리튬폴리머 배터리의 한계는 어디까지?

< 각종 충전배터리의 성능 > 같은 무게에서의 배터리의 용량비는 대략 다음과 같습니다. 니카드 : 수소메탈 : 리튬이온 : 리튬폴리머 = 1.0 : 1.8 : 2.5 : 4.5 그러나 방전값(C값)은... 니카드 : 10~30C 수소메탈 : 8~16C 리튬이온 : 2C 리튬폴리머 3~6C 따라서 리튬폴리머 배터리는 소형 인도어플레인(20~50모터)이나 파크플레인(280~300모터)에는 적합하지만 그 이상의 전류를 소모하는 모터에는 아직까지는 사용하기가 망설여집니다. 400급 이상의 모터에 사용할 경우 리튬폴리머의 무게가 니카드의 1/4이하 이지만 방전율도 1/4정도에 불과하여 결국 니카드와 비슷한 무게의 배터리를 장착하여야 하고 그러면 용량은 4배 정도로 늘어나지만 가격도 4배이상 증가하게 됩니다. < 리튬폴리머의 화려한 등장 > 작년에 소형전동기를 여러대 만들면서 배터리 문제로 애를 많이 먹었습니다. 니카드와 수소메탈은 무겁고 휴대폰 배터리인 리튬이온 배터리는 방전값(C값)이 떨어져서 모터를 지속적으로 돌려주지 못했습니다. 지난해 늦여름 처음 접한 K사의 리튬폴리머 145mAh 2셀(7.45V) 배터리는 8C로 2분이상 계속 방전하여도 6.4V 정도의 전압이 유지됩니다. 정말 혁신적인 것이었습니다. 이로인해 비행이 어려웠던 인도어플레인이 별별기동을 다하게 되었습니다. 그러나 모든 리튬폴리머 배터리가 같은 성능을 가지고 있지는 않다는 것을 곧 발견하였습니다. K사의 580mAh 2셀은 4C로 방전하여도 1분20초만에 6V 아래로 전압이 떨어집니다. 결국 지속적으로 Full Throttle로 비행하는 경우에는 3C 이내에서 사용하여야 합니다. E사의 경우는 210mAh, 600mAh, 1200mAh 모두 6C로 2분간 계속 방전하여도 6V 이상의 전압이 유지되며 8C로 1분30초간 계속 방전하여도 6.1~6.3V 정도의 전압이 유지됩니다. 가격이 비싸지만 값어치를 한다고 말할수 있죠. 6C 이내로 사용한다면 충분한 비행시간과 배터리의 수명이 보장됩니다. 다시 최근 K사가 소개한 고방전배터리 600mAh, 1200mAh는 5C정도로 볼수 있습니다. 아직은 E사가 방전능력에서는 앞선다고 볼수 있습니다. 이로서 초소형 모터에서 중형모터(10급, 20급, 50급, 150급, 280급, 300급) 까지는 리튬폴리머가 그 능력을 충분히 보여주게 되었습니다. < 리튬폴리머 배터리의 최대 방전전류와 가격, 적합한 파워시스템 > K사 145mAh 7.4V \16,800 - 1.2A(8C) : B2C(20모터) 감속 E사 210mAh 7.4V \17,000 - 1.5A(7C) : B2C(20모터) 감속 K사 580mAh 7.4V \18,480 - 1.7A(3C) : RXC(50모터) 감속 K사 600mAh 7.4V \24,000 - 2.7A(4.5C) : RXC(50모터) 감속/직결, 280모터 감속 E사 600mAh 7.4V \25,000 - 3.6A(6C) : RXC(50모터) 감속/직결, 280모터 감속 K사 1040mAh 7.4V \22,600 - 3.1A(3C) : RXC(50모터) 감속/직결, 280모터 감속 K사 1200mAh 7.4V \29,600 - 5.4A(4.5C) : 300모터 감속 E사 1200mAh 7.4V \36,000- 7.2A(6C) : 300모터 감속 < 기술의 한계는 어디인가? > 최근 K사가 개발한 고방전 340mAh 리튬폴리머 배터리는 8C로 2분간 계속 방전하여도 7.3V 정도의 전압이 유지됩니다. 15C로 2분간 계속 방전하여도 6.85V 정도의 전압이 유지됩니다. 15C도 버티는 리튬폴리머...믿어지지가 않습니다. 이 배터리는 20C 이상으로 방전하여도 전압강하가 많이 일어나지 않으며 계속 방전을 해 줍니다. 그러나 다른 폴리머 배터리는 전압이 떨어져 버리지만 이놈은 한계를 넘으면 부풀어 버립니다. 결국 10C~20C 정도로 보아야 할것 같습니다. 다만 안정성이나 수명을 고려하여 10C~15C 이내에서 사용하여야 하지 않을까 하는 생각입니다. 만일 K사, E사에서 고방전(10C 이상)/고용량(1,200mAh 이상)의 배터리가 나온다면 400~600급 모터뿐만 아니라 브러쉬리스 모터에도 더이상 니카드 배터리를 사용할 필요가 없어지게 됩니다. 리튬폴리머 배터리의 새로운 장이 곧 열릴것 같습니다.