배터리 프리컨디셔닝에 대한 고찰

추운 겨울철에 전기차를 타고 다니다보면 배터리 상태에 대해 많이 신경쓰게 됩니다.

 

그 중에서 오늘은 배터리 컨디셔닝에 대한 저의 생각에 대해 글을 작성해보려 합니다.

 

이전 전기차에는 배터리 프리컨디셔닝(pre heating)기술이 없어, 겨울철 충전에 있어 최대 충전 속도가 나오지 않았습니다.

 

잠깐, 배터리 프리히팅은 저온 환경에서 배터리 성능 저하 문제를 해결하기 위해 적정 작동 온도로 미리 가열함으로써 충전 속도를 개선하고, 주행 거리를 최적화하는 기술입니다.

 

최근들어 주목 받기 시작한 이유는 이전 전기차 중에 조상이라고 할 수 있는 닛산의 리프는 이 기능이 없었죠.

 

슬프게도 공기 냉각 시스템을 사용하여 온도를 조절했는데, 물론 전력 사용량도 높았고, 사용자들의 데이터가 많이 모이기 전이라 그랬습니다.

bmw ix3 는 환경부에서 복합 기준 4.1km/kWh 로 인증받았지만, 실제 35분동안 고속도로에서 90km로 주행했을때 평균 전비는 5.8kWh로 측정되었습니다. 현재 겨울(영하1도에서 영상 2도를 왔다갔다 하고 있음)인데도 배터리 용량 80kWh 기준으로 464km 정도 갈 수 있겠네요. 여름철에는 보통 6에서 7초반까지 나왔으니, 500도 기대해볼만 하네요.

그 후에는 많은 기술 진보가 있어 최근에 나오는 전기차들 중에서 배터리 프리컨디셔닝 기능이 없는 차들은 보기 드물게 되었죠. 심지어 레이 ev에도 LFP가 들어가지만, 배터리 컨디셔닝이 들어가고 있습니다. 

 

하지만, 안습인 부분은 그보다 1~2천만원 더 비싼 폭스바겐의 ID4 같은 경우엔 해당 기능이 없다는게 참 아이러니 하더군요.

 

전기차를 타는 운전자로서, 사실상 전기차는 엔진차에 비해 부품수는 약 3만개에서 1만 8천개 정도로 대략 반정도 줄었기 때문에, 정비 편의성이나 고려해야할 부분이 많이 적어졌습니다.

 

하지만 그 대신 온도에 대해서 많이 공부하고 신경쓰게 되었지요.

 

온도가 낮아지면 배터리 내부의 전기 저항이 증가하기 때문에 리튬 이온 배터리에서 금싸라기인 리튬 이온들이 전극 간에 이동할때, 저항이 증가하여 움직이는 속도가 줄어듭니다. 그렇기에 저항의 총합이 증가하여, 전력 효율이 좋지 않게 됩니다.

 

같은 거리를 가더라도, 더 많은 전력 사용량이 필요하게 되는거죠.

 

또한 낮은 온도엔서는 전해질 점도 또한 증가시켜, 이온의 전달 속도가 늦춰지기에 성능에 악영향이 있습니다.

 

음극재 또한 원래는 리튬 이온을 저장하는 역할을 수행하는데, 저온에서는 이온이 느리게 이동하고, 전해질의 점도 또한 증가하여 제대로 결합하지 않는 현상, 즉 리튬 플레이팅 이라는 현상이 생깁니다.

 

이게 왜 조심해야하냐면, 리튬 이온들이 전극 표면에 금속 리튬으로 증착되는데, 그렇게 배터리의 힘을 제대로 쓸 수 없는 리튬들이 조금씩 많아지게됩니다.

 

즉, 배터리의 수명이 줄어든다는 것이고, 10년 이상 아무 이상없이 탈 수 있는 차를, 그보다 빨리 배터리 상태가 안좋게 되어 교체해야 할 수 있음을 의미합니다.

 

그럼에도 배터리 컨디셔닝이 중요하지 않다고 할 수 있을까요? ㅎㅎ

 

고속도로 진입 전에 미리미리 배터리 컨디셔닝을 켜둔 상태로 주행하면, 더 오래 주행가능합니다. 굳이 충전하기 위해서 누르는 것보다, 일단 춥다고 느껴지면, 차량에 탑승하자마자 미리미리 켜두시는게 좋을 듯 합니다.

 

앞으로 즐거운 전기차 라이프 되시길 바라며, 글을 읽어주신 모든 분들께 감사의 말씀드립니다.