배터리 폭발논란으로 단종에 이르게 된 삼성전자의 갤럭시노트7의 발화원인이 당초 삼성이 밝힌 공정상 결함이 아닌 설계결함이라는 주장이 제기됐다.
또한 출시 전 국제인증기관의 배터리 안전인증시험에서 사양에 나와 있는 온도조건보다 낮은 온도범위에서 부실인증을 받았던 것으로 나타났다.
지난 9월2일 삼성전자는 최초 폭발원인이 셀 제조공정상의 결함에 따른 것이라 발표한 바 있어, 이를 뒤집는 설계결함이라는 원인이 밝혀지면서 삼성전자의 책임논란도 일어날 전망이다.
국회 산업통상자원위원회 소속 새누리당 정유섭 의원은 12일 갤노트7 배터리의 제조사인 삼성SDI와 ATL사의 배터리 관련 인증시험 성적서와 기표원의 현장조사보고서, 삼성의 발화원인 자료를 입수해 분석한 결과 이같이 주장했다.
갤노트7의 셀은 양극재, 분리막, 음극재를 층층이 쌓아서 롤 형태로 둘둘 말은 젤리롤을 케이스(파우치)에 넣어 만드는데, 이 셀에 과충전·과방전을 막는 PCM 보호회로를 장착해 최종 배터리를 생산한다.
삼성 갤노트7의 셀 설계도에는 발화지점으로 지목된 케이스 모서리부가 직각으로 설계돼 공정상 발생할 수밖에 없는 곡면부에 대한 설계가 누락됐던 것으로 나타났다.
셀의 젤리롤을 담는 케이스는 얇은 알루미늄 평판을 찍어 누르는 프레싱 작업을 통해 만드는데 작업특성 상 발생할 수밖에 없는 모서리의 곡면부에 대한 설계값을 주지 않았던 것이다.
삼성SDI는 이 프레싱작업 기술력이 중국ATL사에 비해 떨어져 케이스 곡면부가 심하게 둥글게 제작되면서 케이스 모서리와 젤리롤의 음극기재 간 간격이 매우 협소해지게 됐다.
그 결과 충전 시 부풀어 오르는 젤리롤이 파우치 모서리에 닿아 눌러진 음극기재가 음극과 양극 기재 사이의 분리막을 찌르게 됐고, 충전과 방전이 반복되는 과정에서 눌러진 음극재가 분리막을 찢으면서 단락이 발생한 것이다.
보통의 단락 시엔 배터리가 바로 꺼지게 되지만 음극 합제와 양극 알루미늄 기재가 접촉하게 되면 발화 및 폭발이 일어나게 된다.
이 사실은 지난 9월21일 국가기술표준원의 삼성전자 현장조사 결과보고서 상의 삼성SDI와 ATL의 정상 배터리 제품들을 비교한 CT촬영 사진에서 드러났다는게 정 의원의 설명이다.
당시 CT촬영 사진에는 삼성SDI 배터리 내 음극기재가 충전 시 케이스 모서리에 닿아 눌림현상이 일어났고, 눌려진 음극기재가 분리막을 찌르는 현상이 발견됐다.
반면 ATL의 배터리는 케이스 모서리가 거의 직각임에 따라 음극기재가 충전 시 확장되더라도 음극기재가 모서리에 닿지 않았다.
갤노트7 배터리의 충전용량을 3000㎃h에서 3500㎃h로 늘리면서 젤리롤 두께도 늘어나게 됐고, 케이스와 젤리롤 간 공간이 더 협소해 진 것도 원인이 됐다
삼성전자는 그동안 배터리의 제조공정 상 결함이라 말해왔지만, CT촬영사진은 배터리 케이스 모서리와 음극기재 위치에 대한 설계의 문제였다는 것이다.
정 의원은 “삼성전자와 삼성SDI 내부에서도 이를 설계상 결함으로 보는 시각이 있었지만 삼성전자는 이를 공정상 결함으로 결론짓고 발표한 것으로 알려졌다”고 말했다.