카이스트, 전기차 배터리 사고 효율적 관리 기술 개발

(내외방송=이지현 기자) 전기차 배터리 사고가 잇따르고 있어 배터리를 효율적이고 안전하게 관리해야 할 필요성이 높아지는 가운데 카이스트 연구진이 소량의 전류로 높은 정밀도로 배터리 상태를 진단하고 모니터링할 수 있는 기술을 개발했다고 오늘(17일) 밝혔다.

전기화학 임피던스 분광법(이하 EIS) 기술은 배터리의 성능과 상태 변화를 측정해 배터리 효율과 손실을 평가할 수 있는 도구로, ▲배터리의 충전 상태 및 건강 상태 평가 ▲열적 특성과 화학적·물리적 변화 예측 ▲수명 예측 ▲고장의 원인 식별 등에 활용한다.

기존 EIS 장비는 비용 및 복잡성이 높아 설치, 운영 및 유지 보수가 쉽지 않고, 감도 및 정밀도 제약으로 전류 교란을 배터리에 인가하는 과정에서 배터리에 큰 전기적 스트레스가 가해지기 때문에 배터리의 고장이나 화재 위험을 증가시킬 수 있어 활용이 어려웠다.

하지만 연구팀이 개발한 소전류 EIS 시스템을 활용하면 낮은 전류 교란으로 배터리의 임피던스를 정밀하게 측정할 수 있고, 이때 발생하는 열적 영향 및 안전 문제를 최소화할 수 있다.

또, 부피가 크고 비용이 많이 드는 구성요소를 최소화해 차량 내 탑재 또한 용이하며, 배터리의 여러 운영 조건에서 효과적으로 기능할 수 있다고 입증됐다.

연구팀은 "이 시스템은 전기차용 배터리 관리 시스템 (BMS)에 쉽게 통합 가능하며, 기존의 고전류 EIS 방식 대비 비용과 복잡성을 현저히 낮추면서도 높은 측정 정밀도를 입증했다ˮ면서 "전기차 뿐만 아니라 에너지저장시스템(ESS)의 배터리 진단 및 성능 향상에도 기여할 수 있을 것ˮ이라고 밝혔다.