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배터리 측정

배터리 측정

  1. 전자부품
    1. 배터리
      1. 배터리 측정 - 이 페이지
        1. 배터리 측정기
        2. 배터리 내부저항
        3. 배터리 내부저항 측정용 치구
    2. 참조
      1. 배터리 용량 잔량
  2. 기술자료
    1. Tektronix, 배터리 테스트 솔류션 선택 가이드 - 12p
      1. 음극재료 전도도: 4pp를 위한 DC 및 AC 전류소스와 나노볼트미터
      2. 분리막 절연저항: ~1kV 전압소스를 기본으로 고저항 측정기
      3. (온도에 따른) 충방전 수명 시험: (온도챔버내에 위치한 배터리를) 소스미터로 CC-CV 충방전 싸이클 시험
        1. 다중 채널 DMM 필요 - 직렬연결하여 실험할 때 필요할 듯.
      4. 내부저항(DC), 개방회로전압(OCV), 누설전류, 펄스방식으로 충전/방전해야 할 때가 있다. 이들 항목은 소스미터로 측정 가능하다.
      5. 버스바 임피던스(저항): 여러 지점을 측정하므로 시스템스위치 및 멀티미터 또는 7A급 소스미터
        1. 배터리팩에서 하나의 버스바에 80개 가까운 용접부위가 있을 수 있기 때문에 시스템 스위치를 사용한다.
      6. 자동차 배터리 팩에서는 1000A, 1000V 측정이 필요하다.
  3. 직렬 사용시 고려사항
    1. 정리
      1. 충전은 직렬로 한다. 그러므로 충전전류는 모두 동일하다.
      2. 어느 것 하나 내부저항이 높아지면, 전압이 상승한다. 배터리 각각의 전압을 측정해서 일정전압 이하로만 전류를 흐르게해야 한다.
      3. 그러므로 배터리 개별로 충전시 전압을 측정해서 가장 높은 전압을 보이는 셀 기준으로 과충전을 막고, 방전시 개별로 측정해서 가장 낮은 전압을 보이는 셀 기준으로 방전을 제어한다.
      4. 자동차용처럼 배터리 백여개를 직렬로 연결한 경우도 마찬가지이다. 그로므로 자동차용 전지는 매우 잘 만들어야 한다.
      5. 반면에 휴대폰처럼 셀 하나만 이용하는 경우, 해당 셀이 갖는 특성 100%을 발휘하는 충,방전 회로가 동작하므로 셀을 오래 사용할 수 있다.
    2. 2013년 12월 출시 노트북, LG 15N53에서
      1. 직렬연결된 배터리 측정

        • 충전,방전하면서 각 셀 전압 측정

        • Agilent 34970A과 케이블 연결방법

        • 표면온도 4번이 가장 뜨겁다.

      2. 직렬연결된 상태에서 충방전하면서 각 셀 전압 측정 데이터
        • battery series01 001.png

        • 더 높은 전압이 걸리고, 더 낮은 전압이 나온다. 효율이 낮아 더 뜨거워진다.

  4. 배터리 용량 체크
    1. 배터리 용량 잔량
    2. Duracell PowerCheck , https://youtu.be/zVni4vEHsrU - 검정색(빛 흡수)에서 노랑으로 바뀐다.
      • duracell01 001.jpg
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    3. 1차-ER 배터리
      1. ER3 = 1/2AA = ER14250 = ER14252 크기에서

        • 오픈전압으로는 잔존 전력용량을 추정할 수 없다.

      2. AA 배터리 = ER14505 = ER14500 크기에서
        1. 사진
          • 14505er01 001.jpg
          • 14505er01 002.jpg
        2. 오픈 전압
          • 14505er01 003.png
        3. 방전 그래프
          • 14505er01 004.png
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          • 14505er01 006.png
        4. 1kHz 내부저항, Agilent 4338B 밀리오옴미터로 측정함. 1kHz 내부저항과 VI곡선 특성과 상관관계가 정확하지 않다.

          • 40Ω이상과 이하로 구분된다.

  5. 1.5V 알카라인에서
    1. 2024/01/03 배터리를 두들기기 전후로
      1. 방전 그래프
    2. 2024/01/07 새것, 사용종료된 (다이소 판매품인) Neo 배터리에서. Advantest R6243 소스미터로 측정
      1. 실험 사진
        • aa alkaline07 001.jpg
      2. 방전 그래프
    3. 회사에서 굴러다니는 배터리를 Advantest R6243 소스미터로 측정
      1. 2024/01/08
        1. 방전 그래프
        2. 몇가지 실험 의견
          1. 방전된 전지 i-v 커브 측정 때는 0.1A까지만 방전시킨다.
            1. 1A까지 방전시키면 과방전으로 0V 이하 전압이 나타난다.
            2. 케이스 찌그러뜨려 성능을 회복시키는 실험에서, 과방전으로 회복능력이 측정되지 않는 듯하다.
          2. (벽시계와 같은) 저전력 사용으로 방전된 전지를 다시 회복시키기 위해
      2. 2024/03/09
        1. 방전 그래프

          • 사진 순서대로

          • aa alkaline07 004 001.png
    4. 2024/01/13 집에서 굴러다니는 배터리를 Advantest R6243 소스미터로 측정
      1. 실험 사진,
        • aa alkaline07 003.jpg
      2. 방전 그래프
      3. 방전된 #5,6,7,8 Bexel을 찌끄러뜨리기 전후로 방전 그래프

        • 내부저항이 50% 낮아진 #8번만 효과가 있다.

  6. 1.5V 아연탄소에서
    1. 2024/01/13 집에서 굴러다니는 배터리를 Advantest R6243 소스미터로 측정
      1. 실험 사진, 권장사용기한이 많이 초과된, 미개봉(비닐로 포장된) 두 제품

        • Fairman은 2015년 1월, Toshiba는 2011년 6월로 더 오래되었다.

      2. 방전 그래프
        • aaa carbon zinc03 002.png
      3. 의견
        1. Fairman 배터리 내부저항은 ~50Ω을 보인다. Toshiba 제품은 1Ω 이하이다.
        2. 오픈 전압의 차이로 용량을 예측할 수 없다. 즉, Fairman 제품은 1.53V, Toshiba 제품은 1.54V로 측정된다.
        3. 권장사용기한이 더 오래 지난 Toshiba 제품은 정상동작한다. 그러나 Fairman 제품은 거의 방전되어 (벽시계용 등으로)사용할 수 없다.
        4. 내부 전해질 품질 차이로 보관 수명이 결정된다.
      4. 참고: Fairman은 한국의 배터리유통회사 http://fairman.co.kr/
    2. 20개 내부저항, 권장사용기한, 오픈전압 등 측정 엑셀파일
  7. 9V
    1. 방전 그래프
  8. NiMH 배터리에서
  9. 실험하는 장면
    1. 2021/12/18, 18650
      1. 실험 사진, 2A 충방전, 0.5A까지
        • bat holder 18650 01 003.jpg
        • bat18650 02 001.jpg
      2. 측정 엑셀 파일 , 용량이 가장 큰 제품은 새 것이다.
        • bat18650 02 002.png

        • 하위 4개를 버림.

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