리튬이온 배터리.
장애인을 위한 전동 휠체어(핸드바이크 및 스쿠터 등) 에 사용되는 리튬 이온 배터리의 사양에 대한 정보를 알아봅니다.
전압:
전동 휠체어에 사용되는 리튬 이온 배터리의 정격 전압은 일반적으로 24V ~ 36V입니다. 특정 전압 요구 사항은 휠체어 모델과 전원 시스템에 따라 다를 수 있습니다.
용량:
배터리 용량은 저장할 수 있는 에너지의 양을 결정하며 일반적으로 암페어시(Ah) 또는 밀리암페어시(mAh)로 측정됩니다. 전동 휠체어는 일반적으로 10Ah에서 20Ah 범위의 용량을 가진 리튬 이온 배터리를 사용하지만 특수한 용도로 더 큰 용량을 사용할 수도 있습니다.
셀 구성:
전동 휠체어용 리튬 이온 배터리는 일반적으로 직렬 또는 병렬 구성으로 연결된 여러 개의 배터리 셀을 사용하여 조립됩니다. 셀의 수와 배열은 원하는 전압과 휠체어의 용량 요구 사항에 따라 다릅니다. 공통 셀 구성에는 6S(6셀 직렬) 또는 10S(10셀 직렬)가 포함됩니다.
화학구조:
전동 휠체어에 사용되는 리튬 이온 배터리는 다른 리튬 이온 화학 물질에 비해 향상된 안전성과 수명으로 인해 주로 인산철 리튬(LiFePO4) 화학 물질을 사용합니다. LiFePO4 배터리는 열 안정성이 높고 열 폭주 위험이 적으며 주기 수명이 길어 이동성 애플리케이션에 적합합니다.
충전:
전동 휠체어는 일반적으로 리튬 이온 배터리와 호환되는 충전기가 필요합니다. 충전기는 휠체어에 사용되는 특정 배터리 팩에 적절한 전압과 충전 전류를 제공하도록 설계되어야 합니다. 최적의 배터리 성능과 수명을 보장하려면 제조업체의 지침에 따라 충전 프로세스를 수행해야 합니다.
특정 배터리 사양 및 등급은 휠체어 제조업체, 모델 및 개별 요구 사항에 따라 다를 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 제조업체의 문서를 참조하거나 제조업체에 직접 연락하여 특정 전동 휠체어에 대한 정확한 사양을 확인하는 것이 좋습니다.
장점:
높은 에너지 밀도:
리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높기 때문에 상대적으로 작고 가벼운 패키지에 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 따라서 오래 지속되는 전력이 필요한 휴대용 전자 장치 및 전기 자동차에 이상적입니다.
경량:
다른 충전식 배터리 기술에 비해 리튬 이온 배터리는 중량 대비 에너지 비율이 더 높습니다. 따라서 모바일 장치 및 전기 자동차와 같이 무게가 중요한 요소인 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
메모리 효과 없음:
리튬 이온 배터리는 메모리 효과를 겪지 않습니다. 즉, 완전히 방전되기 전에 재충전해도 시간이 지나도 최대 에너지 용량이 손실되지 않습니다. 사용자는 전체 용량에 부정적인 영향을 주지 않고 모든 배터리 수준에서 장치 또는 차량을 충전할 수 있습니다.
고속 충전:
리튬 이온 배터리는 다른 배터리 유형에 비해 더 빠른 속도로 충전할 수 있습니다. 충전 효율이 높고 고전류 입력을 처리할 수 있어 재충전 시간을 단축할 수 있습니다.
낮은 자가 방전:
리튬 이온 배터리는 자가 방전률이 낮아 사용하지 않을 때도 충전 상태를 유지합니다. 따라서 자주 사용하지 않고 장기간 보관할 수 있는 장치에 적합합니다.
단점:
비용:
리튬 이온 배터리는 다른 배터리 기술에 비해 제조 비용이 더 비쌉니다. 그러나 생산 공정의 발전과 수요 증가로 인해 시간이 지남에 따라 비용이 감소했습니다.
제한된 수명:
리튬 이온 배터리의 수명은 유한하며 시간이 지남에 따라 성능이 점차 저하됩니다. 일정 횟수의 충전-방전 주기가 지나면 배터리 용량과 전반적인 성능이 저하되어 교체가 필요할 수 있습니다.
