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제목 [ 배터리관리 ] 리튬이온배터리 관리법
작성자 (ip:)
  • 작성일 2018-11-05
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  • 조회수 2188
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안녕하세요. 나노휠입니다.



제법 날씨가 많이 쌀쌀해졌습니다. 아무쪼록 감기 걸리지 않도록 조심하시고 건강관리가 필요한 때입니다.

그리고 전동킥보드도 아프지 않도록 관리가 필요한 계절입니다.

오늘은 겨울철을 대비하여 배터리에 대한 정보와 관리하는 방법에 대해 포스팅하도록 하겠습니다



배터리 쉽게 말해 전지에는 일반 전지와 충전 전지로 구분되고
충전 전지는 납전지, 니켈 전지, 리튬이온 전지로 볼 수 있습니다.
저희 나노휠 전동킥보드 제품에는 리튬이온배터리가 사용되고 있습니다.
나노휠 기본형 배터리인 10.4A 배터리와 대용량 배터리인 21A 배터리로 볼 수 있습니다.




Q. 나노휠은 왜 급속충전기를 사용하지 않을까요?
A. 리튬이온배터리는 높은 전압의 배터리로 고속충전기를 사용하게 되면,
충전시간은 단축되겠지만
고속충전기는 정격에 맞지 않는 과전압을 통해 충전하는 방식이라
결과적으로는 배터리에 무리가 가고
충전된 상태에서 지속능력이나
배터리의 자체 수명을 깎아내는 관계가지게 됩니다.





Q. 왜 리튬이온배터리를 사용하나요?
A. 리튬이온배터리의 장점은 납축, 니켈 배터리에 비해 전압이 높다는 것입니다.
예를 들어 360V의 배터리를 만든다고 가정할 때 니켈은 약 300개, 납은 160개의 전지를 이용해야 하지만
리튬이온배터리는 약 100개의 전지를 이용할 수 있고
배터리를 구성하는 이 셀의 개수가 적으면 적을수록
배터리의 전압을 제어하는 회로 역시 과부하가 쉽게 일어나는 것을 방지해주는 역할을 하게 됩니다.




Q. 배터리를 방전시키면 왜 안 되나요?
A. 우선 전압과 전류, 저항에 대해 이해하고 설명해야 할 것 같습니다.
전기는 전자가 움직이며 발생하고 전자는 전하를 가지고 전자의 운동을 통해
전기를 발생시키는 것인데 사람으로 비교하면 사람의 모든 활동 에너지를 전하라고 말할 수 있습니다.
     
사람으로 이야기하면 아침부터 활동을 시작해서 저녁쯤에 녹초가 되었을 때
아침부터 저녁까지 소비한 에너지의 차이를 전압이라고 할 수 있습니다.
 
전류는 에너지를 소비하는 속도의 개념과 같습니다.
 
하지만 꽉 막힌 도로에서처럼 아무리 내가 시속 100km의 속도를 낼 수 있다고 하더라도
그만큼의 속도를 낼 수 없는 상황이 발생하게 되는데 전류의 흐름을 방해하는 것이 저항입니다. 




배터리를 충전하는 경우에 충전기를 통해 입력된 전압 값과 전류값을 통해 안정적으로 충전을 하게 되지만
방전 상태에서 충전을 하게 될 경우에는 전류값을 기준으로 충전이 되기 때문에 전압 값이 안정적이지 못한 상태로 충전이 됩니다. 


※급속충전기의 경우 전류값을 통해 전압의 값이 정해지는 방식으로
지속적인 시간 동안 충전하게 되면 배터리를 구성하는 셀 내부에 높은 열을 발생시키며
셀들을 제어하는 회로에 과부하가 걸리는 상황을 초래하게 됩니다.





Q. 배터리 관리 어떻게 해야 할까요?
    A. 배터리 관리의 적정온도는 25~35도에서 내부 손실이 적게 일어납니다.
겨울철에는 실내에
온기가 있는 곳에서 보관하면서 주기적으로 완전 충전을 해주시는 것이 중요합니다.
배터리의 내부 온도도 중요하지만 배터리 주변 온도도 배터리 특성을 변화시킵니다.
저온일 때는 일시적인 배터리 용량의 감소 현상이 생기는데 배터리 내부의 전하의 움직임이 줄어들기 때문에 일어나는 현상입니다.
반대로 높은 고온일 때는 전하의 움직임이 활발해지며 장기 보관 시 방전되는 것과 동일하게 배터리의 수명이 줄어들게 만듭니다.



tip.
겨울에는 킥보드를 사용하지 않는 경우가 많은 계절입니다.
충전을 주기적으로 하지 않는다면 방전이 일어나게 됩니다.
낮은 온도에서 방전이 될 경우 배터리 내부에서 전기를 활성화시키는 성분들의 수명이 단축되고 저항은 증가하게 됩니다.
그렇게 되면 배터리를 완전히 충전했다고 하더라도
사용할 경우 급격하게 전압이 줄어들거나
사용할 수 있는 배터리 용량 자체가 줄어들게 됩니다.




평상시에도 배터리의 수명을 오래 사용하려면 방전을 시키지 않아야 하며
사용 후에는 즉시 충전기를 연결하여 완전 충전상태가 되도록 관리해줘야 합니다.
배터리는 사용하지 않더라도 내부에서 시간이 지나면서 반응을 일으키면서
자체적으로 용량이 감소하는 자기 방전이라는 현상이 발생함으로 사용을 전혀 안 하더라도 주기적인 충전이 필요합니다.


※ 급속충전기를 사용하는 경우 배터리의 내부 온도가 상승하게 되는데
배터리의 온도가 상승할수록 배터리를 구성하는 핵심 재료들의 수명이 깎이게 되고 배터리의 수명을 저하시키는 원인이 됩니다.
자기방전에 있어서 평균적으로 납배터리는 4~6%, 니켈 배터리는 20~25%,
리튬이온배터리는 3~5%의 월평균 자기 방전 양으로 리튬이온배터리가 효율적임을 알 수 있습니다.


여기까지~!
나노휠이 알려드리는 리튬이온배터리 관리법이었습니다.
재미있고 신나게~
하지만 안전하게~
나노휠 전동킥보드와 함께 하세요~

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