리튬이온배터리, 충전 습관 따라 수명 최대 20배 차이

[디지털투데이 AI리포터] 리튬이온배터리는 방전심도, 온도, 충전 전압, 충전 상태 관리 방식에 따라 수명이 크게 달라지며, 사용 시간과 수명 간의 균형을 고려한 운용이 중요하다는 분석이 나왔다.

26일(현지시간) 온라인 매체 기가진에 따르면, 캐나다 캐덱스 일렉트로닉스(Cadex Electronics)가 운영하는 배터리 정보 사이트 배터리 유니버시티는 실측 데이터를 바탕으로 리튬계 배터리 수명은 단순한 충·방전 사이클 수만으로 평가하기 어렵다고 밝혔다.

배터리 유니버시티는 방전심도(DoD)가 수명에 큰 영향을 미친다고 설명했다. 니켈·망간·코발트(NMC) 계열 리튬이온배터리는 100% 방전 시 약 300사이클 수준이지만, 방전심도를 40%로 낮추면 약 1000사이클, 20%에서는 2000사이클, 10%에서는 최대 6000사이클까지 늘어나는 경향을 보였다.

온도와 충전 상태 역시 주요 요인으로 지목됐다. 1년 보관 시험 결과, 25℃ 환경에서는 40% 충전 시 용량 유지율이 96%였지만 100% 충전 시 80%로 낮아졌고, 40℃에서는 각각 85%와 65%로 격차가 확대됐다.

충전 전압도 수명과 직결된다. 일반적인 4.20V/cell 충전은 사용 시간을 늘리지만, 전압을 낮출수록 수명이 증가해 3.90V/cell 기준에서는 2400~4000사이클이 가능하다는 분석이 제시됐다. 이에 따라 산업용 장비와 전기차에서는 충전과 방전 범위를 제한해 수명과 효율의 균형을 맞추는 운용이 이뤄지고 있다.