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테스트
[019003]
리튬폴리머 배터리 용어 설명 (V, mAh, C, XT60, 3S1P 등)
Posted at 2016-09-20 11:24:10
비공개
2016-11-09 10:14:12
x
2번에 전류 mAh로 되어 있는데 mAh는 전하량(용량)의 단위 아닌가요? (전류 mA)
안녕하세요, 팰콘샵입니다.<div>리튬폴리머 배터리를 고를 때 각종 어려운 용어가 많아 어려우실 것입니다.</div><div>먼저 각 용어의 의미에 대해 알아보고, 아래에서 어떤 배터리를 선정해야 하는지 까지 알아보도록 하겠습니다.</div><div><br></div><div><font size="6"><b>1. 전압 (Volt / V)</b></font></div><div><br></div><div>전압은 [볼트] 라고 읽으며, V 로 표기합니다. </div><div>리튬폴리머 배터리의 한 셀(Cell)당 기준 전압은 3.7V 로, 건전지(1.5V)나 니켈수소(1.2V) 배터리에 비해 상당히 높아서 효율적입니다. 여러개의 배터리 셀을 직렬(Serial)로 연결하면 전압이 높아집니다. 전압이 높을수록 효율이 좋으며, 모터에 사용할 경우 모터의 회전속도(RPM)가 빨라집니다. </div><div><br></div><div><font size="6"><b>2. 전류 (mAh)</b></font></div><div><br></div><div>전류는 [미리암페어] 라고 읽으며, mAh 로 표기합니다.</div><div>전류는 배터리에 저장할 수 있는 전기의 양을 의미하며, 전류가 높을 수록 더 오랜 시간 사용이 가능합니다. 하지만 배터리의 크기와 무게는 전류에 비례하므로, 전류가 높을 수록 배터리는 크고 무거워집니다. </div><div><br></div><div><font size="6"><b>3. 방전률 (Current Rate / C)</b></font></div><div><br></div><div>방전률은 [씨] 라고 읽으며, C 로 표기합니다. 높을수록 좋습니다.</div><div>방전률은 배터리에서 지속적으로 소모시킬 수 있는 전기의 양을 의미하며, 방전률이 높을 수록 더 힘이 좋은 배터리입니다. 방전률의 기준은 배터리의 용량과 동일합니다. 즉, 배터리의 용량이 2200mAh 라면, 1C 방전률일 때 2.2A 의 전기를 쓸 수 있다는 말입니다. 최근 나오는 배터리는 대부분 30C 이상의 방전률을 지니고 있으며, 2200mAh 배터리가 30C 방전률을 가지고 있다면 지속적으로 66A 의 전기를 사용할 수 있습니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>2200mAh(=2.2A) x 30C = 66A</b></div><div><br></div><div>일반적으로 많이 하는 오해 중 하나가, 방전률이 높으면 배터리가 빨리 닳는다고 생각하는 것입니다. 그러나 방전률은 어디까지나 지속적으로 뽑아낼 수 있는 전류의 최대량을 의미하는 것으로, 항상 최대치로 전기를 뽑아 쓰는것이 아닙니다. 만약 사용하는 모터에서 20A 만 소모한다면, 66A 를 뽑아낼 수 있는 배터리를 사용하더라도 20A 만 소모하게 됩니다.</div><div><br></div><div>만약 배터리가 허용하는 방전률 보다 모터가 소모하는 전류가 더 많다면, 배터리가 전기 소모량을 견디지 못하고 손상되게 됩니다. 이는 과방전으로 표현되며, 배터리 폭발의 위험이 생기게 됩니다. 따라서 되도록이면 모터의 전기 소모량에 비해 넉넉한 방전률의 배터리를 사용하는 것이 좋습니다.</div><div><br></div><div><b><font size="6">4. 잭 종류</font><font size="4"> (딘스 / XT150 / XT60 / XT30 / EC2 / EC3 / JST 등)</font></b></div><div><br></div><div>배터리에 장착되어 있는 출력단자의 종류입니다. </div><div>대부분의 RC 항공기용 제품은 딘스잭이나 XT60 잭을 사용하며, 대형 기체는 XT150, 소형 기체는 JST 나 XT30 을 사용하는 경우도 있습니다. 배터리의 상세 설명에 있는 잭 사진을 보고 자신의 기체에 맞는지 판단하면 되며, 잭 종류가 다르더라도 자신이 사용중인 잭을 별도로 구입하여 기존 장착된 잭 대신 장착해서 사용해도 괜찮습니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><img onLoad='miniSelfResize(contents_38,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/1474341009.jpg"><br></div><div><br></div><div><br></div><div><b><font size="6">5. 밸런스 잭 종류</font><font size="4"> (JST-XT / PT)</font></b></div><div><br></div><div>배터리에 장착되어 있는 충전단자의 종류입니다.</div><div>대부분의 RC 용 리튬폴리머 배터리는 전세계 공용 타입인 JST-XT 잭을 사용하며, PolyTronics / PolyQuest 제조사의 몇몇 제품은 별도의 PT 타입 잭을 사용합니다. PT 타입 잭은 간단한 작업을 통해 JST-XT 잭으로 변환이 가능합니다.</div><div><br></div><div><b><font size="6">6. 패킹 방식</font><font size="4"> (3S1P, 3S2P 등)</font></b></div><div><br></div><div>배터리가 구성되어 있는 방식입니다.</div><div>대부분의 리튬폴리머 배터리는 하나의 셀로 이루어진 것이 아니라 여러개의 셀을 합쳐서 하나의 팩(Pack)으로 제조됩니다. 