하기 URL과 같은 충전지 2개를 UPS 로 구성한 제품을 구매 하였습니다.
UPS 제품 스펙 검트를 제외하고, 해당 충전지 스펙만 질의 합니다
1. 공칭전압 보다 크게 만충전압까지 땡기는 경우는 어떠한 경우 일런지요 ?
이러한 상황 발생시는 건전지는 데미지 입고, 배불뜨기 되고 마는 건지요 ?
아니면 하기 설명과 같이, 밧데리에서 해당 기능 수행도 되는 건지요 ?
일반적인 경우이면, 충전기에서 해당 이벤트 감지해서 차단해야 되는 건지요 ?
2. 이론적인 충전시간은 하기와 같이 계산하면 되는 건지요 ?
5 * 2850 / (충전기 전류 * 충전기 전류), 효율은 대략 70 ~ 80% 예상
3. 충전 회수는 1,000회이면, 어떻게 계산되는 건지요 ? UPS에서의 밧데리는 충전 횟수 계산이 안되서요 ?
아시는 범위내에서라도 답변을 부탁 드려 봅니다.
땡기다??? 무슨 의미신지 모르겠습니다. 만충전압까지 충전된 후 그보다 더 많은 전압이 들어갈 경우 최악의 경우는 폭발할 수도 있지만 이를 막기 위해서 보호회로가 붙어있습니다. 이 보호회로가 과충전시(아마도 4.25V 이상의 전압이 올라가면 충전을 막아버립니다) 충전을 더이상 못하게 막아줍니다. 하지만 보호회로가 만능은 아닙니다. 엄연히 얘도 그저 작은 회로기판일 뿐이고 기본적으로 만충 전압 4.2V에 리튬이온에 맞게 설정된 충전기로 충전하셔야만 합니다. 보호회로 믿다가 차 화재로 전소시킨 분도 있으십니다.
- 이러한 상황 발생시는 건전지는 데미지 입고, 배불뜨기 되고 마는 건지요 ?
실제 과충전이 이루어 지면 삼성자체의 테스트 자료를 보면 열이 120도 가까이 오르고 내부 벤트홀이라고해서 이상감지 해서 내부 압력을 강제 배출해버리는 구조물인데 이게 열려서 내부 압력 제거 후 셀 자체는 더이상 사용 하지 못하도록 양극측 전압을 차단시켜버립니다. 이럼 전압이 더이상 나오지 않기 때문에 죽은 셀이나 마찮가지입니다. 야매로 이걸 일부러 연결해서 쓰시는 분도 있으나 어디까지나 한번 데미지 먹은 셀인지라 추후 무슨 위험한 일이 생길지 몰라서 쓰시면 안됩니다. 원통형 셀의 장점중 하나가 강력한 차폐기능이라서 배불뚝이가 되진 않습니다. 그저 전압이 안나오는 쇠덩어리가 될 뿐입니다.
- 아니면 하기 설명과 같이, 밧데리에서 해당 기능 수행도 되는 건지요 ?
배터리의 벤트홀은 정말 최악의 경우이고, 99%는 내부 보호회로 PCM(Protect Circuit Module)이 감지해서 저 위 4가지 기능을 수행해 줍니다. 셀 양극쪽이나 음극쪽에 셀과 같은 지름의 얇은 회로기판이 하나 들어가 있습니다. 이 회로는 삼성 자체에서 붙인게 아니라, 삼성은 베어셀만 판매하고 이를 수입할 회사에서 붙여서 파는 것입니다. 위 라벨로 볼때 설명한것과 같은 보호회로를 붙여서 파는 걸로 보입니다.
- 일반적인 경우이면, 충전기에서 해당 이벤트 감지해서 차단해야 되는 건지요 ?
네. 거의 충전기가 제대로 충전해야하며 1차 보호를 담당 하고, 충전기가 문제가 생겨서 과충전, 과전류등을 할때 2차로 셀의 보호회로가 보호를 담당합니다. (벤트홀은 거의 최악의 경우입니다. 거의 작동해서 실제 죽은 셀은 극히 보기 힘듭니다. 아주 극한의 상황에서만 폭발 방지를 위해서 작동하는걸로 보입니다)
- 이론적인 충전시간은 하기와 같이 계산하면 되는 건지요 ? 5 * 2850 / (충전기 전류 * 충전기 전류), 효율은 대략 70 ~ 80% 예상
5를 곱하시는 이유를 모르겠고 충전기 전류를 제곱해서 나누는 이유도 모르겠습니다. 이게 무슨 식이죠??? 충전 시간은 충전 전류량에 의해 거의 결정됩니다. 위 셀은 일반적인 경우 예를 들어 2A 용량 셀을 1A충전기로 충전시 약 2시간반~3시간 정도 소요됩니다. 2A이 용량이니 1A면 2시간 아니냐 생각되실텐데 리튬이온을 정상적으로 충전하기 위해서는 CC(Constant Current)/CV(Constant Voltage) 라는 방식으로 안전성 있게 충전하도록 되어있습니다. 초반에는 CC(constant current : 일정한 전류)는 전류만 밀어 넣어서 충전을 합니다. 위 충전기의 경우 1A로 쭉 충전하겠지요. 이후 4V~4.05V 정도가 되면 CV로 충전하는데 이때는 만충전압 4.2V만을 주고 충전 전류량은 셀의 내부저항에 반비례해서 충전되도록 하여 에너지 밀도가 높아지면서 급격한 전류로 인해 셀에 데미지가 가지 않도록 하고 안전하게 충전하도록 하는 방식입니다. 이 때문에 거의 2시간이 아닌 30분~1시간 정도가 더 걸립니다.
3. 충전 회수는 1,000회이면, 어떻게 계산되는 건지요 ? UPS에서의 밧데리는 충전 횟수 계산이 안되서요 ?
이건 그저 제조사의 자료일 뿐 실제 1000회 하고 죽는다는건 아닙니다. 그리고 1000회라고 상징적으로 말하는 것 뿐, 제조사에서 실제 정상셀의 기준으로 내미는 기준은 위 셀의 경우 500회 충방전 후 1925mAh(70%) 이상 이라고 명시하고 있습니다. 완전 충전후 완전 방전이 1회 사이클이고 UPS에 해당 기능이 있다면 모를까, 정확하게 확인하는건 사실 불가능합니다. 핸드폰 배터리랑 같은 것이니 혹시 비싼 UPS 라면 있을수도 있겠지요.