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전자공학/배터리27

리튬 배터리와 축전지의 에너지 밀도 차이 축전지와 비교하여 동일한 무게일 때 리튬 이온 배터리의 용량은 2~5배 정도 크고 리튬 폴리머 배터리의 용량은 10배 정도 크다. 배터리 에너지 밀도(MJ /kg)배율 축전지 0.17 1 리튬 이온 0.36 - 0.875 2.1 - 5.1 리튬 폴리머 1.8 10.5 2018. 8. 26.
배터리 팩 회로도 리튬 이온이나 리튬 폴리머 또는 리튬 이산철 배터리를 이용하여 배터리 팩을 만들 때 회로도는 다음 그림과 같다. 전원 스위치로 램프가 내장된 스위치를 사용할 때는 아래 회로도의 Power Lamp는 전윈 스위치의 램프 단자에 연결한다. 충전 또는 방전 중 BMS가 동작하여 전원이 차단되었을 때는 Reset 스위치를 누른 상태에서 충전 또는 방전을 한다. 충전 중 BMS가 동작하면 방전 단자에 부하를 연결하여 방전을 시키면 되고 방전 중 BMS가 동작하면 충전 단자에 충전기를 연결하여 충전하면 된다. BMS가 동작하지 않은 정상 상태에서는 Reset 스위치를 OFF 시켜야 한다. 간혹 BMS 단자간에 리셋 스위치를 연결하기도 하는데 BMS가 동작한 상태에서 강제로 BMS를 바이패스 시키고 충방전을 하면 위.. 2018. 5. 29.
납축전지의 방전 용량과 전압 납축전지의 방전 특성은 리튬이온 배터리와 조금 다르다. 12V 110Ah 배터리에서 배터리의 1C인 110A로 1시간 동안 사용할 수 없고 110A로는 30분 정도 밖에 사용할 수 없다. 5.5A로 20시간 사용하면 110Ah 용량을 모두 사용할 수 있다. 즉, 납축전지는 방전 전류가 커질수록 사용 가능 용량이 줄어든다. 한 업체의 12V 110Ah 납축전지 배터리 데이터는 다음과 같다. 납축전지는 짧은 시간 동안은 1C 이상의 전류를 사용할 수 있다. 한 업체의 12V 110Ah 납축전지 데이터는 다음과 같다. 2C의 전류는 15분, 3C의 전류는 7분 동안 사용할 수 있고 7.5C의 전류는 10초 동안만 사용할 수 있다. 2018. 5. 9.
리튬 인산철 방전 전압 리튬 인산철의 BMS의 과방전 보호 전압이 2.0V로 설정되어 있다. 하지만, 2.0V는 배터리가 손상되는 것을 막는 최소한의 전압으로 2.0V까지 계속하여 사용하면 배터리가 손상되고 수명이 단축된다. 리튬 인산철 배터리의 방전에 따른 전압의 그래프는 다음 그림과 같다. 방전 전류가 클수록 동작하는 전압이 낮아진다. 2.5V 이하에서는 급격하게 전압이 떨어진다. 어떤 자료에는 배터리 사용을 중지하는 전압인 LVC (Low Voltage Cutoff)으로 2.8V을 권장하기도 한다. 어떤 제품은 3.0V를 사용하기도 한다. 사용 환경에 따라 LVC를 2.5~3.0V 사이로 사용하는 것이 좋을 것 같다. 2018. 2. 3.
리튬 인산철 배터리 리튬 인산철 (Lithium Iron Phosphate, LiFePo4)는 리튬 인산철을 캐소드에 사용하고 흑연 전극을 애노드에 사용한 배터리이다. LFP 배터리라고도 한다. 리튬 인산철 배터리의 특징은 다음과 같다. ◈ 정격 전압은 3.2V이고 최대 충전 전압은 3.65V 최소 방전 전압은 2.5V이다.◈ 리튬 이온 배터리에 비해 수명이 길다.◈ 방전 중 전압 변동이 작다. 방전 중 3.2V를 유지한다.◈ 충전 중 과전압이 인가 되어도 셀이 손상 되지 않는다. 과도한 과전압이 인가 되면 셀 온도가 상승하여 셀이 손상될 수는 있다.◈ 리튬 이온 배터리와 마찬가지로 2.5V 이하까지 방전되면 셀이 손상된다.◈ 리튬 인산철 배터리는 매우 안정된 배터리로 리튬 이온 배터리에 비해 안전한다.◈ 리튬 이온 배터리.. 2017. 12. 28.
전동 드릴에 왜 NiCd 배터리를 사용할까? NiCd (니켈-카드뮴, 니카드) 배터리는 오래 전에 나온 배터리로 NiMH 배터리나 Li-ion 배터리에 비교하여 성능이 좋지 않다. 하지만, NiCd 배터리는 다른 배터리에 비교하여 방전 전류가 매우 크고 혹독한 환경에서도 동작하는 장점이 있다. NiCd 배터리의 방전 전류는 최대 15C까지 가능하다. 전동 드릴과 같이 큰 전류를 사용하는 툴에 사용하기 적합하다. NiCd 배터리는 소방용 예비전원, 소방용 유도등, 전동 공구 등에 많이 사용된다. NiCd 배터리는 고독성의 카드륨을 사용하기 때문에 유럽에서는 사용이 금지되었다. 2017. 12. 8.
파워 서플라이어로 배터리 충전하는 방법 배터리를 충전하는 기본적인 절차는 CC-CV이다. 즉, 정전류(Constant Current)를 흘리고 그 후 정전압(Constant Voltage)을 인가하여 충전 한다. 전류와 전압을 설정할 수 있는 파워 서플라이어(Power Supplier))로 1개의 리튬이온 배터리를 충전하기 위해서는 다음과 같이 한다. 1. 파워 서플라이어와 배터리를 분리한 상태에서 파워 서플라이어의 전압설정을 4.2V로 설정하고 전류설정을 0으로 설정한다. 2. 파워 서플라이어와 배터리를 연결하고 파워 서플라이어의 출력을 On 시킨다. 3. 전류설정을 0에서 배터리 용량에 따라 0.5C 또는 1C까지 천천히 올린다. 4. 이 때 전압은 3점 몇 볼트가 뜬다. 5. 충전을 계속하면 전류는 계속 감소하고 전압은 4.2V까지 상승.. 2017. 9. 3.
아이오닉 전기차에 사용된 리튬이온 폴리머 배터리 리튬이온 폴리머 배터리 (Lithium-ion polymer battery)는 리튬 폴리머 배터리 또는 LiPo 라고도 한다. 리튬 폴리머 배터리는 휴대폰에 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 전해액 대신 반고체 상태의 폴리머를 사용하여 안정도를 높인 배터리이다. 리튬 폴리머 배터리는 드론 등의 RC 모형에 사용된다. 현대차의 전기차 아이오닉의 배터리 전압은 360V이고, 용량은 78Ah (28kWh)이다. 리튬 폴리머 배터리 한 셀의 전압이 3.6V이기 때문에 셀 100개가 직렬로 연결하여 만들어 졌다. 아이오닉은 리튬폴리머 배터리를 사용했지만, Tesla와 닛산 리프는 리튬이온 배터리를 사용한다. 2017. 8. 29.
1차 전지와 2차 전지의 차이 1차 전지 (Primary battery)- 한번 쓰고 버리는 충전이 안되는 배터리- 알카라인 전지 2차 전지 (Secondary battery)- 쓰고 충전이 되는 배터리- 납축전지, 리튬이온 배터리, 리튬폴리머 배터리, 니켈 메탈 수소 배터리 2017. 8. 17.
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