이러한 팩 내부에 각 셀(Cell)이 어떤 식으로 구성되어 있는지를 나타내는 것입니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>S : Serial / 시리얼 / 직렬</b></div><div style="text-align: center;"><b>P : Parallel / 페러럴 / 병렬</b></div><div><br></div><div>지금은 한 셀당 10,000mAh 정도의 대용량 셀도 나오고 있기 때문에 11.1V 10,000mAh 배터리라고 하더라도 3.7V 10,000mAh 셀 3개를 직렬로 연결하여 간단히 만들어냅니다. 이렇게 모든 셀이 직렬로만 연결된 경우, 아래와 같이 표기됩니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>3S1P = 3개의 직렬연결, 1개의 병렬연결</b></div><div><br></div><div>그러나 예전에는 한 셀당 10,000mAh 나 되는 대용량 셀을 만들 수 없었기 때문에 대용량 배터리를 만들기 위해서는 5,000mAh 배터리 2개를 병렬로 연결해서 10,000mAh 를 만들어 내야 했습니다. 즉, 3.7V 5,000mAh 배터리 6개를 이용해야 11.1V 10,000mAh 배터리 1개를 만들 수 있었다는 말이지요. 이렇게 직렬연결된 3개의 셀끼리 다시 병렬로 연결해서 배터리를 제조하는 경우, 아래와 같이 표기됩니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>3S2P = 3개의 직렬연결, 2개의 병렬연결</b></div><div><br></div><div>똑같은 11.1V 10,000mAh 배터리라도, 3S1P 는 3개의 셀만 사용하고, 3S2P 는 6개의 셀을 사용합니다. 여러개의 셀을 사용할 수록 셀간 전압 편차가 발생하게 될 가능성이 높으므로, 배터리 관리가 어려워지게 됩니다. 따라서 되도록이면 병렬 연결은 되지 않은 배터리를 선택하는 것이 좋습니다.</div><div><br></div><div><b><font size="6">7. 과방전</font></b></div><div><br></div><div>리튬폴리머 배터리를 너무 많이 사용하게 되면 배터리가 손상되며, 이를 과방전이 되었다고 합니다. 과방전은 2가지 경우가 있습니다. </div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>1) 하나의 셀이라도 2.8V 이하로 내려갈 경우</b></div><div style="text-align: center;"><b>2) 전기 소모량이 배터리의 허용 방전률을 넘어갈 경우</b></div><div><br></div><div>1) 리튬폴리머 배터리의 각 셀당 기준전압은 3.7V 이며, 충전완료시 4.2V 입니다. 이러한 전압은 배터리를 사용하면서 점차 낮아지게 되는데, 2.8V 이하로 내려가게 되면 그 셀은 과방전이 되어 손상되게 됩니다. 만약 3개의 셀로 이루어진 배터리일 경우 3개의 셀 중 하나만이라도 과방전이 되면 배터리는 되살릴 수 없습니다. </div><div><br></div><div>2) 각 리튬폴리머 배터리는 허용할 수 있는 방전률이 제한되어 있습니다. 그러한 방전률을 넘어서는 급격한 전류 소모가 있을 경우, 전압은 낮아지지 않더라도 과방전이 일어나서 배터리가 손상되게 됩니다. 예를 들어, 용량이 2200mAh 이고 방전률이 30C, 최대방전률이 60C (10초 미만) 인 배터리를 사용할 때 최대 방전률을 아래와 같습니다.</div><div><br></div><div style="text-align: center;"><b>2200mAh (=2.2A) x 30C = 66A 지속가능한 방전률</b></div><div style="text-align: center;"><b>2200mAh (=2.2A) x 60C = 132A 최대 순간 방전률 (10초 미만)</b></div><div><br></div><div>위와 같이 지속 가능한 방전률이 66A 이고 최대 방전률이 132A 로 계산됩니다. 이제 위 배터리가 어떻게 하면 과방전이 되는지 알아보겠습니다.</div><div><br></div><div><b>1) 모터가 132 A 이상의 전기를 소모할 때 : </b>최대 순간 방전률을 넘어서므로 과방전됩니다.</div><div><br></div><div><b>2) 모터가 66A 이상의 전기를 10초 이상 소모할 때 : </b>지속가능한 방전률을 넘었기 때문에 순간 최대 방전률 기준으로 측정되며, 10초 미만 사용시 안전하지만 10초 이상 사용시 과방전됩니다.</div><div><br></div><div><b>3) 배터리 셀 전압이 2.8V 이하로 내려갈 때 : </b>배터리를 장시간 사용하면 점차 전압이 낮아집니다. 그러다가 하나의 셀이라도 2.8V 이하로 내려가면 과방전됩니다.</div><div><br></div><div><b><font size="6">8. 기타 용어</font></b></div><div><b><br></b></div><div><b>(1) UFW : </b>Ultra Feather Weight / 동급 용량의 배터리에 비해 가벼운 제품</div><div><b>(2) NSR :</b> 지속 전압을 증가시킨 제품. 배터리는 사용할수록 배터리 전압이 낮아지게 되는데, 중간정도의 전압이 오래 유지됩니다. </div><div><b>(3) KP : </b><span style="font-size: 12.8px;">항공용으로 사용하기 위해 폭을 줄인 버전입니다.</span></div><div><b>(4) Break-in :</b> 배터리의 활성화를 위해 충전↔방전을 3~5회 반복하여 주는 것</div><div><b>(5) IR :</b> Internal Resistance / 배터리 셀의 내부 저항으로, 낮을수록 좋지만 배터리 스펙에 공개되어 있지는 않음</div><div><b>(6) Matched Pack : </b>셀의 특성이 거의 비슷한 것들을 모아 하나의 팩으로 제조한 것. 대부분의 리포 배터리에 해당됨.</div><div><br></div><div><br></div>
