전기차 2차전지와 전고체 배터리

 

전기차 2차전지용 전고체 배터리는 전기차나 하이브리드차 등에 사용되는 2차전지의 일종으로, 전기를 축적해 차량의 모터 등에 전력을 공급합니다. 이러한 배터리는 기존의 액체 전해질 대신 전기를 전달하는 고체 전해질을 사용합니다.

이점

전고체 배터리는 일반적인 2차전지와 비교하여 여러 가지 이점이 있습니다. 가장 큰 이점은 안전성입니다. 액체 전해질을 사용하는 기존의 2차전지는 충전 중에 발생하는 열 및 가스 등의 부작용으로 인해 화재 및 폭발 위험이 있습니다. 그러나 전고체 배터리는 이러한 문제를 방지할 수 있습니다. 또한 전고체 배터리는 에너지 밀도가 높아서 동일한 크기의 배터리로 더 많은 전력을 축적할 수 있습니다. 또한 배터리의 수명이 길어지고 충전 시간이 단축됩니다.

 

종류

전고체 배터리는 다양한 종류가 있으며, 이들은 양극, 음극 및 전해질 속성에 따라 구분됩니다. 대부분의 전고체 배터리는 리튬이나 나트륨 등의 금속을 이용하여 만들어지며, 이러한 금속은 전기 축적 및 방전 과정에서 이온을 교환합니다.

 

단점

전고체 배터리는 생산에 필요한 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 따라서, 기존의 액체 전지와 비교해서 가격이 비싸고, 이는 전기차의 구매 가격을 상승시킵니다. 또한 기존의 액체 전지보다 무거운 경향이 있습니다. 이는 전기차의 무게를 증가시켜서, 주행 거리와 전기차의 성능을 저하시킬 수 있습니다.

전고체 배터리는 일반적으로 충전 시간이 더 오래 걸립니다. 이는 전기차를 충전하는 데 필요한 시간이 더 많이 소요되어, 전기차 사용자들에게 불편을 초래할 수 있습니다. 전고체 배터리는 높은 온도에서는 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서, 높은 온도의 환경에서 사용될 때에는 충전 용량과 전력 출력이 저하될 수 있습니다.

안전성: 전고체 배터리의 안정성 문제는 아직까지 완전히 해결되지 않았습니다. 특히, 충격이나 충돌과 같은 외부적인 영향에 노출될 경우, 전고체 배터리는 손상되어 화재나 폭발을 일으킬 수 있습니다.

 

개발 업체

일본의 파나소닉은 전고체 배터리 개발의 선두주자 중 하나입니다. 파나소닉은 토요타와 더불어 전고체 배터리 개발에 있어 선두주자로 알려져 있습니다. 파나소닉은 테슬라의 4680형 대형 배터리 공급도 예정되어 있습니다.

 

전고체 배터리를 개발하고 있는 국내 업체로는 삼성SDI와 LG에너지솔루션이 있습니다. 이 두 회사는 황화물계 전고체배터리의 상용화를 목표로 개발에 속도를 내고 있습니다. 삼성SDI는 2027년을 양산 목표로 잡고 있습니다.

 

또한, 미국에서는 솔리드파워가 황화물 기반의 전고체 배터리를 개발하고 있습니다.