LFP 배터리란? 장점과 단점은? | LFP 배터리 총정리

LFP(LiFePO4) 배터리란?
양극재로 리튬 인산철(Li-FePO4)을 사용하는 배터리입니다.

LFP 배터리는 가격이 상대적으로 저렴하고 수명이 길며 고온에서도 폭발하지 않아 화재 및 열폭주에 대한 안정성이 뛰어난 것이 특징입니다.

LFP 배터리에 들어가는 리튬인산철(LiFePO4)은 크리스털 형태의 육면체들이 서로 유기적으로 연결된 격자 구조인 ‘올리빈 구조’를 가지고 있어 구조적으로 매우 안정적입니다. 따라서 과충전 또는 과방전으로 인한 화재 위험이 낮으며, 배터리 셀이 열화되는 현상도 적어 배터리 수명도 긴 편입니다.

반면, 에너지 밀도가 낮아 주행거리가 짧고, 순간 출력이 약하며 무게가 무거운 단점이 있습니다.
하지만 기술이 발전되면서 점차 에너지 밀도가 향상되고, 전기차 분야에서 가격 경쟁이 중요해지면서 LFP 배터리를 탑재하는 글로벌 완성차 업체가 증가하고 있습니다.

 

 

LFP 배터리의 장점과 단점은?

 

장점	단점
| 안전성 LFP 배터리는 안정성이 뛰어나고 발열이 적어 안전성이 높습니다. 고온에서도 안정적으로 작동하며, 과충전, 과방전, 과열 시에도 화재나 폭발 위험이 적습니다. 삼원계 배터리는 실용적인 사용용량이 떨어져 에너지밀도를 다 쓰지 못하는데 LFP는 완충이 가능합니다.	| 낮은 에너지 밀도 LFP 배터리는 다른 일부 리튬 이온 배터리와 비교하여 에너지 밀도가 낮습니다. 따라서 더 많은 용량을 담기 위해서는 더 큰 크기의 배터리가 필요할 수 있습니다. 에너지 밀도는 삼원계 배터리 대비 일반적으로 70~80% 수준입니다.
| 긴 수명 LFP 배터리는 다른 리튬 이온 배터리와 비교하여 긴 수명을 가집니다. 철분과 인산염으로 구성되어 배터리 성능 저하가 느리게 발생하므로, 배터리의 수명이 연장됩니다.	| 짧은 주행거리 LFP 배터리를 사용한 전기차의 주행 가능거리는 다른 리튬 이온 배터리보다 상대적으로 제한적일 수 있습니다. 따라서 장거리 주행이 필요한 사용자에게는 다른 배터리 옵션을 고려하는 것이 좋습니다.
| 높은 방전 효율성 LFP 배터리는 높은 방전 효율을 제공하여 전력 손실이 적습니다. 이는 전기차 운전 시 더 많은 에너지를 활용할 수 있게 합니다.	| 느린 충전 속도 LFP 배터리는 빠른 충전에는 적합하지 않을 수 있습니다. 다른 일부 리튬 이온 배터리와 비교하여 충전 속도가 상대적으로 느릴 수 있습니다.
| 낮은 자가 방전률 사용하지 않을 때에도 자가 방전이 느리게 진행되어 에너지 보존에 용이합니다. 배터리를 오랫동안 방치하더라도 에너지 손실이 적습니다.	| 저온성능 저하 저온 환경(-20℃~0℃)에서 주행 거리가 50~70%로 급감하는 약점이 있습니다.
| 친환경적 LFP 배터리는 비교적 친환경적인 재료로 구성되어 환경에 더욱 친숙합니다. 코발트와 같은 희소한 자원을 사용하지 않아서 국가간 자원 경쟁을 완화시키고, 지속 가능한 발전에 기여합니다.
| 저렴한 가격 비교적 저렴한 소재로 제조되는 LFP 배터리는 다른 리튬 이온 배터리와 비교하여 경제적인 측면에서 이점을 가집니다. LFP는 삼원계 배터리 대비 원가가 70~80%로 저렴합니다.

 

신형 LFP 배터리 곧 출시 | 기존 LFP 의 단점을 보완

 

세계적인 중국 배터리 업체인 CATL는 삼원계 배터리와 LFP배터리의 단점을 보완해 가격은 낮추고 주행거리는 향상시킨 'M3P'를 양산할 예정이라고 발표했습니다. 

최근 신제품 발표회에서도 새 LFP배터리 '선싱 (Shensing Superfast charging battery)'을 선보이고 완충 시 최대 700km까지 주행할 수 있고 10분 만에 400km 주행이 가능토록 충전할 수 있다고 합니다.

해당 배터리는 LFP(리튬인산철) 기반으로 세계 최초 4C 급속 충전이 가능하고, 일반 온도(room temperature)에서는 80% 충전에 10분 소요되고 이 정도로 400km 주행이 가능하다고 합니다.

특히, LFP의 약점인 저온 특성을 개선해 영하 10도 환경에서도 30분 만에 80% 충전이 된다고 합니다.

CATL의 새 LFP 배터리는 랩 기반을 넘어 양산 수준을 달성했고 연내 양산과 2024년 1분기 새 배터리가 탑재된 전기차를 선보인다고 언급했습니다.

 

 

배터리 기술이 계속 발전하고 기존 LFP 배터리의 단점들을 하나씩 보완해 나가면서
전기차의 성능, 주행거리, 충전 편의성도 점차 개선될것으로 기대됩니다