안녕하세요. 이번 시간에는 자동차 배터리에 대하여 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다.
1. 자동차 배터리의 정의
우리에게 익숙한 내연기관 차량에 탑재되어있는 납산 배터리는 자동차 시동을 걸기 위해 스타트 모터에 에너지를 공급 해주는 역할을 하는 충전식 배터리 입니다. 처음 시동 시 에너지를 제공하고 그 이후에는 엔진의 동력에 의한 알터네이터로부터 필요한 전기 에너지를 사용하고 잉여 전기에너지에 의해 계속해서 만충이 유지되는 방식으로 동작 되고있습니다. 이러한 납산 배터리를’SLA(Sealed Lead Acid)’ 라고 부르고, 자동차 배터리 하면 떠오르는 배터리가 바로 이 배터리 입니다.
하지만 기술이 발전하고 자동차가 다양한 기능이 생기면서 더 많은 전기 에너지를 필요로 하게되면서 기존 SLA 배터리의 성능을 보완하는 EFB 또는 AGM, 나아가 LFP 배터리가 나오게 됩니다. (종류별 설명은 아래에서 계속 하도록 하겠습니다.)
납산 배터리 내부 구조 모습입니다. 격리판을 사이에 두고 약 2.1V의 셀이 6직렬로 연결되어있습니다. 보통 12V 배터리라고 부르지만 정확한 Norminal Voltage는 12.6V가 되고 주행중 14V 내외 이거나 시동을 끄고 일정 시간이 흐른 뒤 전압이 12V 이상이면 웬만하면 정상 상태인 배터리라고 볼 수 있습니다
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2. 자동차 배터리 종류
현재 차량에 사용중인 배터리 종류로는 크게 SLA(MF), EFB, AGM, LFP로 4가지 종류가 있습니다.
1) SLA(Sealed Lead Acid), MF(Maintenance Free)
자동차 배터리중 현재까지 가장 많이 사용되어왔고, 제일 익숙한 납산 배터리의 원리 입니다. 묽은 황산을 전해액으로 납과 함께 화학 반응을 일으켜 전자 이동을 만들어내는 방식의 배터리 입니다. 현대 운전자들에게는 익숙하지 않지만 처음 사용되었던 납산 배터리는 묽은 황산을 전해질로 사용해 빠른 증발로 전해액 충전등 유지 보수가 필요했었습니다. 하지만 MF 배터리는 전해질을 젤 상태의 물질로 대체하고, 칼슘을 추가하여 배터리액의 증발을 억제하게 됩니다. 이로인해 유지보수가 따로 필요없어 MF(Maintenance Free) 배터리라고 불리게 됩니다.
2) EFB(Enhanced Flooded Battery)
기술의 발전으로 자동차가 다양한 기능을 탑재하게 되고 이로 인해 더 많은 전력이 필요하게 되면서 좀 더 안정적인 전력 공급을 위해 나오게 된 배터리입니다. 배터리 극판에 Pb-Ca-Sn 합금 기판을 적용하여 좀 더 두꺼운 극판을 만들어 더 높은 C-rate로 안정적인 충,방전이 가능하고 전해액 감소량을 최소화하는 기능을 가지고 있습니다.
3) AGM(Absorbent Glass Mat)
저저항 유리섬유 격리판을 적용하여 안정성이 매우 높은 배터리 입니다. 앞선 두 종류의 배터리보다 더 높은 수명과 출력을 보유하며 ISG(Idle Stop&GO), 회생제동 기능이 있는 차량에 사용되는 배터리입니다. ISG기능에는 EFB 로도 사용되기도 합니다.
3. 자동차 배터리 방전 및 교체
마지막으로 차량 배터리 교체시 배터리 선택에 있어 주의 할 몇 가지만 짚어드리고 마무리 하도록 하겠습니다.
제일 먼저 아래 3가지를 기존 보유 차량에서 확인 하시면 됩니다.
1) 배터리 용량
자동차 배기량에 따라 적용되는 배터리 용량이 선정되게 됩니다. 배터리 용량이 높을수록 이론적으로 좀 더 오랫동안 사용이 가능하지만 굳이 기존 적용되어있는 용량보다 높은 사양을 선택할 필요는 없습니다. 사이즈가 맞지 않을 수도있고, 여러 테스트를 통한 가장 적절한 용량의 배터리가 초기 적용되어 있기 때문에 Standard 용량으로 선택하여 적용하시면 되겠습니다.
2) 일반타입 or DIN타입
국산 차량에는 대부분 일반 타입이 적용되고 수입 차량에 DIN타입이 적용되는 모습을 볼 수 있습니다. 차이점은 배터리 윗면에 존재하는 단자의 위치를 보시면 되겠습니다. 배터리 상단 표면 보다 튀어나오는 형태가 일반 타입, 움푹 패여서 안쪽에 단자가 존재하면 DIN 타입입니다.
3) R or L
배터리 단자를 먼 쪽에 두고 보았을 때 ‘+단자’의 위치에 따라 L과 R로 나뉘게 됩니다.
아래 배터리는 빨간색의 ‘+단자’가 왼쪽에 위치하여 L타입의 배터리이며 동시에 DIN 타입 배터리가 되겠습니다.