심방전 배터리(Deep-Cycle Battery) 화학적 이해

심방전 배터리(Deep-Cycle Battery) 화학적 이해

어느 시점에서 부터, 대부분의 건설 및 유지보수 회사들은 배터리 구동식 고소작업대 또는 크레인을 구입하거나 임대했습니다. 때때로, 사용자는 일부 장치가 다른 장치보다 충전 간격이 길거나 유지관리가 덜 필요한지에 대해 궁금해합니다. 모든 배터리 구동 장비는 재충전이 필요하지만, 성능은 사용되는 배터리의 화학 물질 및 유형에 따라 달라질 수 있습니다. 어떤 사람들은 이 장비들에 사용된 배터리 유형이 수십 년 동안 바뀌지 않았다고 생각할 수도 있지만, 많은 개선이 있었습니다. 설계와 화학의 발전으로 오늘날의 딥 사이클 배터리는 이전 설계보다 더 긴 사이클 수명, 더 큰 용량, 최대 정격 용량까지 더 빠른 사이클 업을 제공할 수 있게 되었습니다.

 

1. 세 가지 화학적 분류

이전의 심방전 배터리의 두 가지 주요 유형인 FLA(침수 납산) 및 AGM(흡수 유리 매트)이 있었습니다. 오늘날에는 리튬 이온 배터리도 시장에 진입했습니다. 세 가지 기본 배터리 화학을 사용할 수 있으므로 용도에 가장 적합한 배터리를 선택하는 것이 어려울 수 있습니다. 세 가지 유형의 배터리에는 모두 장단점이 있으므로 사용자는 각각의 용도에 맞게 최적화할 수 있는 방법을 이해해야 합니다.

 

2. FLA(Flooded Lead Acid, 침수 납산) 배터리

FLA 배터리는 많은 응용 분야에서 가장 인기 있고 비용 효율적입니다. 150년 이상 된 이 기술의 개선점으로는 보다 균일한 패턴의 테트라베이스 황산납 결정을 사용한 향상된 양극이 포함됩니다. 이 화학 작용은 초기 용량을 증가시키고, 최대 용량까지 더 빠르게 사이클 업을 제공하며, 배터리 수명을 향상시킵니다. FLA 배터리의 전극은 액체 전해질에 잠겨 있습니다. 시간이 지남에 따라, 전해액은 충전 중에 수분을 잃습니다. 결과적으로, 배터리는 물 교체(보충), 청소 및 단자 다시 조임과 같은 정기적인 유지관리가 필요합니다. 유지관리에는 황산화를 방지하고 추운 날씨에 얼지 않도록 배터리를 완전히 충전된 상태로 유지하는 것도 포함됩니다. FLA 배터리는 다양한 용량을 제공하며, 안전하고 신뢰할 수 있으며 비용이 저렴합니다. 또한 업계에서 가장 높은 비율인 거의 100% 재활용이 가능합니다.

 

3. AGM(absorbed Glass Mat, 유리섬유) 배터리

AGM 배터리의 전해질은 배터리의 전극을 감싸고 고정시키는 유리 매트 분리막에 보관되어 있습니다. 이 화학적 성분의 배터리는 단방향 밸브로 밀봉하여 가스와 수분 손실을 제어하므로 물을 추가할 필요가 없습니다. AGM 배터리는 유지관리가 필요하지 않습니다. 또한 밀봉된 배터리는 극한 조건에서도 전해액 누출을 방지합니다. AGM 배터리는 FLA 배터리보다 가격이 비싸지만 배터리를 구하기 어려울 때 매우 우수합니다. 양극 내식성 및 탄소 강화 음극 재료의 발전으로 부분 충전 응용 분야에서 AGM 배터리의 충전 수용 능력이 향상되었습니다.

이전 모델에 비해 사이클 수명도 증가했으며 AGM 배터리는 거의 100% 재활용이 가능합니다.

 

4. 리튬 이온(Lithium Ion) 배터리

리튬 이온 배터리는 다른 두 화학 제품보다 더 최신입니다. 처음에는 와트당 비용이 훨씬 더 많이 들었지만, 지금은 더 저렴해 졌습니다. 

처음 출시되었을 때 리튬 이온 배터리 팩은 별도의 배터리 관리 시스템(BMS)과 냉각을 위한 특수 셀 패키징이 필요했습니다. 이제 그들은 표준화된 셀 패키징으로 배터리 팩에 BMS를 내장했습니다. 따라서 대부분의 애플리케이션에서 별도의 전자 장치나 특수 충전기가 필요하지 않습니다. 평균적으로 딥 사이클 리튬 이온 배터리는 FLA 및 AGM 배터리보다 수명이 더 깁니다(2,000~5,000사이클). 다른 화학과는 달리, 사이클 수명을 줄이지 않고 최대 충전량의 50% 이하로 방전할 수 있다. 또한 리튬 배터리는 특별한 유지 관리가 필요하지 않으며 유사한 응용 분야에서 FLA 또는 AGM 배터리보다 가볍습니다. 일부 응용 분야에서는 장점이 될 수 있지만, 고소작업대 및 크레인에서는 무거운 납 배터리가 장비를 안정시키는 데 도움이 되므로, 문제가 될 수 있습니다. 더 가벼운 리튬 배터리를 사용하려면 보조 중량을 추가해야 할 수 있습니다. 그리고 리튬 배터리는 FLA 및 AGM 화학 물질보다 초기 비용이 더 높고 재활용이 어렵고 비용이 많이 드는 특수 폐기 방법이 필요합니다. 그러므로, FLA, AGM 또는 리튬 이온 배터리의 선택은 해당 배터리가 설치된 기계의 용도, 예산 및 유형에 따라 달라집니다.

 

U.S. Battery와 같은 배터리 제조업체는 애플리케이션, 권장 사항 및 주기 수명 등급을 포함하여 배터리에 대한 전체 정보를 제공하여 애플리케이션에 가장 적합한 항목을 비교하고 선택할 수 있도록 지원합니다.

 

<출처> www.liftandaccess.com

 

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