올바른 충전 방법을 사용하여 배터리 수명을 연장하는 방법은 무엇입니까?

리튬 이온 배터리는 다른 배터리 화학 물질보다 훨씬 우수한 것으로 간주되지만 다른 배터리와 동일합니다. 그들은 많이 사용하는 기기나 장치에 전력을 공급하기 위해 하루 종일 머물 수 없다는 사실을 피할 수 없습니다. 이러한 배터리는 어느 시점에서는 재충전이 필요하므로 사용자에게 매우 실망스러울 수 있습니다. 충전기가 없거나 파손된 경우 어떻게 해야 합니까? 충전기 없이 리튬이온 배터리를 충전하는 방법을 알려드리겠습니다.

그러니 더 이상 기다리게 하지 말자! 리튬 이온 배터리를 충전해야 하는 대안 목록을 확인하세요.

충전기 없이 리튬 이온 배터리를 충전하는 대안

1. USB 포트가 있는 전자기기 활용하기

2. 클립 충전기로 리튬 이온 배터리 충전

3. 다양한 에너지원을 사용하는 다양한 충전 장치 사용

이는 납산 시스템과 유사한 전압 제한 장치입니다. 리튬 이온과의 차이점은 셀당 더 높은 전압, 더 엄격한 전압 허용 오차, 완전 충전 시 세류 또는 부동 충전이 없다는 점입니다. 납산은 전압 차단 측면에서 어느 정도 유연성을 제공하지만, 리튬 이온은 과충전을 허용할 수 없기 때문에 리튬 이온 셀 제조업체는 올바른 설정에 매우 엄격합니다. 배터리 수명을 연장하고 펄스 및 기타 특수 효과를 통해 추가 용량을 얻을 수 있는 소위 기적의 충전기는 존재하지 않습니다. 리튬 이온은 "깨끗한" 시스템이며 흡수할 수 있는 만큼만 흡수합니다.

에너지 셀의 권장 충전 속도는 0.5C~1C입니다. 완전 충전 시간은 약 2~3시간입니다. 이러한 셀 제조업체는 배터리 수명을 연장하기 위해 0.8C 이하에서 충전할 것을 권장합니다. 그러나 대부분의 파워 셀은 스트레스가 거의 없이 더 높은 충전 C-속도를 견딜 수 있습니다. 충전 효율은 약 99%이며 충전 중에 셀은 시원하게 유지됩니다.

일부 리튬 이온 팩은 완전 충전 시 온도가 약 5°C(9°F) 상승할 수 있습니다. 이는 보호 회로 및/또는 내부 저항 상승으로 인해 발생할 수 있습니다. 적당한 충전 속도로 온도가 10°C(18°F) 이상 올라가면 배터리나 충전기 사용을 중단하세요.

완전 충전은 배터리가 전압 임계값에 도달하고 전류가 정격 전류의 3%로 떨어지면 발생합니다. 전류 수준이 낮아지고 더 이상 낮아질 수 없는 경우에도 배터리는 완전히 충전된 것으로 간주됩니다. 높은 자체 방전이 이 상태의 원인일 수 있습니다.

충전 전류를 증가시켜도 완전 충전 상태가 크게 빨라지지는 않습니다. 배터리가 전압 피크에 더 빨리 도달하더라도 그에 따라 포화 충전에 더 오랜 시간이 걸립니다. 전류가 높을수록 1단계는 더 짧아지지만 2단계의 포화는 더 오래 걸립니다. 그러나 고전류 충전을 하면 배터리가 약 70%까지 빠르게 충전됩니다.

리튬 이온은 납산의 경우처럼 완전히 충전할 필요도 없고 그렇게 하는 것도 바람직하지 않습니다. 실제로 높은 전압은 배터리에 스트레스를 주기 때문에 완전히 충전하지 않는 것이 좋습니다. 더 낮은 전압 임계값을 선택하거나 포화 충전을 완전히 제거하면 배터리 수명이 연장되지만 이로 인해 런타임이 줄어듭니다. 소비자 제품용 충전기는 최대 용량을 제공하므로 조정할 수 없습니다. 연장된 서비스 수명은 덜 중요하게 인식됩니다.

일부 저가형 소비자 충전기는 2단계 포화 충전을 거치지 않고 1시간 이내에 리튬 이온 배터리를 충전하는 단순화된 "충전 후 실행" 방법을 사용할 수 있습니다. 배터리가 1단계에서 전압 임계값에 도달하면 "준비"가 나타납니다. 이 시점의 충전 상태(SoC)는 약 85%이며, 이는 많은 사용자에게 충분한 수준입니다.

일부 산업용 충전기는 배터리 수명을 연장하기 위해 의도적으로 충전 전압 임계값을 낮게 설정합니다. 표 2는 포화 충전 유무에 관계없이 다양한 전압 임계값으로 충전할 때 예상 용량을 보여줍니다.

