리튬 배터리는 스마트 폰에서 랩톱 및 전기 자동차에 이르기까지 최신 장치에 전원을 공급하는 데 없어서는 안됩니다. 그들의 높은 에너지 밀도와 수많은 전하 차지주기를 견딜 수있는 능력으로 인해 많은 산업에서 전원이 펼쳐졌습니다. 그러나 모든 배터리와 마찬가지로 수명이 제한되어 있습니다. 리튬 배터리는 얼마나 오래 지속됩니까? 이 기사에서는 리튬 배터리의 수명에 영향을 미치는 요인을 깊이 파고 들고 기대 수명을 극대화하는 방법을 탐색하고 다른 유형의 배터리와 비교할 것입니다. 결국, 리튬 배터리가 왜 선호되는 선택과 그 중 최대한 활용하는지 이해할 수 있습니다.
리튬 배터리의 사이클 수명은 용량이 상당한 수준으로 떨어지기 전에 배터리가 겪을 수있는 전체 충전 차선 순환 수를 나타냅니다. 일반적 으로이 드롭은 원래 용량의 약 20%를 잃는 것으로 정의되므로 배터리는 전력의 80% 만 유지합니다. 예를 들어, 배터리의 사이클 수명이 500 사이클 인 경우 용량의 20%를 잃기 전에 배터리를 500 회 충전하고 배출 할 수 있습니다.
리튬 배터리의 사이클 수명은 배터리의 화학 및 사용 조건을 포함한 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 전기 자동차 (EV)에 사용되는 배터리는 충전 패턴과 사용의 차이로 인해 스마트 폰에서 사용되는 배터리보다 오래 지속될 것으로 예상됩니다.
리튬 배터리의 사이클 수명을 계산하려면 몇 가지 단계가 필요합니다.
시작하려면 배터리 등급 용량 (AH 또는 AMPERE 시간), 제조업체의 지정된주기 수명 및 최대 충전 및 배출 속도와 같은 배터리에 대한 정보를 수집해야합니다.
방전 깊이 (DoD)는 사이클 수명을 계산하는 데 중요한 요소입니다. 각 배출주기 동안 사용되는 배터리 용량의 백분율을 나타냅니다. 예를 들어, 100 ah 배터리를 80 AH로 배출한다는 것은 DoD가 20%임을 의미합니다. 일반적으로 배터리는 각 사이클에서 완전히 방전되지 않으면 더 오래 지속됩니다. 총 용량의 20-30%와 같은 얕은 배출은 일반적으로 사이클 수명이 길어집니다.
DoD를 알면 각주기 동안 사용되는 유효 용량을 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 배터리가 100 ah로 평가되고 20% DoD를 갖는 경우 사이클 당 유효 용량은 100 ah * 0.2 = 20 ah입니다.
배터리가 겪을 수있는 사이클 수를 결정하려면 총 용량을 사이클 당 유효 용량으로 나눕니다. 예를 들어, 100 AH 배터리와 사이클 당 20 AH 유효 용량을 사용하면 약 500 사이클 (100 ah / 20 ah = 5 사이클)을 얻을 수 있습니다.
마지막으로, 온도, 충전/배출 속도 및 배터리 관리 시스템 (BMS)과 같은 환경 조건은 사이클 수명에 영향을 미칩니다. 극심한 온도 나 빠른 충전은 배터리 노화를 가속화하여 수명을 줄일 수 있습니다.
리튬 배터리의 기대 수명은 배터리 유형과 사용 방법에 따라 다를 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 유형의 리튬 배터리와 예상 수명입니다.
리튬 이온 (Li-ion) 배터리 : 스마트 폰 및 랩톱과 같은 휴대용 전자 제품에 일반적으로 사용됩니다. Li-ion 배터리는 일반적으로 사용, 스토리지 조건 및 특정 배터리 유형에 따라 2 년에서 10 년 사이에 지속됩니다.
리튬 철 포스페이트 (LIFEPO4) 배터리 : 향상된 안전성과 긴 수명으로 알려진 LifePO4 배터리는 일반적으로 전기 자동차 (EV) 및 재생 가능 에너지 시스템에 사용됩니다. 그들은 5 년에서 15 년 사이에 지속될 수 있습니다.
리튬 폴리머 (LIPO) 배터리 :이 배터리는 종종 드론과 RC 차량에 사용됩니다. 그들은 보통 의 수명을 가지고 있습니다 . 사용량에 따라 2 년에서 5 년
리튬 망간 산화물 (LIMN2O4) 배터리 : 전동 공구 및 의료 기기에서 일반적으로 발견되는 LIMN2O4 배터리는 일반적으로 3-7 년 동안 지속됩니다..
몇 가지 요인이 리튬 배터리의 전체 수명에 기여합니다. 이러한 요소를 이해하면 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다.
온도는 리튬 배터리의 성능과 수명에 중요한 역할을합니다. 고온은 배터리 내부의 화학 반응을 가속화하여 더 빨리 저하 될 수 있습니다. 반면, 동결 온도는 배터리의 화학 공정을 늦출 수있어 용량을 줄일 수 있습니다. 배터리 수명을 연장하려면 극한 온도에 노출하지 마십시오.
배터리가 더 깊어지면 사이클이 더 적어집니다. 얕은 방전은 배터리의 마모가 적어 수명을 연장하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 배터리 용량의 30% 만 배출하는 것은 완전히 방전하는 것보다 영향을 미치지 않습니다.
리튬 배터리를 충전하는 방법은 수명에도 영향을 미칩니다. 이러한 동작은 시간이 지남에 따라 배터리가 손상 될 수 있으므로 과충전 또는 고전류 사용을 피하십시오. 수명을 최대화하려면 리튬 배터리 용으로 설계된 충전기를 사용하고 제조업체 가이드 라인을 따르고 배터리를 100%로 충전하거나 자주 20% 미만으로 떨어지지 않도록하십시오.
