24M테크놀로지스(이하 24M)은 최근 미국과 전 세계에서 발생한 잇따른 배터리 화재로 전기 자동차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS) 및 소비자 애플리케이션의 배터리 안전에 대한 우려가 커지고 있는 가운데 자사의 변형 배터리 분리막인 ‘24M 임페르비오(24M Impervio)’에 대한 테스트 결과를 오늘 공개했다고 12일 밝혔다.
과충전은 배터리가 안전 충전 임계값을 초과했음에도 불구하고 계속 충전되어 과열되는 현상으로, 덴드라이트(dendrite) 형성 및 내부 단락으로 이어져 배터리 화재 및 폭발을 일으킬 수 있다. 이는 지난 한 해 동안 발생한 수많은 전기차 화재의 원인이 됐다. 24M 임페르비오는 이 같은 과충전으로 인한 안전 위험을 해결한다.
지난 2024년 1월에 발표된 24M 임페르비오는 24M의 독자적인 기술을 바탕으로 리튬이온 및 리튬메탈 배터리에 대한 전례 없는 안전성 향상을 이뤄낸 배터리 분리막이다. 24M 임페르비오는 개별 전극 수준에서 셀(cell)을 제어하여 금속 덴드라이트 형성을 차단하고 배터리 성능을 측정하여 조기 결함 감지를 가능하게 한다. 이 기술은 셀의 전기화학을 모니터링하고 잠재적인 단락 발생 시 안전장치를 구현하여 과열을 방지함으로써 대형 화재 및 대규모 리콜 사태를 방지할 수 있다.
24M이 실시한 이번 신규 테스트에서는 24M 임페르비오 분리막을 사용한 10Ah 고니켈 NMC/그래파이트 파우치 셀과 기성 니켈 NMC 그래파이트 파우치 셀 등 두 가지 배터리 파우치 셀 간의 성능과 안전성을 비교했다. 두 셀 모두 완전히 충전된 상태에서, 100% 과용량(overcapacity) 또는 제조업체에서 지정한 최대 전압의 두 배까지 진행됐다. 24M 임페르비오를 사용한 셀은 1시간 동안의 과충전에도 단락이나 과열 없이 견고한 성능을 보여주었다. 반면, 기성품 셀은 과충전 10분 후 덴드라이트에 의한 내부 단락이 발생하고, 30분 후 셀이 폭발하여 큰 화재가 발생하는 등 지속적으로 과열됐다.
이에 앞선 지난 1월 공개한 테스트 결과에서도 24M 임페르비오가 없는 NMC/흑연 셀(기본 셀) 대비 임페르비오가 적용된 셀이 상당한 수준의 안전성 우위를 보인 바 있다.
나오키 오타(Naoki Ota) 24M 회장 겸 CEO는 “배터리 안전은 전기차의 대중화를 가로막는 주요 장애물로, 최근 전 세계에서 발생한 전기차 화재는 새로운 배터리 안전 혁신의 필요성을 강조한다”며 “지속 가능한 에너지 미래는 배터리 화재를 예방하고 배터리 혁신을 위한 새로운 기회를 창출할 수 있는 24M 임페르비오와 같은 기업을 통해서만 실현 가능하다”고 말했다.
24M은 2024년 말까지 임페르비오의 대량 생산을 완전히 실증하고 2025년 또는 2026년에 시장에 출시할 것으로 예상하고 있다. 24M은 현재 초기 제품 출시를 위해 대량 생산 파트너 및 라이선스 파트너와 협력하고 있다.
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