1. 리튬이온전지 소개
1.1 충전 상태(SOC)
충전 상태는 일반적으로 백분율로 표시되는 배터리의 사용 가능한 전기 에너지 상태로 정의할 수 있습니다.충전 및 방전 전류, 온도 및 노후화 현상에 따라 사용 가능한 전기 에너지가 달라지기 때문에 충전 상태의 정의도 ASOC(Absolute State-Of-Charge)와 RSOC(Relative State-Of-Charge)의 두 가지 유형으로 나뉩니다. .
일반적으로 상대 충전 상태의 범위는 0%~100%이며, 배터리가 완전히 충전되면 100%, 완전히 방전되면 0%입니다.절대충전상태는 배터리 제조시 설계된 고정용량값에 따라 계산된 기준값이다.완전히 충전된 새 배터리의 절대 충전 상태는 100%입니다.노후화된 배터리는 완전히 충전되더라도 다양한 충전 및 방전 조건에서 100%에 도달할 수 없습니다.
다음 그림은 다양한 방전 속도에서 전압과 배터리 용량 간의 관계를 보여줍니다.방전율이 높을수록 배터리 용량은 낮아집니다.온도가 낮으면 배터리 용량도 감소합니다.
그림 1. 방전율과 온도에 따른 전압과 용량의 관계
1.2 최대 충전 전압
최대 충전 전압은 배터리의 화학적 구성 및 특성과 관련이 있습니다.리튬 배터리의 충전 전압은 일반적으로 4.2V 및 4.35V이며 양극 및 음극 재료의 전압 값은 다양합니다.
1.3 완전히 충전됨
배터리 전압과 최대 충전 전압의 차이가 100mV 미만이고 충전 전류가 C/10으로 감소하면 배터리가 완전히 충전된 것으로 간주할 수 있습니다.완전 충전 조건은 배터리 특성에 따라 다릅니다.
아래 그림은 일반적인 리튬 배터리 충전 특성 곡선을 보여줍니다.배터리 전압이 최대 충전 전압과 같고 충전 전류가 C/10으로 감소하면 배터리가 완전히 충전된 것으로 간주됩니다.
그림 2. 리튬 배터리 충전 특성 곡선
1.4 최소 방전 전압
최소 방전 전압은 컷오프 방전 전압으로 정의할 수 있으며 일반적으로 충전 상태가 0%일 때의 전압입니다.이 전압 값은 고정된 값이 아니라 부하, 온도, 노화 정도 또는 기타 요인에 따라 변경됩니다.
1.5 완전방전
배터리 전압이 최소 방전 전압보다 작거나 같으면 완전 방전이라고 할 수 있습니다.
1.6 충방전율(C-Rate)
충방전율은 배터리 용량에 대한 충방전 전류를 나타낸다.예를 들어 1C를 사용하여 1시간 동안 방전하면 이상적으로는 배터리가 완전히 방전됩니다.충전-방전 속도가 다르면 가용 용량도 달라집니다.일반적으로 충방전율이 높을수록 가용 용량은 작아집니다.
1.7 주기 수명
사이클 수는 배터리의 완전 충방전 횟수를 말하며 실제 방전 용량과 설계 용량으로 추정할 수 있습니다.누적 방전 용량이 설계 용량과 같을 때 사이클 수는 1회입니다.일반적으로 500회 충전-방전 주기 후에 완전히 충전된 배터리의 용량은 10%~20% 감소합니다.
그림 3. 주기 시간과 배터리 용량 간의 관계
1.8 자가 방전
모든 배터리의 자체 방전은 온도가 증가함에 따라 증가합니다.자체 방전은 기본적으로 제조상의 결함이 아니라 배터리 자체의 특성입니다.그러나 제조 공정에서 부적절하게 처리하면 자체 방전이 증가합니다.일반적으로 배터리 온도가 10°C 상승하면 자체 방전율이 두 배가 됩니다. 리튬 이온 배터리의 자체 방전 용량은 월 약 1-2%인 반면, 다양한 니켈 기반 배터리의 자체 방전 용량은 10-10%입니다. 매월 15%.
그림 4. 온도에 따른 리튬전지의 자기방전율 성능
게시 시간: 2023년 2월 7일