배터리 안전성...다양한 검사 장비로 ‘측정’

세계 각국이 탄소중립(Carbon Neutral)을 목표로 이산화탄소의 실질적인 배출량을 ‘0’으로 만들기 위한 여러 프로젝트를 진행하는 가운데, 친환경 자동차로 분류되는 전기차에 대한 관심이 높아지고 있다.

블룸버그 에너지 파이낸스(BNEF)에 따르면, 2040년 전체 자동차 판매량에서 전기차는 전체의 55%를 차지하며, 전 세계 자동차 5억 5천900만 대 중 전기차의 비중은 33%에 달할 것으로 예상된다.

전기차의 보급이 늘어남에 따라 간과할 수 없는 것도 있다. 그중에서 전기차 화재 사고 원인 중 하나인 배터리 폭발은 빼놓을 수 없어, 배터리 안전성을 테스트하기 위한 장비도 필요해졌다.

이달 9일 서울 삼성동 코엑스(COEX)에서 개최된 ‘인터배터리 2021(Interbattery 2021)’(이하 인터배터리)에는 전기차에 탑재되는 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery)의 성능, 상태 등을 측정하고 검사할 수 있는 장비가 전시됐다.



고전압 임피던스 분석기, 배터리 손상여부 확인 및 배터리 주행거리 등 예측

배터리 진단솔루션 및 관련 장치를 개발하는 ㈜민테크(MinTech)는 이번 인터배터리에 고전압 임피던스(Impedance) 분석기를 출품했다.

임피던스는 교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것으로, 고전압 임피던스 분석기는 주파수별로 배터리 상태에 따라 변하는 임피던스의 특성을 이용해 배터리를 분석할 수 있다.

민테크 홍영진 대표는 “분석기를 이용하면 손상된 배터리를 판별할 수 있고, 정확한 충전상태를 파악해 배터리 주행거리 및 사용시간을 예측할 수 있다”고 말했다.

홍 대표에 따르면, 고전압 임피던스 분석기에는 배터리 진단 시스템(Battery Diagnosis System)이 적용됐다. 배터리 진단 시스템은 배터리의 상태와 전기 출력, 용량, 수명, 충전량 등 배터리의 성능을 측정할 수 있다.

이런 특징을 앞세운 고전압 임피던스 분석기는 LG, 삼성, SK 등 국내 배터리 개발 기업과 에너지 저장 장치(Energy Storage System) 관련 기업에 납품되고 있다.

홍 대표는 “앞으로는 배터리 검사 시간을 획기적으로 줄이면서, 딥러닝 등 인공지능 기술을 활용한 배터리 진단기술도 개발하겠다”고 밝혔다.



배터리 매개 변수 테스트 시스템, 충·방전 주기 시험 및 배터리 내부 이미지화 가능

㈜맥사이언스(McScience)는 이번 전시회에서 이차전지 충·방전 시험 및 내부 특성을 평가할 수 있는 배터리 매개 변수 테스트 시스템을 전시했다.

배터리 매개 변수 테스트 시스템은 배터리 충·방전 주기 등 충전식 배터리 일반 테스트를 기반으로 TRA(Transient Response Analysis), FRA(Frequency Response Analysis) 등의 주파수 반응 분석 기능을 갖춘 배터리 검사 장비다.

맥사이언스 영업부 손상균 부장은 “하드웨어(Hardware)와 소프트웨어(Software)를 독자 개발해 배터리 매개 변수 테스트 시스템을 만들었다”며 “배터리 내부 상태를 이미지로 만들어 확인할 수 있는 것이 특징”이라고 말했다.

이어 사용자 편의성을 고려해 시험 종류별로 커스터마이징(Customizing) 할 수 있다는 점과 직관적인 시스템이 장점이라고 설명했다.

손 부장은 “전기차 시장이 커지며 배터리 수요도 늘어나고 있다”며 “배터리 검사 장비의 성능을 개선해 이에 대응할 것”이라고 밝혔다.