향후 ESS시장에 신속한 공급대응이 가능할 것으로 주목된다. 
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