배터리

전자부품
1. 배터리 - 이 페이지
  1. 일반형 1차 전지
    1. 크기, 모양
    2. 재료
  2. 리튬 또는 단추형 1차 전지
    1. lithium metal battery. 반면에 충전식 리튬전지는 lithium-ion battery에 속한다.
      1. R은 round, 재료명은 Cathode(전지에서는 +) 물질을 적는다.
        
        1차-BR 3.1V -40~+125'C lithium/carbon monofluoride, 매우 낮은 자체 방전
        1차-CR 3.3V lithium manganese dioxide(LiMnO2)
        1차-ER 3.65V -55'C ~ +85'C, Thionyl chloride, 배터리 내부저항이 비교적 높지만 높은 에너지밀도로, 저전류는 메모리 백업, 고전류는 군사용
        1차-LR 1.5V 알카라인
        1차-SR 1.5V silver oxide
      2. 1.5V 리튬 1차전지
      3. Li-i2 요오드화리튬 배터리 심장박동기용
    2. Mercury oxide 수은 전지 1.2V
    3. 아연-공기(zinc air) 배터리
      1. https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc%E2%80%93air_battery
      2. 1.2V, 용량이 크다. 공기중의 산소와 반응함. 그러므로 공기가 통할 수 있는 밀봉탭을 벗기면, 사용과 무관하게 바로 동작.
  3. 2차 전지
    1. 2차-리튬 = Lithium-ion battery
      1. 단추형 2차-리튬 Button Cell
      2. 원통형 2차-리튬 Cylindrical Cell
        