빈번한 고갈 사용은 배터리의 수명을 단축 할 수 있습니다. 예를 들어, 빠른 에너지 방전 또는 전력 배설품 응용 프로그램이 필요한 장치로 인해 배터리가 더 빨리 저하 될 수 있습니다. 반면에, 적당한 사용으로 배터리가 더 오랜 기간 동안 최적으로 성능을 발휘할 수 있습니다.
배터리 관리 시스템 (BMS)은 리튬 배터리의 충전 및 배출 공정을 모니터링하고 조절하는 일을 담당합니다. 고품질 BMS는 과충전 및 과다 차전을 방지하여 배터리 성능을 최적화하고 수명을 연장 할 수 있습니다.
오랜 기간 동안 리튬 배터리를 저장하려는 경우 부분 충전 (보통 약 40-60%)으로 시원하고 건조한 장소에 보관하십시오. 배터리를 완전히 충전되거나 완전히 배출 된 상태에 보관하지 않으므로 노화 가속화 될 수 있습니다.
구멍 또는 수분 노출과 같은 물리적 손상은 배터리의 무결성에 해를 끼치고 수명을 줄일 수 있습니다. 사고를 피하기 위해 항상 리튬 배터리를 처리하십시오.
리튬 배터리의 수명을 연장하려면 세부 사항에주의를 기울이고 충전, 배출 및 저장을위한 모범 사례에주의해야합니다. 다음은 리튬 배터리의 수명을 극대화하기위한 몇 가지 팁입니다.
배터리를 온도로 보관하고 사용하십시오. 극심한 열이나 감기는 배터리를 더 빨리 저하시킬 수 있습니다.
깊은 배출을 피하십시오. 배터리에 대한 스트레스를 줄이고 수명을 연장하기 위해 부분 방전을 목표로합니다.
리튬 배터리를 위해 특별히 설계된 충전기를 사용하고 너무 빨리 과충전 또는 충전을 피하십시오. 배터리의 건강에 일반적으로 느린 충전이 더 좋습니다.
장기간 사용하지 않을 때는 배터리를 시원하고 건조한 장소에 약 40-60%의 충전 수준에 보관하십시오. 배터리가 완전히 충전되거나 장기간 완전히 배출되지 않도록하십시오.
리튬 배터리를 정기적으로 사용하여 능동적이고 건강하게 유지하십시오. 비 활동이 분해로 이어질 수 있으므로 오랜 기간 동안 사용하지 않도록하십시오.
손상을 피하기 위해 배터리를 조심스럽게 처리하십시오. 구멍 또는 분쇄와 같은 물리적 스트레스는 내부 손상으로 이어지는 배터리의 수명을 단축시킬 수 있습니다.
BMS가 올바르게 작동하는지 확인하십시오. 고품질 BMS는 충전 및 배출을 효율적으로 관리하여 과충전을 방지하고 깊은 배출을 방지하는 데 도움이됩니다.
안전하게 제공 할 수있는 것보다 더 많은 전력이 필요한 장치에서 배터리를 과부하하지 마십시오. 과부하는 과열로 이어지고 배터리의 수명을 단축시킬 수 있습니다.
예, 리튬 배터리는 일반적으로 알칼리성 또는 아연 탄소 배터리와 같은 기존의 비 응원 배터리보다 오래 지속됩니다. 와 같은 리튬 배터리는 리튬 이온 (Li- 이온) 및 리튬 폴리머 (LIPO) 더 높은 에너지 밀도와 더 긴 사이클 수명을 제공하므로 성능 저하 전에 더 많은 충전 및 배출주기를 견딜 수 있습니다.
또한 리튬 배터리는 자체 전하 속도가 낮은 경향이있어 사용하지 않을 때는 더 오래 충전을 유지합니다. 이로 인해 오래 지속되는 전력이 필요한 장치에 더 나은 선택이됩니다.
충전식 배터리 중에는 리튬 철산염 (LifePO4) 배터리가 수명으로 알려져 있습니다. 그들은 수천 개의 전하 차지주기를 제공하므로 장기 내구성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다. 리튬 티타 네이트 (LTO) 배터리는 예외적으로 긴 수명을 가진 또 다른 옵션이며, 일부 모델은 수만 사이클에 대해 평가되었습니다.
충전식 배터리는 수명이 길지만 NICD (Nickel-Cadmium) 배터리는 메모리 효과 에 대한 감수성으로 인해 수명이 짧은 경향이 있습니다 . 부분 방전이 시간이 지남에 따라 배터리 용량을 줄이면 메모리 효과가 발생합니다. 그러나 NIMH (Nickel-Metal Hydride) 및 리튬 이온 (Li-ion) 과 같은 대안이 더 긴 수명을 제공하기 때문에 NICD 배터리는 덜 일반적입니다 .
결론적으로 리튬 배터리 의 수명은 사용 패턴, 온도, 충전 습관 및 리튬 배터리 유형을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 적절한 충전 기술을 따르고 극도의 온도를 피하고 배터리를 조심스럽게 처리하면 리튬 배터리 의 수명을 연장 하고 최대한 활용할 수 있습니다. 정기적 인 유지 보수와 적절한 저장 공간은 하는 데 중요합니다 리튬 배터리가 계속 최적으로 수행되도록 .
스마트 폰에 리튬 이온 배터리를 사용하든 전기 자동차의 LifePo4 배터리를 사용하든 간단한 단계를 수행하면 배터리의 수명을 극대화하고 장치에서 최상의 성능을 얻을 수 있습니다.