온도 감도:
극한의 온도는 리튬 이온 배터리의 성능과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. 고온은 성능 저하를 가속화하고 배터리의 전체 수명을 단축시킬 수 있는 반면, 매우 낮은 온도는 일시적으로 용량을 감소시킬 수 있습니다.
안전 문제:
리튬 이온 배터리는 일반적으로 안전하지만 과열, 열 폭주, 심지어 화재나 폭발이 드물게 발생했습니다. 내장된 안전 기능과 함께 적절한 설계, 제조 및 사용 관행은 이러한 위험을 완화하는 데 중요합니다.
폐기 및 재활용:
리튬 이온 배터리에는 독성 물질이 포함되어 있으므로 환경 피해를 방지하기 위해 적절하게 폐기하거나 재활용해야 합니다. 이러한 배터리를 안전하게 취급하려면 적절한 재활용 시설과 프로세스가 필요합니다.
특정 용도로 리튬 이온 배터리를 선택할 때 이러한 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 제조업체는 이러한 한계를 해결하고 전반적인 성능과 안전성을 향상시키기 위해 배터리 기술을 개선하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.
다음은 리튬 이온 배터리 충전에 대한 자세한 설명입니다.
충전 기본 사항:
전압:
리튬 이온 배터리의 공칭 전압은 일반적으로 셀당 3.6V ~ 3.7V입니다. 배터리 팩의 총 전압은 직렬로 연결된 셀 수에 따라 다릅니다.
전류:
충전 전류는 일반적으로 배터리 용량(C-rate)의 일부로 지정됩니다. 예를 들어, 2000mAh 배터리의 1C 충전 속도는 2000mA(2A)에서 충전하는 것을 의미합니다.
충전 단계:
리튬 이온 배터리 충전은 일반적으로
정전류(CC),
정전압(CV) 및
트리클/플로트 충전의 세 단계로 구성됩니다.
충전 과정:
CC(Constant Current) 단계:
처음에는 배터리가 최대 전압에 도달할 때까지 정전류로 충전됩니다. 이 단계에서 배터리 전압은 꾸준히 증가하고 전류는 일정하게 유지됩니다.
정전압(CV) 단계:
배터리 전압이 최대 수준(일반적으로 셀당 4.2V)에 도달하면 충전기가 정전압 모드로 전환됩니다. 이 단계에서 충전 전류는 점차 감소하고 전압은 일정하게 유지됩니다.
트리클/플로트 충전:
일부 충전기는 최대 용량에 도달한 후 과충전 없이 배터리를 100%로 유지하기 위해 트리클 또는 플로트 충전으로 전환합니다. 이 단계는 자체 방전을 보상하고 배터리를 사용할 수 있도록 유지하기 위해 낮고 일정한 전압을 제공합니다.
충전 안전:
충전기:
과전압 보호, 과전류 보호 및 열 관리와 같은 안전 기능이 통합된 리튬 이온 배터리용으로 특별히 설계된 충전기를 사용하는 것이 중요합니다.
온도 모니터링:
일부 고급 충전기에는 충전 중 배터리 온도를 모니터링하는 온도 센서가 포함되어 있습니다. 극한의 온도에서 충전하면 배터리의 수명과 안전에 해로울 수 있습니다.
충전 시간:
충전 시간은 제조업체의 지침을 따르는 것이 좋습니다. 배터리에 스트레스를 주고 성능과 수명에 영향을 줄 수 있으므로 지나치게 길거나 급속 충전하지 마십시오.
모범 사례:
정품 또는 호환 충전기 사용:
항상 배터리 제조업체에서 권장하는 충전기 또는 요구 사양을 충족하는 호환 충전기를 사용하십시오.
과열 방지:
환기가 잘 되는 곳에서 배터리를 충전하고 충전 과정에서 직사광선이나 고온에 노출되지 않도록 하십시오.
과방전 방지:
리튬 이온 배터리는 권장 전압 수준 이하로 방전되면 돌이킬 수 없는 손상이 발생할 수 있습니다.
정기적인 유지 관리:
배터리에 손상이나 팽창(스웰링)의 징후가 있는지 주기적으로 확인하십시오. 문제가 발견되면 사용을 중단하고 제조업체에 지침을 문의하십시오.
특정 충전 절차는 배터리 제조업체의 권장 사항에 따라 다를 수 있습니다. 특정 리튬 이온 배터리에 대한 정확한 충전 지침은 항상 배터리의 사용 설명서를 참조하거나 제조업체에 문의하십시오.