배터리를 처음 충전하면 전압이 빠르게 상승합니다. 이 동작은 고무줄로 무게를 들어 올려 지연을 일으키는 것과 비교할 수 있습니다. 배터리가 거의 완전히 충전되면 결국 용량이 따라잡게 됩니다(그림 3). 이 충전 특성은 모든 배터리에 일반적입니다. 충전 전류가 높을수록 고무 밴드 효과가 커집니다. 낮은 온도나 내부 저항이 높은 셀을 충전하면 효과가 증폭됩니다.

충전 배터리의 전압을 읽어 SoC를 추정하는 것은 비현실적입니다. 배터리를 몇 시간 동안 방치한 후 개방 회로 전압(OCV)을 측정하는 것이 더 나은 지표입니다. 모든 배터리와 마찬가지로 온도는 OCV에 영향을 미치며 리튬 이온 활성 물질도 마찬가지입니다. 스마트폰, 노트북 및 기타 장치의 SoC는 쿨롱 계산을 통해 추정됩니다.

리튬 이온은 과충전을 흡수할 수 없습니다. 완전히 충전되면 충전 전류를 차단해야 합니다. 연속적으로 세류 충전을 하면 금속 리튬이 도금되어 안전성이 저하될 수 있습니다. 스트레스를 최소화하려면 리튬 이온 배터리의 피크 컷오프를 최대한 짧게 유지하십시오.

충전이 종료되면 배터리 전압이 떨어지기 시작합니다. 이는 전압 스트레스를 완화시킵니다. 시간이 지남에 따라 개방 회로 전압은 3.70V~3.90V/셀 사이로 안정화됩니다. 완전 포화 충전된 리튬 이온 배터리는 포화 충전을 받지 않은 배터리보다 오랫동안 높은 전압을 유지합니다.

작동 준비를 위해 리튬 이온 배터리를 충전기에 두어야 하는 경우 일부 충전기는 배터리와 보호 회로가 소비하는 작은 자체 방전을 보상하기 위해 짧은 토핑 충전을 적용합니다. 개방 회로 전압이 4.05V/셀로 떨어지면 충전기가 작동하고 4.20V/셀에서 다시 꺼질 수 있습니다. 작동 준비 또는 대기 모드용으로 제작된 충전기는 종종 배터리 전압을 4.00V/셀로 낮추고 전체 4.20V/셀 대신 4.05V/셀로만 재충전합니다. 이는 전압 관련 스트레스를 줄이고 배터리 수명을 연장합니다.

일부 휴대용 장치는 ON 위치의 충전 거치대에 놓여 있습니다. 장치를 통해 유입되는 전류를 기생 부하라고 하며 충전 주기를 왜곡할 수 있습니다. 배터리 제조업체는 미니 사이클을 유발하므로 충전 중 기생 부하에 대해 권장합니다. 이는 항상 피할 수 없으며 AC 메인에 연결된 노트북이 그러한 경우입니다. 배터리는 4.20V/셀로 충전된 후 장치에 의해 방전될 수 있습니다. 주기가 고전압 임계값에서 발생하고 온도가 상승하는 경우도 많기 때문에 배터리의 스트레스 수준이 높습니다.

충전 중에는 휴대용 장치를 꺼야 합니다. 이를 통해 배터리는 방해받지 않고 설정된 전압 임계값과 전류 포화점에 도달할 수 있습니다. 기생 부하는 배터리 전압을 낮추고 누설 전류를 끌어와서 포화 단계의 전류가 충분히 낮아지는 것을 방지하여 충전기를 혼란스럽게 합니다. 배터리는 완전히 충전될 수 있지만 일반적인 조건에서는 계속 충전이 필요하여 스트레스를 유발할 수 있습니다.

간단한 충전 지침 리튬 기반 배터리

• 포화 중에 전류가 방해받지 않고 떨어지도록 장치를 끄거나 충전 시 부하를 분리하십시오. 기생 부하는 충전기를 혼란스럽게 합니다.
• 적당한 온도에서 충전하십시오. 영하의 온도에서는 충전하지 마십시오.
• 리튬 이온은 완전히 충전할 필요가 없습니다. 부분 충전이 더 좋습니다.
• 모든 충전기가 완전 충전을 적용하는 것은 아니며 "준비" 신호가 나타날 때 배터리가 완전히 충전되지 않을 수 있습니다. 연료 게이지의 100% 충전은 거짓말일 수 있습니다.
• 배터리가 과열되면 충전기 및/또는 배터리 사용을 중단하세요.
• 보관하기 전에 빈 배터리를 약간 충전하십시오(40~50% SoC가 이상적입니다).