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전기차 배터리 수명 및 전기차 배터리 관리 방법

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전기차 배터리 수명은?

현재 양산되고 있는 전기차에 들어가는 배터리는 리튬이온 배터리 입니다.

전기차의 핵심 부품이라고 할 수 있는 배터리는 전기차의 성능, 특히 주행거리와 밀접한 관련이 있습니다.

전기차 배터리 수명에 가장 큰 영향을 주는 것은 배터리의 방전심도(DoD, Depth of Discharge) 입니다.

배터리 방전심도란, 배터리가 어느정도 방전되었는지를 나타냅니다.

배터리가 완전히 방전되었을 때 방전심도가 100%이며, 방전심도가 20% 일 경우에는 배터리가 80% 남은 것 입니다.

전기차 배터리의 경우 100% 방전이 된 횟수가 많을수록 배터리의 성능이 떨어지게 됩니다.

전기차 배터리 수명은 100% 방전 후 완전히 충전했을 때 500회 충/방전이 가능합니다.

1회 충전시 300km 주행 가능한 전기차의 경우 완전히 방전 및 완전 충전을 기준으로 150,000km를 주행하면 배터리 수명이 다 되었다고 할 수 있습니다.

약 1년에 2만 km를 주행, 완전 방전 후 완전 충전하는 조건이라면 7년 6개월 사용시 배터리 수명이 끝나는 것으로 볼 수 있습니다.

 

 

하지만,배터리가 완전히 방전된 상태에서 충전하지 않을 때(DoD가 100%가 아닐 때) 충전을 하게 되면 충/방전 횟수가 늘어날 수 있습니다.

배터리는 DoD가 낮을 때(배터리가 많이 남아있을 때) 충전을 하게 되면 수명을 늘릴 수 있다고 보시면 됩니다.

일반적으로 전기차 운행시 배터리가 50% 정도 남았을 때 충전하는 경우가 많은데, 이런 수준으로 충전하게 되면 1,500~2,000회 까지 충전 횟수를 늘릴 수 있다고 합니다.

위와 같은 조건으로 1회 충전시 300km 주행시 1,500회 충전한다고 할 경우 45만km를 주행 가능하다고 할 수 있습니다.

 

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알려진 바로는 10만km를 주행한 전기차 배터리의 성능이 신차의 85% 이상 수준이라고 합니다.

일반적으로 전기차 배터리 성능이 80% 이하가 되었을 때 교체를 권장하며, 자동차의 교체주기가 15~20만 km 수준으로 본다면 최초 신차 구입시 장착된 배터리를 교체 없이 계속 사용할 수 있다고 볼 수 있습니다.

참고로, 테슬라 소유주들에게서 수집된 데이터에서 30만 km주행시 배터리 성능이 80%이하가 되는 것으로 조사되었습니다.

 

 

전기차 배터리 관리

전기차 배터리는 충전 및 방전 여건 및 전기차의 주행 습관, 주행 환경에 따라서 배터리의 수명이 달라질 수 있습니다.

대부분의 전기차 제조사들이 보통 8년 16만km 보증을 하고 있으며, 전기차 배터리 관리 수준에 따라 보증기간 이상 사용을 하더라도 배터리 성능을 80%이상 유지할 수 있을 것입니다.

 

1. 전기차 배터리를 자주 충전하는 습관

전기차 배터리 수명과 관련하여 위에 설명한 것처럼 방전심도가 클 때(배터리가 많이 남지 않았을 때) 충전을 하게 되면 배터리의 수명이 줄게 되기 때문에, 배터리가 많이 남았을 때도 자주 충전해 주는 것이 배터리 수명을 늘리는데 도움을 줍니다.

 

또한, 전기차 배터리가 방전되었을 때 방전된 채로 오랜시간 두게 될 경우 배터리의 성능이 급격히 떨어질 수 있으니, 완전히 방전되지 않도록 하고, 방전 되었을 때도 바로 충전해 주는 것이 배터리 수명을 늘리니는 관리 방법입니다.

 

2. 전기차 배터리를 과충전 하지 않는 습관

 

전기차 배터리를 완전히 충전 후 추가적으로 계속 충전하여 과충전을 하게 될 경우 리튬 이온 배터리의 양극에 문제가 발생할 가능성이 있습니다.

 

전기차 배터리에는 BMS(Battery Management System, 배터리 관리 시스템)가 장착되어 있어 과충전 되는 것을 방지해 주고 있지만, 만약을 위해 가능하면 배터리가 과충전 되지 않도록 충전이 완료되면 충전기를 분리해 주는 것이 좋습니다.

 

참고로, 전기차 배터리는 완전방전 및 과충전이 되지 않도록 BMS에 의해 관리되고 있습니다.

클러스터에 배터리가 0%라고 표시되어 있어도 약 5%수준으로 배터리가 남아있어 완전 방전이 되지 않으며, 완충시에도 약 95% 수준으로 충전된 상태라고 볼 수 있습니다.

 

 

3. 지나친 고온에 대한 노출을 최소화

배터리를 고온에 노출하는 시간이 길 수록 배터리의 열화가 빠르게 진행되어 수명이 짧아질 수 있습니다.

여름철 더운 날씨에 실외에 전기차를 장시간 주차할 경우 배터리가 손상될 수 있으니 그늘진 곳이나 지하 주차장에 주차를 하시는 것을 추천합니다.

또한, 급속 충전 후 바로 고속으로 주행하게 되면 배터리가 고온에 지속적으로 노출되기 때문에 고속주행보다는 정속주행 하는 것이 좋습니다.

일부 차종은 수냉식 냉각 시스템이 적용되어 고온 노출을 최소화 할 수 있지만, 충전 후 급속한 가속환경에서 배터리의 소모가 많아지기 때문에 정속주행 하는 것이 좋은 습관입니다.

참고로, 배터리 충전시 배터리의 온도가 올라가는데, 수냉식 시스템을 적용한 차종의 경우 배터리의 충전시 상승하는 온도를 제어할 수 있어 배터리 관리에 도움을 줍니다.

 

 

4. 완속충전 이용하기

전기차 배터리 급속충전을 하게 되면 많은 양의 에너지를 밀어넣으면서 배터리의 온도가 올라가게 되며, 배터리 극판에도 부담이 가게 됩니다.

전기차 배터리 들어간 리튬 이온 팩은 여러개의 셀로 구성되어 있는데, 배터리를 충전하는 과정에서 각 셀별로 불균형이 발생하기도 합니다.

이렇게 불균형 상태가 계속되면 특정 셀에 이상이 생기게 되고, 이는 전체적인 배터리 성능과 수명에도 영향을 주게 됩니다.

전기차 배터리 충전시에는 급속충전보다는 완속충전을 해야 리튬 이온 팩의 각 셀이 밸런스있게 충전되어 최적의 성능을 유지할 수 있습니다.

전기차 제조사에서도 급속충전보다는 완속충전을 권장하며, 최소 한달에 한번은 완속충전을 추천하고 있습니다.

단, 급속충전을 너무 잦게 사용하지 않으면 심각한 영향을 끼치지 않으므로 너무 걱정하지 않으셔도 됩니다.

 

 

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