리튬 배터리는 전기 자동차, 에너지 저장 시설, 휴대용 전자 기기 등 새로운 에너지 생태계의 필수 요소가 되었습니다. 그러나 전 세계 사용자들이 공통적으로 겪는 문제는 배터리 성능에 미치는 온도의 영향입니다. 여름에는 배터리 팽창 및 누액 문제가 발생하기 쉽고, 겨울에는 주행 거리가 급격히 줄어들고 충전 효율이 떨어집니다. 이는 리튬 배터리의 고유한 온도 민감성 때문인데, 가장 널리 사용되는 유형 중 하나인 리튬 인산철 배터리는 0°C에서 40°C 사이에서 최적의 성능을 발휘합니다. 이 온도 범위 내에서 내부 화학 반응과 이온 이동이 최대 효율로 이루어져 최대 에너지 출력을 보장합니다.
안전 범위를 벗어난 온도는 리튬 배터리에 심각한 위험을 초래합니다. 고온 환경에서는 전해액의 휘발 및 분해가 가속화되어 이온 전도도가 저하되고, 배터리 팽창이나 파열을 유발하는 가스가 발생할 수 있습니다. 또한 전극 재료의 구조적 안정성이 저하되어 돌이킬 수 없는 용량 손실이 발생합니다. 더욱 심각한 것은 과도한 열이 열폭주를 유발하여 안전 사고로 이어질 수 있다는 점입니다. 이는 신형 에너지 기기의 오작동을 일으키는 주요 원인 중 하나입니다. 저온 또한 마찬가지로 문제가 됩니다. 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온 이동 속도가 느려지고 내부 저항이 증가하며 충방전 효율이 저하됩니다. 저온에서 강제 충전을 하면 음극 표면에 리튬 이온이 침전되어 분리막을 뚫고 내부 단락을 일으키는 리튬 덴드라이트가 형성되어 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
온도 변화로 인한 위험을 완화하기 위해서는 리튬 배터리 보호 회로 기판, 즉 BMS(배터리 관리 시스템)가 필수적입니다. 고품질 BMS 제품에는 배터리 온도를 지속적으로 모니터링하는 고정밀 NTC 온도 센서가 장착되어 있습니다. 온도가 안전 한계를 초과하면 시스템에서 경보가 울리고, 급격한 온도 상승 시에는 즉시 회로를 차단하는 보호 조치를 작동시켜 추가 손상을 방지합니다. 저온 가열 제어 로직이 탑재된 고급 BMS는 추운 환경에서도 배터리에 최적의 작동 조건을 조성하여 주행 거리 감소 및 충전 문제 등을 효과적으로 해결하고 다양한 온도 환경에서 안정적인 성능을 보장합니다.
고성능 BMS는 리튬 배터리 안전 시스템의 핵심 구성 요소로서 작동 안전을 보장할 뿐만 아니라 배터리 수명을 연장하여 신에너지 장비의 안정적인 작동에 필수적인 지원을 제공합니다.
게시 시간: 2025년 10월 23일