        18650
        파워뱅크
      3. 금속각형 2차-리튬 Prismatic Cell
      4. 파우치 2차-리튬 Pouch Cell
      5. 대용량 2차-리튬
      6. 리튬1.5V 2차전지
    2. 2차-NiCd
    3. 2차-NiMH
    4. 2차-납
  4. 용도
  5. 기술
2. 참조
상식
1. 주로 음극 재료는 활물질(금속)을 사용한다.
  1. 양극 전해질 물질은 전하를 모으기 위해서 중심에 current pick-up용 막대 전극을 끼운다.
  2. 음극재료와 양극재료를 분리하기 위해 분리막을 넣는다.
2. 위키피디아
  1. Electric battery , https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_battery
  2. List of battery types , https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_battery_types
  3. List of battery sizes , https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_battery_sizes
  4. Battery nomenclature , https://en.wikipedia.org/wiki/Battery_nomenclature
3. KS, 표준화
  1. 휴대용 밀폐 2차 전지 안전 - 46p
    1. 일본 JIS C 8711
    2. 5시간 방전을 한다. 1000mAh용량이라면 0.2A로 방전하면 5시간
    3. 공칭 3.7V 리튬 전지는 3.0V까지(Discharge Cut-off Voltage)
    4. 충전은 5시간 걸리는 전류. 그리고 그 전류의 10% 이하면 종료. 4.2V까지.
  2. 국방기술품질원 - 296p
4. 크기, 호환표
  1. - 1p
  2. - 2p
5. 전지
  1. 막셀, 산업용 배터리 카탈로그 - 48p
  2. 전지에 대해서
  3. 2015/04/16 배터리 내부저항 측정 데이터
  4. - 10p
6. 양극 단자 모양(positive terminal, positive cover, metal top cover, cathode cap,cup )
  1. Button top vs Flat top
    1. Button top: 일반적으로 툭튀어 나온 꼭지가 있을 때
    2. Flat top: 18650처럼 평편한 +일 때. - 용접하여 사용한다. (체적을 늘리기 위해서)
  2. AA 전지
    1. 설명
      1. 양극 버튼(positive terminal button): 최소 1mm 높이, 최대 5.5mm 직경
      2. 평탄한 음극 단자(flat negative terminal): 최소 7mm
    2. 사진
      - 2022/11/25 양극단자 모양(동일한 노출직경을 갖는다.)
7. 배터리 길이 또는 두께 측정을 위한 플라스틱 캘리퍼스
  - (단락되지 않기 때문에) 단추형 전지 두께를 측정할 수 있다.
8. https://lygte-info.dk/
9. 극성을 바꿔 끼우면
  1. DT-2234C+ 회전계
    1. 9V 전지 극성을 바꿔끼우니, 연기 발생과 함께 6208 LDO 레귤레이터 고장
      - 2023/02/15
10. (간단한) 역방향 보호회로
  1. 온도기록계, DELTATRAK, FlashLink CT에서, 이 온도계는 -80'C도 측정가능하다고 적혀 있다.
    1. AA 전지 크기와 같은 ER14505 1차-ER 배터리 직렬회로에서
11. 세류충전 및 플로트 전압
  1. Trickle charging https://en.wikipedia.org/wiki/Trickle_charging
    1. 충전지가 자체 방전율과 같은 동일속도로 충전하는 방법이다.
    2. 연속 플로트 전압을 인가하는 방법이다.
    3. 납산배터리는 자연스럽게 이루어진다. (일정한 전압을 가하면)
    4. 그러나 리튬 이온 충전지에 세류충전을 하면 과열, 화재 또는 폭발이 발생될 수 있다.
    5. 투고기술 생각: (충전기 전압 인가, 전압 끊고 전지 전압 측정, 전지 전압이 떨어지면 짧은 시간 다시 충전기 전압 인가) 이 싸이클을 반복하는 듯.
  2. Float voltage https://en.wikipedia.org/wiki/Float_voltage
    1. 충전지가 완충한 후에 배터리 자체 방전만큼 계속 충전하기 위해 가해주는 전압. 충전지 온도를 고려해 전압을 변동시킨다.
    2. 리튬 이온 충전지는 출력과 관계되는 최적 전압보다 약간 높은 전압으로 부동 충전하면 배터리 화학 시스템이 손상된다.
      1. 그래서 리튬 이온 충전지에서는 충전이 완료되면 충전전압을 분리하라고 표시하곤 한다.
      2. 배터리 관리 시스템을 추가하여 이런 문제를 해결한다.
    3. (보통 충전전압이 항상 가해지는) 납산 충전지에서 정확한 플로트 전압 표(수식)가 있다.
  3. 리튬 이온 충전지에서 세류충전
    1. 4.2V에서 계속 충전하면 곤란하다.
    2. 4.0V에서 충전하고, 4.2V(또는 4.05V)가 도달되면 충전을 중단한다.
    3. 이런 충전 싸이클을 반복한다.
12. 리튬 이온 충전지 특징
  1. 과충전
    1. 4.2V 이상 충전하지 않는다.
    2. 4.3V 이상으로 충전하면 양극에는 리튬이 달라붙고, 음극은 산화가 되면서 가스가 발생된다.
      1. 18650 금속셀에서 1.28MPa이상 되면
      2. 3.45MPa 이상에서는 안전막이 터지고, 화염을 내뿜는다.
  2. 과방전
    1. 3.0V 이하가 되면 방전을 차단한다.
    2. 2.2~2.9V 이하가 되면 배터리보호회로가 작동되어 sleep 상태가 된다.
      1. sleep 상태가 되면 보통의 방법으로는 더 이상 충전시킬 수 없다.
      2. 즉 사용할 수 없는 상태로 만든다.
      3. 그러므로 장기간 보관하기 위해서는 부분 충전을 해야 한다.
    3. 1.5V 이하가 1주일 이상되면 재충전하면 안된다.
      1. 셀 내부에 구리 금속이 성장하여 부분적으로 쇼트될 수 있다.
      2. 이 상태에서 재충전하면 불안정하게 되어 과열 및 다른 증상을 보일 수 있다.
    4. 배터리 제조회사는 전체용량의 40%로 충전하여 출하한다. 가장 성능저하없이 보관할 수 있기 때문이다.
  3. 과방전된 리튬이온 충전기 살리기
    1. 만약 과방전된 배터리를 살리는데(boost) 1분간 충전해도 정상전압을 보이지 않으면 폐기한다.
    2. 최대전류를 0.1C로 설정한다. 충전전압은 V-min(~3.1V)로 설정한다.
    3. 이 상태에서 3분안에 V-min에 도달하면 공칭 충전규격으로 전환하여 계속 충전한다.
    4. 일부 휴대폰 충전기는 sleep 모드에서 매우 오랫동안 서서히 충전한 후, 정상적인 충전을 하는 충전 프로그램을 가지고 있다.
      1. 그러므로 충분히 기다려본다.
      2. 적절한 외부 충전기를 연결하여 본다.
배터리 수명 표시
1. HP 8714C 네트워크분석기
  - 1997년 개발된 제품이다. 배터리 수명: 25도씨에서 8년, 55도씨에서 1년