바나듐 이온 배터리가 궁금하다(Vanadium Ion Battery (VIB))

바나듐 이온 배터리가 궁금하다(Vanadium Ion Battery (VIB))

 
영어로 Vanadium Ion Battery (VIB)라고 하는 바나듐이온 배터리는 바나듐 전해액을 사용하는 새로운 이차전지로 한국의 배터리 전문업체 스탠다드에너지가 세계최초로 개발했다.

VIB는 바나듐 전해액의 전기화학 반응을 통해 전기를 충전하고 방전한다. 바나듐 레독스 흐름전지(Vanadium Redox Flow Battery, VRFB)와는 전해액을 빼곤 완전히 다른 배터리다.

리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB)랑은 당연히 소재부터 다르고, 구조, 성능, 특성 등 차이가 많다.화재 위험성이 거의 없고 수명이 20년 정도이며, 에너지 효율도가 높다는 특징을 갖고 있다. 또 재활용율이 높아 환경 친화적이라는 평가를 받는다.

김부기 스탠다드에너지 대표 [출처:조선비즈]

 

바나듐 이온 배터리가 궁금하다(Vanadium Ion Battery (VIB))

 

바나듐 이온 배터리 특성

 

 

배터리 성능

효율 96%
배터리에 전기를 충전하고 방전할 때 전기 손실이 적을수록 효율이 높은 배터리인데, VIB는 전기를 100 넣으면 96을 쓸 수 있다. 손실이 4%다. 위스키 만들 때 일년에 2%씩 날아가는걸 angel’s share라고 하는데, 거의 그 수준에 가깝다.

출력
리튬이온의 2배 가까이 되는 출력이라고 한다. 리튬이온이 2-3C가 최고 출력이라고 통상 알려져 있으니 바나듐이온 배터리는 4-6C 정도로 추정된다.

 
배터리 내구성

수명과 용량 안정성
VIB는 8천번 이상 완전 충전과 방전을 반복할 수 있으며, 이 정도의 수명의 리튬이온 기준으로 보면 약 4배에 달한다.
8천회 충방전을 끝낸 배터리 용량이 초기 대비 99% 라고 한다. 배터리의 노화가 거의 없다고나 할까, 마치 뱀파이어처럼 늙지 않는 배터리다.
리튬이온 전지는 충방전 반복하면 대략 수명이 500-1,000회 정도고 초기용량 대비 80%-90% 수준이 된다고 한다. 스마트폰 새로사고 1-2년 뒤에 배터리 health가 80-90%대로 떨어지는 것을 다들 경험해 봤을 것이다. 스마트폰은 대부분 리튬이온전지이다.
 

배터리의 안전성

열이 발생해도 안전
VIB는 충전 방전할 때 열이 거의 안 나서 따로 열을 식히지 않아도 된다. 리튬이온 배터리가 들어간 노트북이나 핸드폰을 충전하거나 사용할때, 기기가 뜨끈뜨끈해지는 현상이 바나듐이온 배터리에서는 발생하지 않는다.
그렇다고 바나듐 이온 배터리가 노트북이나 핸드폰에 쓰이지는 않을 것이다. 개발 목적이 ESS용 대용량 고정형 배터리이다. 대용량 배터리라서 크고 무거운데, 이걸 노트북이나 핸드폰에 넣으려고 모바일 기기를 지금보다 크게 만들지는 않을 것이기 때문이다.
 
화재 및 폭발 위험
VIB는 전해액으로 물을 사용해서 불이 안 붙는다. H2O 그 물 맞다. 안전하다는 점이 배터리를 대량으로 연결해서 만드는 ESS(에너지 저장 장치)에 더욱 적합하다고 한다. 불이 안나니까 대도시 건물 내부에 설치해도 되고, 최근 언론 보도에 따르면 전기차 초고속 충전을 위해 충전소에 설치될 예정이라고 한다.
2차전지는 외부 충격으로부터 안전성 여부를 검증하기 위해 드릴 관통시험이라는 것을 하는데, 최근 외부인을 초청해 드릴로 배터리를 뚫어도 폭발하지 않는 안정성을 입증하고 이를 언론에 공개했다.

보다 자유로운 설치 방식
VIB는 발열이나 화재 위험이 없어서 배터리를 상하좌우 원하는 방향으로 연결할 수 있다. VIB를 ESS용 시스템 단위로 구성하는 경우에도, 리튬이온처럼 배터리 열을 식히기 위한 선풍기나 에어컨을 설치할 별도의 공간을 따로 만들 필요가 없다.
 

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바나듐 이온 배터리가 궁금하다(Vanadium Ion Battery (VIB)) 용도
 
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[출처 : 스텐다드 에너지]

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[출처 :  위키백과,스텐다드 에너지]

 

 

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