02/10/07 [참고] 리튬폴리머 배터리

[snaproll 이종헌]

1991년 일본 Sony Energytec에서 처음으로 상용화하였는데 국내에서도 리튬폴리머배터리가 현재 여러 회사에서 생산됩니다.
최근 PDA가 본격적으로 경쟁 개발됨에 따라 리튬폴리머 시장도 뜨거워
지고 있습니다.
삼성, LG, SKC, 바이어블코리아, 한일시멘트, Kokam, 이스퀘어텍,
새한에너테크,한국파워쎌 등에서 리튬폴리머 배터리를 생산하고 있습니다.

다음은 리튬폴리머 배터리 실험실 데이타와 Kokam과 이스퀘어텍 리튬폴리머배터리를 직접 사용해 본 결과입니다.

<충전기>
리튬이온계 충전기는 현재 국내에서 R/C 동호인중 한사람인 대현정보통신 송수상사장님(011-710-4062)이 두가지 모델을 개발했습니다.

(모델1) 12V 공급(1~2셀)/24V 공급(3셀) 800, 1500mA 충전
저가형으로 3셀 충전시에는 24V를 공급해 주어야 합니다.

(모델2) 12V 공급(1~3셀) 100~1100mA 충전
3셀 충전시까지 12V 전원으로 해결됩니다.

다른하나는 Hinitech에서 판매하는 수입충전기 입니다.
(모델3) 12V 공급(1~2셀)/24V 공급(3셀) 100~1000mA 충전
역시 3셀 충전시에는 24V를 공급해 주어야 합니다.

리튬폴리머 배터리는 셀당 3.0V ~ 4.2 V 입니다. 이 기준 전압 이상과 이하에서는배터리에 치명적일수 있습니다.
특히 방전시 셀당 2.5V~2.6V 이하로 전압이 내려가면 배터리를 못쓰게 됩니다.
충전시에도 델타피크 없이 계속 전압이 상승하며 4.2V 이상으로 계속 충전하면폭발하게 됩니다.

따라서 리튬폴리머 충전기는 셀수를 정확하게 지정하여 충전하여야 하며 절대로일반 델타피크 충전기로는 충전할수 없습니다.
금속케이스에 들어있는 리튬이온 배터리를 일반 델타피크 충전기로 충전하다가과충전되어 빵빵하게 부풀어 오른 경험이 있습니다. (폭발직전)
일정시간만 충전하려고 했으나 남은 잔량을 계산하지 않아 생긴 결과입니다.

<용량비교>
NiCd 600mAh 8셀 9.6V (151g)
NiMH 700mAh 8셀 9.6V (102g)
Li-Ion 600mAh 2셀 7.4V (49g)
Li-Poli 640mAh 2셀 7.4V (27g)
같은전압,무게에 대한 용량비 = 1 : 1.7 : 2.4 : 4.5

<방출전류(펀치력)>
NiCd 20~30C
NiMH 8~12C
Li-Ion 2~3C (최대 4C, 순간 6C)
Li-Poli 2~3C (최대 4C, 순간 6C)
같은전압,무게에 대한 펀치력 = 1 : 0.7 : 0.5 : 0.9

급격한 전류소모(펀치력)을 필요로 하는 기체에는 적합하지 않으며
결국 적은 전류로 장시간 사용하는데 유리하다는 결론입니다.

<수명>
(섭씨25도) 0.5C 충전/0.5C 방전시 500회 cycle 후 약20%의 용량감소
2500회 cycle 후 약40%의 용량감소
(섭씨55도) 300회 cycle 후 약40%의 용량감소
이상은 실험실 데이터이며 실제로 1C 충전/3~4C 방전 수회 시행후용량저하는없었습니다.

그러나 6C 로 2분이상 방전하면 배터리 표면이 배불러 오르고 차후에는만충전후에도펀치력이 나오지 않았습니다.
따라서 2~3C(최대 4C) 정도로 사용하여여 하며 장시간 6C 방전은 배터리수명을급속히 줄이게 됩니다.

<장단점>
니카드나 수소배터리는 자연방전이 심하지만 리튬폴리머는 자연방전이 거의 없어서만충전 상태로 보관하여도 됩니다.
니카드나 수소배터리는 병렬로 연결하면 서로 주거니 받거니 하면서 방전되어버리기 때문에 병렬로 사용할수 없으나 리튬폴리머는 병렬로 연결하여 사용할수있습니다.
다루기가 까다롭고 위험하며 물이 들어가거나 과충전하면 터질 우려가 있습니다.