최근 전기차 배터리 화재에 대한 공포심이 높아지고 있는 가운데 전기차의 과충전으로 인한 화재가 있다르고 있다는 기사를 접하고 있습니다. 그럼 전기차의 과충전에 의한 화재는 과연 얼마나 부합되는지에 대한 의문을 갖게 되었고 그 중 전기차 배터리 충전 마진율에 대해 알게 되었습니다. 전기차 배터리 충전 마진율이 무엇이고 정말 과충전이 되는지 알아보겠습니다.
과충전이 위험한 이유
과충전은 배터리에 지나치게 많은 전기를 공급하는 것을 의미하며, 아래와 같은 문제를 야기할 수 있습니다.
- 발열 및 폭발의 원인이 될 수 있습니다.
과충전 시 배터리 내부에서 과도한 열이 발생하여 배터리 온도가 상승합니다. 이는 배터리 내부 물질의 불안정한 상태를 초래하여 발화 또는 폭발로 이어질 수 있습니다.
- 수명 단축
과충전은 배터리의 수명을 단축시키는 주요 원인 중 하나입니다. 배터리 소재가 손상되고 용량이 감소하여 배터리 성능이 저하됩니다.
- 성능 저하
과충전은 배터리의 내부 저항을 증가시켜 충전 속도를 늦추고, 배터리 효율을 감소시킵니다.
- 안전사고 위험 증가
배터리 발화 또는 폭발은 화재, 폭발 등의 심각한 안전사고로 이어져 인명과 재산에 큰 피해를 줄 수 있습니다.
과충전과 덴드라이트의 관계
과충전으로 인해 덴드라이트라는 배터리 내부에 생성되는 나뭇가지 모양의 금속 결정체가 생기게 되는데 이것이 배터리의 분리막을 뚫고 양극과 음극을 연결하여 단락을 일으키게 됩니다. 이로인해 배터리 수명의 단축 및 화재까지 일으키는 심각한 안전문제를 야기시키므로 과충전으로 인한 덴드라이트 형성을 억제하는 것은 매우 중요합니다.
덴드라이트 형성 억제를 위한 조치
- 정품 충전기 사용
정품 충전기를 사용하여 제조사에서 권장하는 충전 방법을 준수합니다.
- 배터리 관리 시스템 업데이트
배터리 관리 시스템을 최신 버전으로 업데이트하여 오류를 방지합니다.
- 충전 상태 확인
충전 중에는 배터리 온도가 과열되지 않도록 주기적으로 확인하고, 충전이 완료되면 충전기를 제거합니다.
- 배터리 건강 상태 점검
정기적으로 배터리 건강 상태를 점검하고, 문제가 발견되면 즉시 조치합니다
전기차 배터리 충전 마진율
전기차 배터리 충전 마진율이란, 배터리의 수명을 늘리고 안전성을 확보하기 위해 실제 배터리의 용량보다 낮은 수치를 표시하는 것을 의미한다고 합니다. 예를 들면 스마트폰 배터리가 100%라고 표시돼도 실제로 100%가 아니것과 비슷한 원리라고 할 수 있습니다.
마진율을 두는 이유
- 배터리 수명 연장을 위해서로 배터리를 100%까지 완충하고 방전하는 것을 반복하면 배터리의 성능이 저하가 가속화 됩니다. 마진율을 두어 배터리가 항상 최대용량으로 사용되지 않도록 함으로 배터리 수명을 늘릴 수 있습니다.
- 배터리의 안정성을 확보하기 위해서 마진율을 통해 과충전을 방지하는 것입니다. 배터리 과충전은 발열, 팽창 등의 문제를 일으켜 화재의 위험을 높이기 때문입니다.
- 마진율의 크기는 배터리 종류, 제조차, 차량 모델 등에 따라 다르지만, 일반적으로 3~5% 정도로 설정합니다. 배터리 게이지가 100%라고 표시되어 있어도 실제 95~97% 정도만 충전된 상태입니다.
배터리 충전마진 기술적 용어일까?
배터리 충전마진은 정확한 기술적 용어라고 보기는 어렵습니다. 배터리의 실제 용량과 표시 용량 간의 차이를 의미하며, 배터리 수명을 연장하며 안정성을 확보하기 위해 사용되는 개념입니다. 전기차 배터리 용어로 대신할 수 있는 몇 가지를 소개해보겠습니다.
- SOC (State of Charge): 배터리의 충전 상태를 백분율로 나타내는 값으로, 실제 배터리 용량 대비 현재 충전된 용량의 비율을 의미합니다.
- SOH (State of Health): 배터리의 건강 상태를 나타내는 값으로, 초기 성능 대비 현재 성능의 비율을 의미합니다.
- 용량 여유: 배터리의 설계 용량과 실제 사용 가능한 용량 간의 차이를 의미합니다
전기차 화재 사고 예방을 위해 전기차의 충전량을 90%이하로 제한하는 권고조치를 추진하는 곳이 점차 늘고 있습니다. 지하주차장에서 화재 위험을 줄이기 위한 방안으로 충전시 자동으로 10%의 안전 마진을 설정하여 최대 90%까지만 충전되도록 하는 방식입니다. 전기자동차에도 이미 안전 마진이 설정되어있기 때문에 보다 정확한 사실을 파악한 후에 합당한 조치가 나오기를 기대합니다.
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