리튬전지 셀 전압차이의 중요성 이해

리튬 배터리는 스마트폰부터 전기차까지 모든 것에 전력을 공급하며 우리 삶의 일부가 되었습니다. 이 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 알려져 있어 다양한 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 그러나 종종 간과되는 중요한 측면 중 하나는 리튬 배터리 셀 간의 전압 차이입니다.

전압차란 리튬 배터리 팩 내 개별 셀 간의 전압 차이를 의미합니다. 리튬 배터리의 각 셀에는 일반적으로 약 3.7V의 특정 전압 정격이 있습니다. 여러 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하는 경우 팩의 총 전압은 개별 셀 전압의 합입니다.리튬 배터리 셀 전압 차이의 중요성을 이해하는 것은 여러 가지 이유로 중요합니다. 첫째, 배터리 팩의 전반적인 성능과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 균형 잡힌 전압 차이는 각 셀이 팩의 총 전압에 균등하게 기여하여 전력 출력을 최대화하도록 보장합니다. 반면, 불균형한 전압 차이는 성능 저하 및 심지어 배터리 팩의 조기 고장을 초래할 수 있습니다.

시리즈	리튬 전압	LiFePO4 전압
1초	3.7V	3.2V
2S	7.4V	6.4V
3S	11.1V	9.6V
4S	14.8V	12.8V
5초	18.5V	16V
6S	22.2V	19.2V
7S	25.9V	22.4V
8S	29.6V	25.6V
9S	33.3V	28.8V
10초	37V	32V
11S	40.7V	35.2V
12S	44.4V	38.4V
13S	48.1V	41.6V
14S	51.8V	44.8V
15초	55.5V	48V
16S	59.2V	51.2V
17S	62.9V	54.4V
18S	66.6V	57.6V
19S	70.3V	60.8V
20대	74V	64V
21S	77.7V	67.2V
22S	81.4V	70.4V
23S	85.1V	73.6V

둘째, 전압차는 배터리 팩의 충전상태(SOC)와 밀접한 관련이 있다. SOC는 주어진 시간에 배터리에 저장된 에너지의 양을 나타냅니다. 균형 잡힌 전압 차이는 셀이 동일하게 충전되어 정확한 SOC 판독값을 보장한다는 것을 나타냅니다. 반면, 불균형한 전압 차이로 인해 SOC 판독이 부정확하게 되어 신뢰할 수 없는 배터리 용량 추정이 발생할 수 있습니다.균형화된 전압 차이를 유지하는 것은 배터리 팩의 수명을 위해 필수적입니다. 셀을 직렬로 연결하면 셀 특성의 변화와 노화 효과로 인해 시간이 지남에 따라 셀 간의 전압 차이가 커지는 경향이 있습니다. 이러한 전압 불균형은 셀 과충전 또는 과소충전으로 이어질 수 있으며, 이로 인해 셀에 돌이킬 수 없는 손상이 발생하고 수명이 단축될 수 있습니다.이 문제를 해결하기 위해 배터리 관리 시스템(BMS)이 리튬 배터리 팩에 사용됩니다. BMS는 셀 간의 전압 차이를 모니터링하고 제어하여 안전한 범위 내에 유지되도록 합니다. 이는 에너지를 재분배하거나 더 높은 전압으로 셀의 충전을 제한하여 셀 간의 전하 균형을 유지함으로써 달성됩니다. 이러한 능동 밸런싱은 균형 잡힌 전압 차이를 유지하는 데 도움이 되며 배터리 팩의 전체 수명을 연장시킵니다.결론적으로, 배터리 팩의 성능과 효율, 수명을 극대화하기 위해서는 리튬 배터리 셀 전압 차이의 중요성을 이해하는 것이 중요합니다. 균형 잡힌 전압 차이는 각 셀이 팩의 총 전압에 균등하게 기여하도록 보장하여 전력 출력을 최적화합니다. 또한 정확한 SOC 판독값과 안정적인 배터리 용량 추정에도 도움이 됩니다. 또한, 배터리 팩의 수명을 위해서는 전압차의 균형을 유지하는 것이 필수적입니다. 전압차의 불균형은 셀 손상 및 수명 단축으로 이어질 수 있기 때문입니다. 배터리 관리 시스템은 셀 간 전하의 균형을 적극적으로 맞춰 균형 잡힌 전압 차이를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 전압 차이를 고려하고 관리함으로써 다양한 응용 분야에서 리튬 배터리 팩의 최적의 기능과 수명을 보장할 수 있습니다.