“말하는 배터리”: 독일 연구진, 셀이 내부에서 스스로 상태를 알리게 하다
D.Novikov / 32CARS
킬 대학교 연구팀이 추가 배선 없이 셀 내부 온도 데이터를 전송하는 칩을 개발했다. 기존 방식보다 비용을 약 35% 줄일 수 있을 것으로 추정된다.
전기차의 배터리 관리 시스템은 보통 셀 근처나 모듈 표면에 배치된 센서로 온도를 읽는다. 발열이 셀 내부에서 시작되면 전자 시스템이 이를 뒤늦게 감지할 수 있다. 킬 크리스티안 알브레히트 대학교의 연구는 센서를 셀 내부에 직접 옮기고 별도의 신호 케이블 없이 데이터를 전송하는 방식을 제안한다.
초소형 칩이 내부 센서의 측정값을 읽어 디지털 신호로 변환한 뒤, 셀이 충전과 방전에 이미 사용하는 것과 동일한 전기 단자를 통해 전송한다. 이 방식은 모니터링 시스템에 필요한 배선, 커넥터, 여유 공간을 줄여준다.
연구팀의 추정에 따르면 이 방식은 별도 배선을 사용하는 기존 구조보다 약 35% 저렴할 수 있다. 다만 이는 기술 자체에 대한 예비 계산일 뿐, 양산차에서 검증된 절감 효과는 아니다. 제조사는 내장 전자 장치가 배터리의 전체 수명 동안 진동, 충방전 사이클, 온도 변화, 전자파 간섭을 견딜 수 있음을 아직 입증해야 한다.
가장 큰 장점은 국소적인 과열을 더 일찍 포착할 수 있다는 점이다. 앞으로는 압력 센서나 가스 센서를 이 시스템에 추가할 수도 있으며, 이는 케이스 온도가 눈에 띄게 오르기 전에 내부 변화를 감지할 수 있다. 이렇게 되면 제어 장치가 출력을 제한하거나 충전을 중단하거나 운전자에게 경고할 시간을 더 확보하게 된다.
그러나 “말하는 배터리”라고 해서 셀이 불연성이 되는 것은 아니다. 진단 데이터의 범위를 넓혀줄 뿐이며, 최종적인 안전성은 여전히 제어 알고리즘, 냉각 설계, 차량의 반응 속도에 달려 있다.
현재 이 기술은 학술 연구 형태로 발표된 상태다. 전기차에 적용되기까지는 자동차용 시험과 양산 적응 과정이 남아 있다. 내부 센서가 배터리 고장 위험을 높이지 않으면서 셀 자체만큼 오래 안정적으로 작동할 수 있을 때 비로소 실질적인 가치가 생길 것이다.
