โป ์ธ์ฐ์ฒ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ํ๊ณ
2์ฐจ์ ์ง ์นํฐ์์ ๊ธฐ๊ด๋ค์ ์ค์ฌ์ผ๋ก LFP ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ฐํธ์ ์ธ ์๊ฐ์ด ๋งค์ฐ ๋ง์๋ฐ, ๊ฐ๊ฒฉ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ๋์ด ์ด์ ๋ LFP๊ฐ ์กฐ๋ง๊ฐ ์ผ์๊ณ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ค ๋ฐ๋ผ์ก์๊ณ ๋ฅ๊ฐํ๋ค๋ ์๊ธฐ๋ค์ด ๋์ค๊ณ ์์ต๋๋ค.
ํนํ CATL๊ณผ ๊ฐ์ ์ค๊ตญ์
์ฒด๋ค์ LMFP ๊ณ ์ ์ ์ธ์ฐ์ฒ ๋ง๊ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ทผ๊ฑฐ๋ก ํ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ฌ์ง๋๋ค.
์์ง๋์ด๋ค์ด๋ ํ์
์๋ค์, LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๊ทผ๋ณธ์ ํ๊ณ(์ฒ ๊ณผ ์ธ์ฐ ๋ถ์๊ฐ ๊ฐ๊ณ ์๋ ํํ์ ํ๊ณ)์ ๋ํด์ ๋งํ๊ณ ์์ง๋ง ์ ์ง ์ฃผ์์์ฅ์ ์์ง๋์ด๋ค์ ๋ง์ ๊ท๋ฅผ ๊ธฐ์ธ์ด์ง ์๋ ๋ชจ์ต์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๋ฏ ํฉ๋๋ค.
๊ทธ๋ฆฌ๊ณ
์ธ์ฐ์ฒ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฅ์ ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ธ๋ฐ, ์๋์ง๋ฐ๋๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํด์ ์ฌ๋ฌ์๋๋ค์ ํ๋ ๊ฒ์ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ต๋ ์ฅ์ ์ธ ๊ฐ๊ฒฉ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ์ค์ค๋ก ํผ์ํ๋ ๊ฒ์
๋๋ค.
------
LFP๋ ๋ฉ์ถ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋์ฒดํ๊ณ ์ ๋ง๋ค์ด์ง ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์. (์ผ์๊ณ ๋์ฒด๊ฐ ์๋)
LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ์ ์์ด ๋ฉ์ถ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋์ผํ์ฌ ๋ฉ์ถ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก ๊ตฌ์ฑํด ๋์ ์์คํ
์ ๋์ผํ๊ฒ ์ฌ์ฉํ ์ ์์.
โ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ผ์๊ณ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋น๊ต.
1) ์ต์ ์๋์จ๋ : ์ผ์๊ณ -40๋ / LFP -20๋
2) ์๋์จ๋ (Operating Temperature) : ์ผ์๊ณ -20๋ ์์ 60๋ / LFP 0๋์์ 55๋
3) ์๋ช
(Life Cycle) : ์ผ์๊ณ 0.3C-rate 1500ํ ์ด์, 1C-rate 500ํ์ด์ / LFP 0.3C-rate 2000ํ ์ด์, 1C-rate 400ํ์ด์
โป ๋ถ๋ฆฌ๋ง์ ์ํด์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์๋ช
์ ๋ฌ๋ผ์ง๊ธฐ๋ ํจ.
โ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋จ์
1) ์ด์ฉ์จ๋๋ฒ์๊ฐ ์ข์ : ์ํ์ ์จ๋์์ ์ด์ฉํ๊ธฐ ์ด๋ ค์
2) ์๋์ง๋ฐ๋๊ฐ ๋ฎ์ : ์ผ์๊ณ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋๋น 60%์์ค์ ๋ฐ๋. ์๋์ง๋ฐ๋์ ์๋ช
๋๋น ๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ณ์ฐํ๋ฉด ์์ฃผ ์ ๋ ดํ์ง๋ ์์.
3) ์ ๊ธฐ์ ์ด์ฉํน์ฑ : 0.2V(3.4V โ 3.6V)์ด๋ด์ Capacitance์ 85%๊ฐ ๋ชฐ๋ ค ์์. ๋ณ์์ฐจ๊ฐ ์ ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ BMS์ ๋ฐธ๋ฐ์ค๋ฅผ ์ก๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ค์. (๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ดํ๋ฐ์)
4) Memory Effect : ์ถฉ์ ์ด ๋ ๋์ด๋, ๊ทธ ์ถฉ์ ๋์ ๊ธฐ์ตํ์ฌ ๋ ์ด์ ์ถฉ์ ๋์ง ์๋ ํ์
โ C-rate๊ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ผ์น๋ ์ํฅ
โท C-rate๋ ํ ๋ฒ์ ๋ฐ๋ ค๋ค์ด์ค๋ ์ ์์ ์(=์ ๊ณต์ ํฌ๊ธฐ)์ด๋ผ๊ณ ์ดํดํ๋ฉด ์ข์.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ง๋ค ๊ถ์ฅ C-rate(Standard C-rate/Current)๊ฐ ์กด์ฌํจ.
