리튬 배터리 또는 납

100년 넘게 대부분의 충전식 배터리는 1859년 Gaston Plante가 처음 발명한 납과 황산을 사용했습니다. 그 후 1970년에는 50% 더 가볍고, 메모리 효과가 없으며, 사이클 수명이 최대 10배 더 길고, 가장 높은 방전율에서도 거의 모든 정격 용량을 제공할 수 있는 리튬 배터리가 등장했습니다.

그러나 최고의 리튬 배터리에도 단점이 있다고 Emrhys Barrell은 썼습니다. 첫 번째는 동일한 출력의 납축전지 가격의 최대 4배에 달하는 비용이고, 두 번째는 안전성입니다. 리튬은 물과 격렬하게 반응하는 반응성이 높은 금속으로, 셀이 손상되면 대기 중의 수분과도 반응하며, 불이 붙은 경우 물로 진화하면 상황이 더욱 악화될 뿐입니다.

리튬 화합물을 사용하면 화재 위험이 크게 줄어들지만 제거되지는 않습니다. 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)은 에너지 밀도가 높지만 특히 손상될 경우 안전 위험이 더 큽니다. 에너지는 낮지만 더 안전한 화합물에는 리튬망간산화물(LiMn2O4)과 리튬철인산염(LiFePO4)이 포함됩니다.

후자는 중간 성능 배터리를 위한 선택 재료가 되었으며 리튬 배터리 그룹 테스트의 모든 장치를 설명합니다.

실제 배터리는 기본 셀의 여러 팩으로 구성되며 크기와 모양이 상당히 다를 수 있습니다. 프리즘형이라고 알려진 평평한 형식일 수 있으며, 이 경우 배터리에는 총 4개만 있을 수 있습니다. 또는 양극과 음극 스트립이 사이에 분리막을 두고 함께 감겨 있는 '스위스-롤' 형식의 원통형일 수도 있습니다.

이러한 원통형 셀은 18650 크기의 AA 배터리 크기 정도로 매우 작을 수 있으며, 결과적으로 Tesla 자동차에 사용되는 85kW 팩에는 이러한 셀이 7,104개 이상 포함됩니다!

리튬 이온 셀의 공칭 전압은 3.2V입니다. 이는 이러한 셀 4개의 배수가 12.8V의 공칭 전압을 갖는 배터리를 제공한다는 것을 의미하며, 이는 2.1V의 6개 셀이 있는 납축 배터리와 거의 비슷합니다. 전압은 12.6V입니다. 이를 통해 리튬 배터리를 납산 배터리로 직접 교체할 수 있습니다.

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리튬전지의 기대수명을 유지하고 안전성을 유지하기 위해서는 최대 전류에서 일정 전압 이하로 방전되지 않고, 셀간 전압이 동일하게 유지되는 것이 필수적입니다. 또한 충전 전류와 전압은 특정 값을 초과해서는 안 됩니다. 자동차의 대형 배터리 팩의 경우 별도의 정교한 전자 배터리 관리 시스템과 특정 목적에 맞게 설계된 배터리 충전기가 필요합니다.

현재 새로운 해양 리튬 배터리의 획기적인 점은 케이스나 간단한 플러그인 장치에 일체형 배터리 관리 시스템이 포함되어 있어 기존 충전기로 충전할 수 있다는 것입니다.

유일한 규정은 충전기가 일반적으로 젤 납산 설정인 14.4V의 최대 전압을 제공해야 한다는 것입니다. 그러나 일부 공급업체에서는 배터리 용량을 최대한 활용하려면 특정 리튬 설정이 있는 충전기를 사용해야 한다고 밝혔으며 일부 공급업체에서는 이를 제공했습니다.

또는 배터리가 엔진 구동 발전기가 있는 보트나 캠핑카에 있는 경우 엔진 시동 배터리와 리튬 서비스 배터리 사이에 배터리 간 충전기를 장착하여 최대 충전 속도를 제공하는 동시에 두 배터리를 모두 보호하는 것이 좋습니다. 과도한 전류로 인해 발전기와 배터리가 손상됩니다.

배터리 관리 시스템(BMS)은 모든 리튬 배터리 및 배터리 팩의 핵심 구성 요소입니다. 전압이 미리 설정된 특정 수준(일반적으로 9.0V~10.0V 사이) 아래로 떨어지거나 전류가 너무 높아지면 BMS가 내부 릴레이를 끄고 전류가 중지됩니다.