전기 자동차 리튬 이온 배터리 교환 방식

전기자동차 배터리는 2~3년마다 교체해야 한다는 말 들어보셨나요? 이 말은 즉슨 차량가격과 맞먹는 금액을 지불해야만 새 배터리로 교환할 수 있다는 뜻입니다. 하지만 최근 이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 `배터리 교환형 시스템입니다. 기존처럼 비싼 돈을 주고 배터리를 새로 살 필요 없이 일정기간 동안 주행 후 저렴한 가격으로 배터리를 교환하면 되기 때문에 많은 사람들이 관심을 가지고 있다고 해요. 그렇다면 과연 어떤 방식으로 운영되는지 알아볼까요?

 

 

그렇다면 왜 굳이 배터리를 교환해야 하나요?

기존의 리튬이온배터리는 충방전 횟수가 500회 이상 넘어가면 성능이 급격히 저하됩니다. 따라서 충전량 대비 방전량이 많아지는 시점인 4~5년 이후부터는 배터리 수명이 급격하게 줄어들게 됩니다. 그래서 자동차 제조사에서는 주기적으로 배터리를 교체하도록 권장하고 있지만, 현실적으로 매우 부담스러운 가격이기 때문에 대부분의 운전자들은 그냥 그대로 차를 운행하거나 중고차로 판매한다고 합니다.

 

그럼 어떻게 해야 할까요?

이러한 문제점을 해결하기 위해서 나온 것이 바로 `배터리 교환형` 시스템입니다. 현재 국내에서도 현대기아자동차 등 여러 회사에서 상용화 준비 중이며, 해외에서는 이미 테슬라 모델 X 등 다양한 차종에 적용되어 있습니다. 간단히 설명하자면, 특정 기간 동안 정해진 양만큼 주행거리를 달성하면 해당 시기에 맞춰 미리 지정된 장소에서 배터리를 저렴하게 교환받을 수 있도록 하는 서비스입니다. 이렇게 하면 매번 큰돈을 들여 배터리를 교체할 필요가 없어지기 때문에 경제적이고 효율적이죠.

 

어떤 원리인가요?

기본적으로 모든 전기자동차용 배터리는 동일한 구조를 가지고 있습니다. 다만 내부 구성품 중 셀(Cell)이라는 부품만이 다를 뿐이지요. 각 셀들을 직렬로 연결해서 만든 팩(Pack) 안에 다시 수십 개의 셀이 들어가는 형태라고 보시면 됩니다. 그렇기 때문에 만약 한 개의 셀이 고장 나게 되면 다른 셀들에게 영향을 미쳐 전체 용량이 감소하게 되고 결국엔 차가 제대로 동작하지 않게 되죠. 또한 전자부품 특성상 열에 취약한데, 여름철 높은 온도나 겨울철 낮은 온도에서의 반복적인 충격 및 진동 역시 치명적입니다. 게다가 앞서 말씀드린 바와 같이 수많은 셀들이 서로 연결되어 있기 때문에 작은 실수로도 화재가 발생할 수 있죠.