LiPo 대 Li 이온 대 LiFe 배터리 설명

이 블로그에서는 모두 같은 리튬 계열에서 나온 세 가지 배터리 화학에 대해 다룰 것입니다. 이들의 고수준 사양과 이 배터리 팩들을 어디에 사용할 수 있는지에 대해 이야기할 것입니다.

세 가지 예는 모두 리튬 계열에서 나오며, 이는 우리의 Lipo 배터리 팩, 라이트 이온 배터리 팩, 마지막으로 LiFe 배터리 팩 또는 LiFe로 발음하는 것에 따라 다릅니다.

먼저 각 배터리 팩의 전압에 대해 이야기해 보겠습니다.

우리의 Lipo 배터리 팩은 명목 전압이 3.70볼트이고, Li ion 배터리 팩은 명목 전압이 3.6이며, LiFe 배터리 팩은 놀라운 3.30볼트 전압을 가집니다. 여기서 이미 리튬 폴리머 배터리 팩이 더 높은 명목 전압을 가지고 있어 큰 이점이 있음을 알 수 있습니다. 이 전압들은 모두 셀당 전압이므로, 배터리 팩 내 셀 수를 곱하면 리튬 폴리머 배터리 팩에서 더 높은 전압을 얻을 수 있으며, 높은 셀 수가 필요하지 않습니다.

두 번째로 보드에 있는 최대 전압에 대해 이야기해 보겠습니다. 각 배터리 화학 간에 차이가 있습니다. 가장 중요한 점은 최대 전압과 명목 전압 간의 차이입니다. 처음 두 배터리 화학에서는 셀당 약 0.5볼트 차이가 있지만, LiFe 배터리 팩은 0.3볼트 차이만 있습니다. 이는 배터리 수명 동안 100% 충전 상태에서 20% 충전 상태까지 전압 강하가 LiFe 배터리 팩에서 더 적다는 것을 의미합니다. 따라서 최대 전압과 명목 전압의 차이에서 LiFe가 확실히 우위에 있습니다.

세 번째 사양에 대해 이야기해 보겠습니다, 보드에 있는 절대 최소 전압입니다. Lipo와 리튬 이온은 3볼트, LiFe는 2.5볼트입니다. 이 전압에 도달하지 않도록 반드시 주의해야 합니다. 이 전압에 도달하면 배터리 팩의 수명이 감소할 수 있습니다. 첫 두 배터리 화학은 셀당 약 3.4볼트, 마지막 배터리 화학은 3.00볼트가 최소 전압으로 권장됩니다.

다음으로 보드에 있는 최대 방전 용량에 대해 이야기해 보겠습니다. 예를 들어 5000밀리암페어시 배터리 팩이 있고, 그 용량의 80%만 방전하고 싶다면 4000밀리암페어시가 됩니다. 나머지 1000밀리암페어시는 남아 있게 됩니다. 이 점은 배터리를 사용할 때 고려해야 하며, 특히 배터리 수명에 큰 도움이 됩니다. 다행히도 오늘 다루는 모든 리튬 계열 배터리에서 동일하게 적용됩니다.

이제 각 배터리 화학의 일반적인 사용처에 대해 이야기해 보겠습니다, 특히 RC 세계에서의 적용입니다. 먼저 Lipo 배터리 팩은 고출력 전력 시스템에서 주로 사용됩니다. Lipo 배터리 팩의 큰 장점은 크기와 무게에 비해 많은 전력을 방출할 수 있다는 점입니다. 이는 많은 전류를 공급해야 하는 고출력 상황에 완벽합니다. 여기서 말하는 것은 배터리 팩을 방전할 수 있는 비율, 즉 Lipo 배터리 팩에서 얻을 수 있는 전류량입니다. 리튬 이온 배터리는 RC에서 느린 방전이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 예를 들어 RX, TX, 수신기 배터리 팩이나 송신기 배터리 팩, 보드에 LED 조명이나 사운드 카드를 구동할 때 사용할 수 있습니다. 일부 장거리 무선 조종 비행기나 드론도 이 배터리 팩을 사용할 수 있습니다.

마지막으로 보드에 있는 LiFe 배터리에 대해 이야기해 보겠습니다. 이 배터리는 특히 대형 무선 조종 차량에서 여러 곳에 사용됩니다. 송신기, 수신기, 점화 시스템, 터빈 ECU 등에서 볼 수 있습니다. LiFe 배터리 셀의 좋은 점은 명목 전압이 3.3볼트로 RX 응용에 이상적이라는 것입니다. 이 배터리 화학은 6볼트 명목 서보에도 문제없이 사용할 수 있습니다. 배터리 팩에서 얻는 총 전압은 7.2볼트이지만, 충전기에서 분리해 사용하면 빠르게 LiFe 배터리 팩 전압으로 떨어집니다.

Lipo와 Li ion 배터리 팩의 일반적인 셀 형태에 대해 이야기해 보겠습니다. 리튬 폴리머 배터리 팩의 셀은 직사각형 모양이며, 3s LiPo 배터리 예시처럼 셀 세 개가 겹쳐져 있습니다. 이 셀은 무선 조종 차량 충돌 시 쉽게 손상될 수 있으니, 무선 조종 비행기나 자동차를 사용할 때 배터리 팩이 떨어져 땅에 부딪히면 물리적으로 영구 손상될 가능성이 높습니다. 리튬 이온 배터리 팩은 일반적으로 원통형 셀이며, 18650 구성이 흔합니다.

마지막으로 이 특별한 특성을 보드에 표시한 이유는 이 특정 배터리 화학 때문입니다. 배터리 용량의 20%에서 80% 사이의 휴지 전압은 비교적 일정합니다. 이는 일반적인 배터리 화학에서는 보기 드문 현상으로, LiFe 배터리의 휴지 전압만으로 충전 상태를 판단하기 어렵습니다. 대신 이 배터리 팩의 사용 밀리암페어시를 활용해 충전 상태를 파악하는 것이 일반적입니다.

이제 배터리 팩의 수명에 대해 이야기해 보겠습니다. Lipo 배터리 팩은 3개 중 3위로 가장 수명이 짧습니다. 예를 들어 전기 덕트 팬 제트에서는 보통 2~3년 정도 사용 후 새 배터리를 구매해야 합니다. 이유는 새 배터리만큼 성능을 유지하지 못해 전기 제트기를 제대로 비행할 수 없기 때문입니다.

리튬 이온 배터리의 수명 순위에 대해 이야기해 보겠습니다. 이 배터리는 가장 긴 수명을 자랑하며, 상당한 기간 사용할 수 있습니다. 이는 리튬 이온 배터리 팩의 큰 장점 중 하나입니다. 마지막으로 LiFe 배터리 팩은 이 세 가지 배터리 팩 중 2위에 해당하는 수명을 가집니다. 따라서 Lipo와 리튬 이온 배터리 사이에 위치합니다.

이제 유지 관리에 대해 이야기해 보겠습니다. 이 세 가지 배터리 팩 화학 모두 수명을 최대화하기 위해 유지 관리가 필요합니다. 여기서 말하는 유지 관리는 오용으로 인한 손상을 의미합니다. Lipo 배터리 팩을 유지 관리하지 않으면 오용으로 인한 손상이 매우 큽니다. 반면 LiFe 배터리 팩은 유지 관리를 하지 않아도 오용으로 인한 손상이 상대적으로 적습니다.