이차전지 & 전기자동차 배터리 특징

이차전지

이차전지는
양극재, 음극재, 분리막, 전해질로 크게 구성되어 있습니다. 이 4대 소재를 중심으로 리튬이온이 분리막을 사이로 충전과 방전을 오가며 진행하는 전지를 구동시키게 됩니다.

이차전지는 양극과 음극의 전압 차이를 통해 전기를 저장하고 발생시키고, 핵심소재로는 양극활물질, 음극화물질, 전해액, 분리막이 있습니다.

DoD = Depth of Discharge 방전심도(DoD의 설정에 따라 SoH가 영향을 받는다.)
SoC = State of Charge
SoH = State of Health

C rate 전압의 맥스대비 한시간에 쓸 수 있는 양

최저전압이 왜 지켜져야하는가?
과방전되면 구리가 전자를 주고 Cu2+(구리이온)가 되어 구리가 덴드라이터처럼 자라서 위험할수 있다.(쇼트발생)

과충전, 고전압충전하면 마진을 갖고 있지만 전해액이 전기분해됩니다.(산소, 물 리튬석출 등등 문제발생)

조립공정에서 전해액 함침 주액의 능력이 배터리의 성능을 좌우함

양극과 음극 제조는 조립공정까지 분리되어 있어야 합니다.

조립공정에서 현재 추세는 Z-stacking공정입니다.

SEI Layer층이 존재하기 때문에 영구배터리가 될 수 없습니다.

전기자동차의 수요자원화 기술이 특징적인데 한국전력입장에서는 전기자동차를 움직이는 ESS로보고 ESS계통이 안정화 측면에서 좋다고 보고 있습니다. 왜냐하면 ESS를 하는 이유는 계통의 안전화인데 전기자동차가 ESS역할을 해줄 수 있기 때문입니다. V2G(Vegicle to Grid) : 전기자동차의 배터리를 에너지원으로 하여 계통에 전력 공급을 하는 것입니다.

탑재형 충전기(OBC),저전압 직류변환장치(LDC)등 의 전력변환장치는 통합되고 있으며 이에 가장 큰 특징은 부치 및 가격 저감(기구부 감소, 커넥터 공유) 등을 통해 가격, 부피 효율화가 계속 추구되고 있다. 

LiFePO4(LFP, 리튬인산철) 배터리의 4가지 장점 -> 높은 안전성, 낮은 단가, 긴수명사이클, 친환경적으로 지속가능함

이차전지 가격의 원가 비중이 40%대에서 20%대로 떨어질 경우 (100/kwh) -> 전기차 구매 보조금 제외하여도 내연기관차량보다 싸질 수 있을것으로 전망됨