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    제목 2차전지의 충전방법에 관하여
    작성자 BAKorea
    작성일자 2011-08-21
    조회수 2601
    추천수 377
    2차전지로써 종래부터 사용되고 있는 Ni/Cd 전지와, Ni/Cd 전지와 호환성이 있는
    Ni/MH 전지는 통상 정전류로 충전한다.
    Ni/Cd 전지는 충전, 방전 때 양극, 음극에서 화학반응이 일어나서 활물질이 변화한다.
    과충전이 되면 물이 분해되지만, 음극 활물질을 양극 활물질보다 많게 하면 양극에서
    산소 가스만 발생하여 음극에서 흡수된다.
    이때 전지 전압의 저하(-△V)가 발생하고,
    이것을 검출하는 것에 의해 만충전(100%)이 가능하다.

    이것에 대하여 Li-ion 전지는 충전, 방전 때 가동 이온이 정극과 부극을 왕래하여
    산화환원 반응에 의하여, 전기 에너지가 발생한다. 만충전 후 전지전압이 상승하면,
    물 대신에 용매가 분해하기 시작하지만, Ni/Cd 전지와 같이 분해한 가스 등을 흡수하는
    전지 설계가 불가능하기 때문에, 충전 때 상한 전압을 정확히 검지하고,
    규정치 이상에서 충전을 하지 않는 것이 필요하다.

    통상 충전 전압이 일정할 때까지 정전류로 충전하고,
    이 후 정전압으로 충전하고, 부극인 탄소중에 가능한 한도까지
    Li-ion을 투입하고, 전지 용량 증대를 도모하였다.
    Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 경우는, 전지 전압이 하강하는 point를 검출하여
    만충전을 감지하는 것이 가능하기에, -△V 검출 방식을 사용하고 있다.

    이것은, 단위 시간당 전압 변화를 감시하고, 전압 변화량이 음이 되는
    시점을 검출하는 방식이다. 이 경우, 전압은 전후의 값을 상대적으로 판정한다.
    이것에 대하여, Li ion 전지의 경우는 정전압 충전방식이기에, 전압은 절대치로 판정한다.
    또 각 전지의 제어 전압으로써 간략히 아래 값을 사용한다.

    Ni/Cd 전지 : -△ V -10 ∼ -20mV
    Ni/MH 전지 : -△ V 0mV
    Li- ion 전지 : 4.1V/cell or 4.2V/cell

    Ni/MH 전지의 경우 -△ V= 0mV가 사용되는 것은, Ni/Cd 전지는 충전시
    화학반응으로 흡열하지만, Ni/MH 전지는 발열한 전지의 온도 상승이 크게 되기 때문에,
    만충전에서 전지 전압의 상승이 끝나는 점을 판정하는 피크 검출이 행해진다.

    현재는 Cokes계와 흑연계를 이용한 Li ion 전지는 충전제어
    전압은 4.1V/cell 및 4.2V/cell(병렬 접속분은 제외) 2 종류의 제어 전압을 채용하고 있다
    전압을 상대적으로 측정하는 경우의 정밀도는 최소 분해능이 문제가 되고, 직렬로
    접속되어 있는 전지의 수량에 의한 차는 상대 평가에는 영향이 없다.

    그러나 절대치 측정의 경우는 측정 범위 및 최소 분해능의 양쪽이 문제가 된다.
    그래서 Li ion 전지의 충전 제어 회로에는 전지 전압에 대응한 고정밀도의
    정전압 전압 회로가 필요하게 된다.

     

     

     

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