전기차 구매 고려중인데 리튬 이온 배터리의 충전 원리와 수명이 궁금해요

Question

왜 80%까지만 급속 충전을 권장하는지 100%는 안좋은가요? 메모리효과라는 리튬 베터리에도 해당되는지 알고 싶고 향후 게임 체인저라고 불리는 전고체 배터리는 기존 액체 전해질 방식과 비교했을 때 구조적으로 어떤 차이가 있고 왜 더 안전하다고 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

리튬 이온은 이온이 양극과 음극을 오가며 충전되는데 80% 이후엔 내부 저항이 커져서 열이 발생해요. 그래서 배터리 스트레스를 줄이려구 급속을 제한하는 거랍니다. 100% 완충이나 방전은 수명에 독이라 메모리 효과가 없는 리튬도 관리가 필요하구요. 전고체 배터리는 액체 전해질을 고체로 바꿔서 누액이나 화재 위험이 거의 없고 밀도도 높아서 정말 안전하고 효율적이라 기대가크다고 생각하셔도 좋을것 같습니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 전기기사입니다.

리튬배터리가 가연성 액체 전해질이 없어 외부 충격이나 과열 시에도 화재나 폭발 위험이 거의 없습니다. 또한, 고체 전해질은 덴드라이트가 전극을 뚫고 나와 분리막을 손상시키는 현상을 막아 안전합니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

리튬이온 배터리는 내부에서 리튬이온이 양극와 음극사이를 이동하면서 충전과 방전을 반복하게 되는 데요 배터리가 거의 가득 찬 상태(90~100% 구간)에서는 배터리 내부 전압이 매우 높아지게 됩니다. 이 상태에서는 내부 저항이 증가하고, 발열이 증가하고, 전극이 손상되는 현상이 발생하기도 합니다. 특히 급속충전은 짧은 시간에 강한 전류를 밀어넣기 때문에 배터리 내부 스트레스가 더 커질 수 밖에 없습니다. 그래서 실제 전기차들의 경우 80% 이후부터는 충전속도가 느려지는데 이는 배터리 보호를 위해서 의도적으로 전류를 줄이면서 나타나는 현상 입니다. 장시간 100% 충전 상태로 방치를 해두면 배터리 수명이 빠르게 감소되어 제조사들은 보통 70~80% 사이 충전을 권장하고 있기도 합니다.