리튬 배터리는 전기 자동차, 에너지 저장 시설, 휴대용 전자 기기 등 모든 것에 전력을 공급하는 새로운 에너지 생태계의 필수적인 부분으로 자리 잡았습니다. 그러나 전 세계 사용자들이 공통적으로 직면하는 문제는 온도가 배터리 성능에 미치는 상당한 영향입니다. 여름에는 배터리 팽창 및 누액과 같은 문제가 자주 발생하고, 겨울에는 주행 거리가 크게 줄어들고 충전 효율이 떨어집니다. 이는 리튬 배터리의 고유한 온도 민감성에 기인하며, 가장 널리 사용되는 리튬철인산 배터리는 0°C에서 40°C 사이에서 최적의 성능을 발휘합니다. 이 온도 범위에서 내부 화학 반응과 이온 이동이 최대 효율로 작동하여 최대 에너지 출력을 보장합니다.
이 안전 범위를 벗어나는 온도는 리튬 배터리에 심각한 위험을 초래합니다. 고온 환경에서는 전해질의 휘발 및 분해가 가속화되어 이온 전도도가 낮아지고 배터리 팽창이나 파열을 유발하는 가스가 발생할 수 있습니다. 또한, 전극 재료의 구조적 안정성이 저하되어 비가역적인 용량 손실이 발생합니다. 더 심각한 문제는 과도한 열이 열 폭주를 유발할 수 있다는 것입니다. 이는 안전 사고로 이어질 수 있는 연쇄 반응으로, 신에너지 기기의 오작동을 유발하는 주요 원인입니다. 저온도 마찬가지로 문제가 됩니다. 전해질 점도가 증가하면 리튬 이온 이동이 느려지고 내부 저항이 증가하며 충방전 효율이 저하됩니다. 저온에서 강제 충전하면 리튬 이온이 음극 표면에 침전되어 리튬 덴드라이트를 형성하고, 이 덴드라이트가 분리막을 뚫고 내부 단락을 유발하여 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
이러한 온도로 인한 위험을 완화하기 위해서는 리튬 배터리 보호 보드(일반적으로 BMS(배터리 관리 시스템))가 필수적입니다. 고품질 BMS 제품에는 배터리 온도를 지속적으로 모니터링하는 고정밀 NTC 온도 센서가 장착되어 있습니다. 온도가 안전 한계를 초과하면 시스템이 경보를 울리고, 급격한 온도 상승이 발생하면 즉시 회로를 차단하는 보호 조치를 활성화하여 추가 손상을 방지합니다. 저온 가열 제어 로직을 탑재한 고급 BMS는 추운 환경에서도 배터리에 최적의 작동 조건을 제공하여 주행 거리 감소 및 충전 어려움과 같은 문제를 효과적으로 해결하고 다양한 온도 조건에서 안정적인 성능을 보장합니다.
고성능 BMS는 리튬 배터리 안전 시스템의 핵심 구성 요소로서, 작동 안전을 보장할 뿐만 아니라 배터리 수명을 연장하여 새로운 에너지 장비의 안정적인 작동을 위한 중요한 지원을 제공합니다.
게시 시간: 2025년 10월 23일
