리튬 이온 배터리 또는 NCM 배터리로도 알려진 삼원계 배터리는 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 기능 및 긴 수명으로 인해 전기 자동차(EV) 및 하이브리드 전기 자동차(HEV)에 일반적으로 사용됩니다. 이 배터리는 양극제, 음극제, 분리막으로 구성되고 여기서 양극제는 니켈, 망간 및 코발트의 세 가지 금속 조합으로 구성된 양극제와 흑연 또는 실리콘으로 구성된 음극제로 구성됩니다.
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EV에 사용되는 삼원계 배터리의 주요 장점
에너지 밀도와 주행거리
EV에 사용되는 삼원계 배터리의 주요 장점 중 하나는 상대적으로 작고 가벼운 패키지에 많은 양의 에너지를 저장할 수 있는 높은 에너지 밀도입니다. 이는 주행 거리와 성능을 높이면서도 무게와 크기를 최소화해야 하는 전기 자동차에게는 필수 요건이라 할 수 있습니다. 삼원계 배터리에서 가장 비중이 큰 양극제에 사용되는 니켈의 함량은 높을 수록 에너지 밀도는 높아지기 때문에 더 먼 거리를 달릴수가 있게 됩니다.
하이니켈 배터리
니켈의 함량이 90%이상 높은 배터리를 하이니켈 배터리라고 하는데 안정성이 문제가 되고, 진입장벽이 높아 이를 극복한 양극제 소제를 개발하는 우리나라 기업이 세계최고입니다. 진입장벽이 높아 경험 기술이 축적되어야만 가능한 기술이기도 해서 다른 나라에서 단 기간에 따라오기는 어렵습니다. 미래의 먹거리이기도 하죠. 더구나 양극제에 들어가는 코발트는 비싸기도 하고 채굴하는데 아동 노동력 착취라는 어두운 측면이 있어 줄여야 하는게 좋습니다.
배터리충전
삼원계 배터리는 빠르게 충전할 수 있기 때문에 전기 자동차에 이상적이며, 이는 이동 중에 차량을 충전해야 하는 운전자에게 중요합니다. 배터리의 발달로 최근 공개된 기아 EV9경우는 급속 충전으로 25분만에 80% 충전이 가능합니다. 그것이 가능 이유는 중국 LFP배터리가 아닌 믿을 수 있는 한국의 SK ON 배터리라고 합니다.
배터리 리사이클링
삼원계 배터리의 또 다른 장점은긴 수명과 함께 자원 재활용이 가능해서 폐배터리를 활용할 수 있다는 점입니다. 광물이 나오지 않는 우리나라에서 꼭 필요한 산업이 될 수 있습니다.
자동차의 3원계 배터리와 관련된 몇 가지 문제도 있습니다. 이 배터리는 복잡한 구조로 인해 제조 비용이 비싸기 때문에 기존 가솔린 차량보다 EV가 더 비쌀 수 있습니다. 화재의 위험은 사실 내연기관 자동차보다 비율적으로 적다는 것이 통계로 나와있기도 합니다.
마치며
많은 장점으로 인해 삼원계 배터리는 EV용으로 대세로 굳혀지는 중이고 국내 배터리 제조사의 지속적인 연구로 성능 향상과 비용 절감에 중점을 두고 있기도합니다. EV에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 3원계 배터리는 미래의 운송 수단에서 꼭 필요한 전기자동차의 중요한 에너지 공급원역할을 할 것입니다.
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