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배터리 분리막 손상 땐 양극·음극 부딪혀 열폭주

우리 주변에서 전기차는 이제 너무나 쉽게 볼 수 있게 됐습니다. 최근 한 아파트 지하 주차장에서 전기차 화재가 발생하며 막대한 재산 피해를 야기했지요. 이 문제로 전기차에 대한 대중적 공포가 높아졌습니다. 전기차 화재는 주로 어떤 이유 때문에 발생하는지, 비문학 기술 관련 지문을 대비해 알아보도록 할게요. 또 전기차 화재를 이유로 규제를 강화하는 문제도 함께 생각해볼 문제입니다. 배터리에 불붙는 이유멀쩡하던 배터리가 왜 갑자기 터지듯 불붙는 걸까요. 이 문제를 이해하려면 우선 2차전지라 불리는 리튬이온 배터리에 대한 기본적 이해가 필요합니다. 전지는 전자의 이동으로 나타나는 화학에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치입니다. 어떤 물질은 전자를 내보내고 싶어 해요. 또 어떤 물질은 전자를 얻고 싶어 하죠. 전자를 ‘양극재’, 후자를 ‘음극재’라고 합니다. 양극재에 있던 전자는 음극재가 있던 음극으로 이동해요. 그런데 그 높이가 다릅니다. 이를 ‘전위’라고 하는데, 높은 곳에서 물이 떨어지면 위치에너지를 얻듯 전자도 위치 변화에 따라 전기에너지를 발생시켜요.전위차가 높으면 전압도 높아집니다. 그만큼 에너지가 세다는 얘기죠. 양극에서 한번 음극으로 넘어간 전자는 이미 에너지를 발생시켰죠. 충전을 통해 음극에 있던 전자를 다시 양극으로 옮겨 재사용이 가능하도록 한 게 바로 2차전지, 우리가 말하는 전기차 배터리입니다. 리튬이라는 소재를 이용해 가능하도록 해요. 리튬 같은 알칼리성 금속은 전자를 쉽게 내주는 특성을 지니고 있어요. 다시 외부의 전기에너지(충전)가 들어오면서 전자를 양극 쪽으로 이동시키게도 하죠. 왔다 갔다