전기차 리튬이온 배터리의 수명 저하의 주요 원인은?
전기자동차의 배터리가 몇 년 지나면 성능이 급격하게 떨어진다고 합니다. 주된 열화 원인은 무엇 때문인지와 실제 사용 환경에서 가장 큰 요인이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전기차 배터리는 충 방전 반복으로 SEI 층 성장 리튬 손실 전극 미세군열이 누적되어 용량이 줄어듭니다 실제 사용 환경에서는 고온 노출과 고 SOC 상태로 장시간 방치 그리고 잦은 급속충전이 열화를 가장 크게 가속합니다 그래서 완속 위주 중간 SOC 유지가 수명에 유리합니다
안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
전기차 충전방식 특성상 BMS가 전력을 조절해 과충전, 과방전을 예방하기는 하나 한번 충전을 꽂아두면 충전이 미세하게나마 흘러 배터리의 무리가 오기도 합니다.
또한 급속충전은 배터리에 스트레스를 심하게 주기 때문에 이 부분도 배터리 열화와 수명 감소에 영향을 줍니다.
이러한 부분이 오래 쌓여 배터리 성능 감소로 이어집니다.
참고 부탁드려요~
안녕하세요. 하성헌 전문가입니다.
전기차 리튬이온배터리 뿐아니라 전기 전자 배터리의 경우 사용하지 않더라도 방전이 됩니다. 이러한 것은 이온의 반응으로 인해 조금씩 방전이 되며, 추운날씨나 더운날씨 등으로 인한 반읖츠로 인해서도 방전이 된다고 볼수 있습미다. 따라스 이러한 내용으로 인해 완충을 한다고 하더라도 방전이 될수 밖에 없습니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
리튬이온 배터리의 수명이 저하가되는 핵심원인은 고온 노출과 전극의 물리적 변형 때문입니다. 화학적으로는 전해질 분해로 생긴 찌꺼기가 이온 이동을 막으면서 배터리의 성능을 떨어뜨려요. 구리고 특히 실제환경에서는 100% 완충상태로 방치하거나 0%까지 방전하는 습관이 배터리 수명에 가장 치명적입니다. 또한 여름철에 뜨거운 열기속에서 진행하는 반복적인 급속충전도 내부의구조를 손상시키는 주요 원인중 하나입니다. 따라서 배터리 잔량을 20에서 80% 사이로 유지하시구, 가급적 완속충전을 이용하는 것이 배터리 수명을 지키는 지름길입니다.
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.
전기차 리튬이온 배터리의 수명 저하는 내부 화학 반응의 변화가 가장 큰 원인입니다. 충방전을 반복하면서 전극 표면에 SEI층이 두꺼워지고, 리튬 이온이 전극 내부에 갇혀 실제로 이동할 수 있는 양이 줄어듭니다. 이로 인해 같은 용량의 배터리라도 저장 가능한 에너지와 출력 성능이 점점 감소하게 됩니다.
열은 배터리 열화의 핵심 요인 중 하나입니다. 고온 환경에서는 전해질 분해와 전극 열화가 빠르게 진행되고, 저온에서는 충전 시 리튬 도금 현상이 발생해 내부 손상을 키울 수 있습니다. 특히 여름철 고온 주차 상태에서 완충 상태로 오래 방치하는 습관은 수명저하를 크게 앞당기는 요인으로 알려져있습니다.
실제 사용 환경에서 가장 큰 영향은 충전 습관입니다. 잦은 급속 충전, 100% 완충 상태를 자주 유지하는 사용 패턴은 배터리에 지속적인 스트레스를 줍니다. 반대로 완속 충전을 위주로 하고, 20~80%범위에서 사용하는 습관은 체감 성능 저하를 늦추는데 효과적입니다.