배터리 과열 막아주는 'BTS'가 뭐지?

ESS 온도 감지해 화재 예방·효율도 높여
지난 7월 LS일렉트릭 청주 사업장에 설치해 실증

에너지저장장치(ESS) 화재의 원인 중 하나인 배터리 과열 현상을 예방할 수 있는 장치가 나왔다.

LS일렉트릭은 ESS 배터리 셀까지 실시간으로 온도를 측정할 수 있는 센서인 'BTS(배터리 온도 센싱·Battery Temperature Sensing)'를 개발했다고 28일 발표했다.

LS일렉트릭이 개발한 BTS는 기존 ESS 온도측정센서보다 세밀하게 온도를 감지할 수 있다. 일반적으로 ESS에 기본적으로 딸려있는 온도측정센서는 완성품 단계인 '랙' 수준에서 온도를 측정한다. ESS는 가장 작은 단위인 셀→셀 여러개를 조립한 모듈→모듈 여럿과 관리시스템, 전력변환기로 이뤄진 랙 순으로 구성된다.

셀의 온도를 측정할 수 있으면 ESS 과열 원인을 정확히 파악할 수 있다고 회사 측은 설명했다.어디에서 문제가 생겼는지 바로 알 수 있기 때문이다. 문제가 되는 셀만 바로 교체하면 모듈 전체를 교체하지 않아도 돼 비용이 절감된다.

리튬이온 배터리는 대체로 40℃를 기점으로 성능에 문제가 생기기 시작한다. 60℃를 넘어서면 화학반응이 일어나 부풀어오르다가 150℃ 이상부터 가스가 발생한다. 이 상태가 30분 이상 지속되면 불이 난다. ESS는 한 번 부풀어오르면 화재가 나지 않더라도 다시 쓸 수 없게 된다.

LS일렉트릭이 개발한 BTS를 ESS 관리시스템과 연결하면 최적온도인 실온 25℃를 기준으로 배터리를 실시간 모니터링한다. 40℃ 직전부터 ‘알람’, ‘위험’ 경고를 한 뒤 냉방을 강화하거나 운영시스템을 강제로 정지시킨다. 과열로 인한 화재와 배터리 모듈·셀 손상을 예방해준다.

회사 관계자는 "지난해 ESS화재 사태로 정부에서 배터리 출력을 80%이하로 제한할 것을 권장했으나 BTS를 활용하면 가장 효율적인 온도를 유지하기에 90% 수준 출력을 유지할 수 있다"고 설명했다.

이수빈 기자 lsb@hankyung.com