전기차 배터리 필수상식 : 종류, 수명, 기한연장, 폐처리
세상의 모든 배터리가 수명이 있듯이 우리가 타는 전기차도 배터리도 수명이 있습니다. 일회성이 아닌 충전으로 하는 전기차 배터리는 그 성능에 따라서 소재에 따라서 수명이 달라지는데요. 종류에 따라서 사용 기한, 즉 수명이 어떻게 되고 오래 오래 사용하기 위한 방법을 알아봅시다.
전기차의 배터리는 요즘 대부분의 스마트폰에서 사용하는 리튬이온배터리를 충전배터리로 사용하고 있습니다. 스마트폰의 경우 보통 2년을 수명으로 보고 있는데요. 습관에 따라서 최대 3년까지 쓸수 있다고 합니다. 하지만 전기차 배터리는 용량부터가 엄청나게 다르기 때문에 한번 충전용량도 크고 사용 기한도 많이 늘어나게 됩니다. 고작 3년 밖에 못쓰고 교체를 하게 된다면 전기차의 많은 비용을 차지하는 현재의 상황에서 너무 많은 비용이 추가로 들게 됩니다.
기존에 전기차와 디젤을 함께 적용한 하이브리드 차량에 사용한 니켈 수소 전지에 비해서 리튬 이온 배터리가 전력손실룰 낮추고, 충전도 좀더 편하게 할 수 있습니다. 그래서 리튬이온 배터리가 전기차의 핵심이 되었습니다
형태에 따른 전기차 배터리 종류
각형
각기둥의 형태를 갖춘 배터리입니다. BMW, 아우디, 폭스바겐, 포르쉐, 페라리 에서 주로 탑재되는 형태로 알루미늄 케이스로 감싸져 있어서 내구성이 우수하기 때문에 자동차 사고에도 안정성이 높습니다. 단, 무게가 다른 형태에 비해서 많이 나간다는 단점이 있습니다.
파우치형
파우치의 형태를 갖춘 배터리 입니다. GM, 볼보, 닛산에서 주로 사용하는 배터리 형태로 배터리 소재를 쌓은 후 필름으로 패키징했기 때문에 다양한 모양으로 제작을 할수 있어서 활용도가 높습니다. 추가적으로 에너지 밀도도 높아서
원통형
-일반 건전지와 비슷한 원통형의 모양을 갖추고 있는 배터리를 말합니다. 전기차의 최대 업체인 테슬라에서 주로 사용하는 형태로 가격이 저렴하나 에너지 밀도가 낮으며 수명도 짧은 단점이 있습니다.
배터리 기본 수명
한국 에너지 공단에서는 전기차 배터리의 수명을 10년 정도로 파악하고 있습니다. 스마트폰 배터리가 몇개의 셀로 구성되는 것에 비해서 전기차 배터리의 셀은 수천개로 구성되어 있어서 급이 다르다고 할 수 있는데요. 현대자동차의 관계자는 주행 습관과 충전, 방전 방식에 따라 수명이 크게 달라지는데 20년 이상도 가능하다고 합니다.
방전 상태에 따른 충전횟수
10%방전 상태에서는 1000회 충전가능
50% 사용 후 상태에서는 5000회 충전가능
20% 사용 후 충전했을때는 8000회 가능
전기차 성능 저하의 원인
배터리 내부 구조가 변형을 일으켜서 에너지 밀도가 낮아지게 되는데 이로 인해 성능이 저하가 됩니다. 이런 현상은 거친 운전 습관으로 인해 악화된다고 하는데요. 위에서 본것처럼 완전 방전상태에서 충전하는 것보다는 50%정도 사용하고 충전을 하는 것으로 전기차 배터리 성능저하를 다소 늦출수 있다고 합니다.
100%로는 어렵겠지만 안전하고 오래 성능 좋게 타기위해 필요한 것이니 모두 지켜주시면 좋겠습니다.
폐배터리 문제
거대한 전기차 배터리 처리에 대한 것도 문제로 제기가 되었는데요. 현재는 가솔린과 디젤차가 대부분이어서 상관없지만 앞으로 전기차의 시대가 될 것은 뻔하기 때문에 해결방안을 빨리 구상을 해야 합니다. 일반 쓰레기 처럼 매립이나 소각을 통해서 처리할 수가 없기 때문에 배터리 재활용 사업을 적극적으로 검토하고 있습니다. SK이노베이션과 LG에너지솔루션이 그 대표적인 기업인데요. 폐배터리에서 수산화 리튬을 회수하고 원재료를 배터리 제조사에 되파는 사업을 운영 중입니다.
앞으로 전기차 시대를 맞아서 선제적인 투자와 문제 해결을 위한 대책들을 적극적으로 발견하고 해결하는 범국가적인 노력들이 자동차 생태계를 더욱 건강하게 만드리라 기대해 봅니다.