LFP์ ๊ถ์ฅ C-rate๊ฐ 0.2 C-rate๋ฉด 0.2C-rate์์๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ดํ๊ฐ ์๊ธฐ์ง ์์.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ดํ(SOC)๋ C-rate์ ์ํด ๊ฒฐ์ ๋จ.
์ผ์๊ณ๋ ์คํ ๋ค๋ ํ๊ฒฝ์ 0.33C-rate๋ก ์ค์ ํ๋๋ฐ ๋นํด, LFP๋ 0.2C-rate๋ก ์ค์ ํจ.
C-rate๊ฐ ๋ฎ์ผ๋ฉฐ ๋ฎ์์๋ก ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ดํ์๋๊ฐ ๋ฎ์์ง. 0.2C-rate์์ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์๋ช
์ 3-4000ํ๋ ๊ฐ๋ฅ.
LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ C-rate๊ฐ ๋์์ง๋ฉด ๋์์ง์๋ก ์ดํ๊ฐ ๋นจ๋ผ์ง๋ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์.
์ฒ , ์ธ์ฐ ๋ถ์๋ ๋์ผ ๋๋น ์์ง์์ด๊ธฐ ์ด๋ ค์ด(ํ์ฑ๋๊ฐ ๋ฎ์) ๋ถ์๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์๊ณ , ์ฒ , ์ธ์ฐ ๋ถ์๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์์ง์ด๋ฉด(C-rate๊ฐ ๋์์ง๋ค๋ ์๋ฏธ) ๋ถ์๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๊ณ ์ดํ๊ฐ ๋นจ๋ผ์ง๋ ๊ฒ์ ๋น์ฐํ ์์์.
1-Crate๊ฐ ๋์ด๊ฐ๋ฉด ์ผ์๊ณ์ LFP์ ์๋ช
์ด ์ญ์ ์ด ๋๊ธฐ ์์ํจ.
์ ๊ธฐ์ฐจ์ ํ๊ฒฝ์ 2C-rate์์ ์ด์์ด ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์. (ํ๊ท ์ด์ฉ C-rate)
์ ๊ธฐ์ฐจ์์๋ LFP์ ์๋ช
์ด ์ผ์๊ณ๋ณด๋ค ๋ฎ์ ํ๋ฅ ์ด ๋์. (์์ง๊น์ง ์ถฉ๋ถํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์์ด์ง ์์ ํ์คํ ๋งํ ์๋ ์์ง๋ง ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ํํ์ ํน์ฑ์ ๊ทธ๋ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์)
LFP ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฑํํ ์ ๊ธฐ์ฐจ์ ์๋ช
์ ํ๊ธฐ๋์ด ์์ง๋ง, ์๋ํ๊ฒฝ์์์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์๋ช
์ด ์ ํ์๋ ์๋ฃ๋ฅผ ์ ์ํ์ง ์์.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ Life Cycle์ ์๋ํ๊ฒฝ ์กฐ๊ฑด์ ๋ถ์ฌ์ผ ํจ.
์๋น์๋ค์๊ฒ๋ ๊ณต๊ฐํ์ง ์์ง๋ง ๊ฑฐ๋์ฒ(์์ฑ์ฐจ์
์ฒด)์๋ ์๋ํ๊ฒฝ ์กฐ๊ฑด์ ํจ๊ป ์ ๊ณตํจ.
ESS ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ์๋ํ๊ฒฝ์ด 0.5C-rate๊ฐ ํ์ค์.
๋๋ฌธ์ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ESS์ฉ์ด๋ ํ์๋ฑ
ํฌ์ฉ์ผ๋ก ๋ ์ ํฉํ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์.
๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ ๊ธฐ์ฐจ๋ก ๊ฐ๋ฉด ๊ฐ์๋ก ์ผ์๊ณ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๊ฒฉ์ฐจ๋ ์ปค์ง ์๋ฐ์ ์์.
BYD์ ๋ธ๋ ์ด๋๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์๊ฒ(์นผ๋ ์ฒ๋ผ) ๋ง๋ค์ด์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฌ์ด์ ์ฟจ๋ง์์คํ
์ ์ ์ฉํ์ฌ ์ดํํ์์ ์ ์ดํ๊ณ ์์. (๋ธ๋ ์ด๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋น์ผ ์ด์ )
โ ์ ์๋ณ์(์ ๊ธฐ์ ์ด์ฉ ํน์ฑ) / ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌํจ๊ณผ
๋ฆฌํฌ์ธ์ฐ์ฒ ์ ์ ์๋ณ์(3.2V โ 3.4V)๊ฐ ๋ฎ์ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์.
0.2V ์ด๋ด์ Capacitance์ 85%๊ฐ ๋ชฐ๋ ค ์์.
