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리튬이온 배터리
Date : 2009-03-07
Name : 관리자
Hits : 19122
1. 리튬이온 배터리란?

충전이 안되는 전지를 1차전지라고 하고 충전이 가능한 전지는 2차전지라고 부릅니다.

2차전지에는 흔히들 많이 사용되는 것이 니카드전지, 니켈수소전지입니다.

Ni-Cd(니카드, 니켈카드뮴), Ni-Mh(니켈메탈하이드라이드)전지등은

공통적으로 니켈이 포함됩니다.

이러한 전지는 메모리 효과를 가집니다.


리튬이온 전지는 리튬산화물질로 + 극을 만들고, 탄소로 - 극을

만든다고 합니다.

휴대폰을 사용하기 시작하면 + 극의 리튬이온이 중간의 물질을

지나서 - 극의 탄소격자속으로 들어 간다고 합니다.

이때, 극판에 손실이 거의 없기 때문에 장수명 특성을 가진다고 합니다.


2. 메모리 효과란?

니켈로 만든 전지에서는 활물질로 사용된 NiOH에서 OH가 떨어졌다 붙었다 하면서 전하를
전달하는 현상이 바로 충전과 방전이라는 전기적 흐름으로 나타납니다.

여기서 shallow charge-discharge를 반복을 하면,

즉 조금 사용하고 다시 충전하고, 조금 쓰고 또 충전하고 하면

NiOH는 고용체를 형성하게 되는데 이 고용체의 형성은

비가역적인 반응이므로 한번 고용체가 생성이 되면 다시는

되돌아 가지 못하게 되어 남아있는 용량을 사용하지 못하게 됩니다.

이와같이 전지가 마치 사용할수 있는 용량의 한계를

기억하는 것과 같은 이러한 현상을 메모리효과라고 합니다.

따라서 Ni(니켈)을 포함하고 있는 전지는 만충전(100%충전)하였다가

완전히 바닥이 날때까지 사용(단, 전지가 허용하는 방전하한 상태까지만)

하는 것을 반복하는 것이 가장 잘 사용하는 방법입니다.

그러나 리튬이온배터리는 메모리 현상이 없으므로 사용자가 임의대로,

주변환경에 따라 수시로 충전하여 사용하여도 거의 수명에

영향을 미치지 않습니다.

오히려 조금쓰고 충전하고 조금쓰고 또 충전하고 하면 Ni-계 전지와는

정반대로 수명이 길어지는 효과가 있습니다.

이러한 이유때문에 리튬이온전지가 Ni-계 전지보다 훨씬 비싼데도

더 수요가 늘어나고 사용자가 찾게되는 것입니다.

3. 리튬이온 전지 오래 쓰는 법

되도록 완충/완방을 하지 않고 조금 사용하고 충전하고 하는 것이

더 좋습니다.

전지를 오래 사용하다 보면 용량이 적어진 것을 느낄 수 있습니다.

이때 다시 완충전/방전을 하면 용량이 다시 살아나는 것을 알 수 있습니다.

용량이 다시 살아나는 이유는 이온이 흘러가는 통로에서

여러 가지 이유로 이온중 여러개가 극판까지 도달하지 못하게 되는 것이

많아지게 되는 것입니다.

이때 완충/완방전을 해주면 다시 잘 흐르게 되는 것 입니다.

결론적으로 장수의 비결은 "조금만 사용하고 충전하며,

용량이 떨어졌다 판단되면 이때 완충/완방 한번 해주는 것" 입니다.

* 주 의 - 리튬 2차전지는 최적의 성능을 유지하기 위해서는 과 충전 또는

과 방전으로 부터 보호되어야 한다.

셀 당 충전전압이 4.5V를 넘을 경우 전해질이 분해되어

가스가 발생하게 되거나, 안전밸브에 압력을 가함으로써

셀 간의 압력을 높이는 원인이 된다.

따라서 셀에서 전해질이 누출하게 된다. 즉, 폭발의 위험성을

유발하는 원인이 된다.

반면 배터리를 과 방전 시킬 경우 음극이 파손되어 배터리의

성능을 저하시킨다.

리튬 2차전지의 위험성을 예방하기 위하여 보호회로(PCM)가 필요하다.








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