์ ๊ธฐ์ฐจ๋ ์ ์๋ณ์๊ฐ ํฐ ๊ฒ์ด ์ข์. LFP๋ ์ ์๋ณ์ ์ฐจ๊ฐ ์ ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฐธ๋ฐ์ค๋ฅผ ๋ง์ถ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ค์.
๊ถ์ฅ๋๋ ํ๊ฒฝ์์(0.5C-rate)๋ ์ดํ๋๋ค๊ณ ํ๋ฉด LFP๊ฐ ๋ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋ ๊ฒ์ ๋ง์ง๋ง,
๋์ฉ๋ ์ง๋ณ๋ ฌ ์
๋ก BMS๋ฅผ ํตํด ์ด์์ ํ๊ฒ ๋๋ค๋ฉด ์ธ์ฐ์ฒ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋ ์ํํจ. ๋ฐธ๋ฐ์ค๋ฅผ ๋ง์ถ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ต๊ณ ์ด๋ ํญ๋ฐ์ํ์ฑ ์ฆ๊ฐ๋ก ์ด์ด์ง. (LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ํ์ฌ๊ฐ ๋๋ ์ด์ ์ค ํ๋)
LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋ฆฌํฌ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ค ์ ์ผํ๊ฒ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌํจ๊ณผ(Memory Effect)๊ฐ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์.
โป ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌํจ๊ณผ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์์ ํ ๋ฐฉ์ ์ํค์ง ์์ ์ํ์์ ์ถฉ์ ์ ํ๊ฒ ๋๋ฉด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ถฉ์ ๊ฐ๋ฅ ์ฉ๋์ด ์ค์ด๋๋ ํน์ฑ.
LFP ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌํจ๊ณผ ๋๋ฌธ์, LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฑํํ ์ ๊ธฐ์ฐจ๋ ์ด๊ธฐ์ 100% ์์ถฉ์ ํ ๊ฒ์ ๊ถ์ฅํ๊ณ ์์. (์ผ์๊ณ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฑํํ๊ณ ์๋ ์ ๊ธฐ์ฐจ์์๋ ์ด๋ฐ ๊ถ๊ณ ์ฌํญ์ด ์์)
โ LFP์ ํ์ฌ์ํ์ฑ
LFP์ ํํ์ ํน์ฑ๋ง์ ๋ณด๊ณ LFP๊ฐ ํ์ฌ์ ๋ ๊ฐํ ๊ฒ์ด๋ผ๊ณ ๋ง์ด๋ค ์๊ฐํ๋๋ฐ, ์ ๊ธฐ์ฐจ์์๋ LFP๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ผ์๊ณ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ณด๋ค ํ์ฌ์ ๋ ์ทจ์ฝํ ์ ์์. (์ค๊ตญ ์ธ์ฐ์ฒ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฐจ๋๋ค์ด ๋ถ์ด ์ ๋๋ ์ด์ )
1) C-rate๊ฐ ๋์ ๊ตฌ๊ฐ์์์ ์ดํ์ด ๋์ด๋๋ฉด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ดํํ์์ด ์ฌํด์ง๋ฉฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ํ์ฌ์ํ์ฑ์ด ์ฆ๊ฐ.
2) ์ ์๋ณ์์ฐจ๊ฐ ์ ์ด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ BMS์ ๋ฐธ๋ฐ์ค๋ฅผ ๋ง์ถ๊ธฐ ์ด๋ ค์. ํนํ ์ ์๊ฐํ ํ์์ ์ทจ์ฝ. BMS ๋ฐธ๋ฐ์ค ๋ง์ถ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ๊ฒ์ ํ์ฌ ์ํ์ด ์ฆ๊ฐํ๋ค๋ ์๋ฏธ.
3) ๋ฆฌํฌ์ธ์ฐ์ฒ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ์๋์ง๋ฐ๋๊ฐ ๋ฎ์ ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ๋ง์ด ๋๊ฐ ์ ๋ฐ์ ์์. ์ด ๋๋ฌธ์ ๊ณต์ฐจ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด์ ๋ชจ๋์ ์์ ๋ CTP๊ธฐ์ ์ ๋์
ํ๊ณ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌํ์ฌ ๋ฐฉ์ง์์คํ
์ ๊ฐ์ํํ๋ ๊ฒฝํฅ์ ์ง๋๊ณ ์์.
๋ชจ๋์ด ์์ด์ง๋ฉด์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ๊ฐ ๋ ์ด๋ ค์ ์ง. ๋ชจ๋์ด ์์ผ๋ฉด ๋ฌธ์ ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ ๋ชจ๋์ ์๋๋ง์ ๋ฉ์ถ ์ ์์ง๋ง CTP์์๋ ์ด๊ฒ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํจ. (ํ์ง๋ง CTP, CTC, CTB ๋ฑ์ ์ผ์๊ณ๋ ๊ฐ์ผ๋ง ํ๋ ๊ธธ์.)
https://www.youtube.com/watch?v=O7mNkvbM5Vk