오늘날 많은 배터리 화학 물질이 존재하고 시간이 지남에 따라 새로운 유형이 상용화되고 있지만, 당사는 전문 분야에서 널리 사용되는 납축형, 침수형, AGM 및 트루 젤을 취급하고 있습니다. 납축 배터리 기술은 한 세기 이상 상업적으로 사용되어 왔습니다. 고고학적으로 인간이 만든 구성에 적합한 재료가 발견된 것을 보면 그보다 훨씬 오래 전부터 원리가 알려져 사용되어 왔음을 알 수 있습니다. 납 합금 판과 황산과 물로 이루어진 전해질로 구성됩니다. 배터리는 여러 개의 셀로 구성되며 납산 화학에 따라 셀당 약 2.12볼트의 완전 충전 전압이 결정됩니다. 따라서 공칭 6볼트 배터리는 셀이 3개이고 완전 충전 전압이 6.3~6.4볼트이며, 12V 배터리는 셀이 6개이고 완전 충전 전압이 12.7볼트입니다. 고품질, 고성능 납축 배터리는 더 높은 셀 전압을 나타낼 수 있습니다.
셀에는 납과 이산화납의 두 가지 플레이트 유형이 있으며, 둘 다 황산 전해질과 접촉하여 액체, 매트 또는 젤 형태로 흡수됩니다. 이산화납(PbO2) 플레이트는 황산(H2SO4) 전해질과 반응하여 수소 이온과 산소 이온(물을 만드는)과 황산납(PbSO4)을 플레이트에 생성합니다. 납판은 전해질(황산)과 반응하여 황산납(PbSO4)과 자유 전자를 남깁니다. 배터리를 방전(전자가 배터리에서 빠져나가도록 허용)하면 납 플레이트에 황산납이 쌓이고 산이 물에 희석됩니다. 황산염과 그 문제에 대해서는 나중에 자세히 설명합니다. 침수된 배터리에서 비중계로 측정한 전해질의 비중은 상대 전하(강도) 또는 희석(방전) 수준을 나타냅니다. 이 반응의 가역성은 납축 배터리의 유용성을 제공합니다. 밀폐형 버전은 정상 사용 시 물, 수소 등을 포함하고 있어 재결합이 가능하며, 수위 확인 및 단자 주변의 부식을 방지할 수 있습니다.
배터리를 충전하는 것은 위의 과정을 역으로 진행하며, 배터리에 기존 전압보다 높은 전압을 가하는 것입니다. 전압이 높을수록 충전 속도가 빨라지지만 몇 가지 제한이 있습니다. 고려해야 할 가스 발생 지점이 있으며, 실제 젤 배터리는 젤에 기포가 발생하여 소멸되지 않고 배터리 손상을 초래할 수 있으므로 피크 충전 전압이 더 낮습니다. 이에 대한 자세한 내용은 충전 튜토리얼에서 확인하세요.
전해질은 매트형 소재에 흡수되어 자유 전해질이 없거나(AGM 배터리), 젤 형태로 안정화되어 있을 수 있습니다(진정한 젤 배터리). 현재 납축 배터리는 기본적으로 암페어 시간 단위의 딥 사이클/스토리지(정격 암페어) 또는 크랭크 암페어 단위의 자동차용 SLI 타입(시동/점화/점화)으로 구분됩니다. 두 가지 용도로 모두 사용할 수 있는 복합형도 있지만, 일반적으로 같은 그룹 크기의 시동용 배터리보다 크랭킹 암페어 등급이 낮습니다.
SLI 배터리
SLI 배터리는 짧은 시간 동안 높은 암페어를 방출(시동 시퀀스)한 다음 장비의 충전 시스템(교류 발전기)에서 비교적 빠르게 재충전되도록 설계되었습니다. 일반적으로 시작 시퀀스는 배터리 용량의 3% 미만을 방전합니다. SLI 배터리는 반복적인 심방전용으로 설계되지 않았으며, 심방전을 받으면 수명이 상당히 단축됩니다. 이 등급에는 습식(침수) 배터리와 완전히 밀봉된 유지 보수가 필요 없는 배터리(AGM-흡수형 유리 매트)가 있습니다. 이들은 일반적으로 플레이트 수가 많고 플레이트가 상대적으로 얇습니다. CA, 크랭킹 암페어(32도 F 기준) 및 CCA, 콜드 크랭킹 암페어(0도 F 기준)로 등급이 매겨집니다.
딥 사이클 배터리
딥 사이클 배터리는 두꺼운 판으로 설계되어 방전 속도가 일정하고 방전된 후 재충전할 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 배터리가 적용되는 대표적인 시장으로 RV, 선박, 딥 사이클, 스토리지, 골프 카트 배터리 등이 있습니다. 딥 사이클 배터리는 유지보수 절차로 완전히 방전해도 아무런 이점이 없으며 메모리 효과도 없습니다. 일반적으로 암페어시(ah) 단위로 평가되지만, 이중 용도로 사용되거나 가끔 시동 용도로 사용되는 경우 CA 및 CCA 등급이 있을 수 있습니다.
딥 사이클 납축 배터리는 습식 및 밀폐형 두 가지 구성으로 제공됩니다. 습식 배터리는 과충전에 대한 내성이 높지만 충전 시 수소 가스를 방출하므로 적절히 배출해야 하며 수위를 자주 확인해야 합니다. 밀폐형 납축 배터리는 AGM(흡수 유리 매트) 또는 젤 구조로 되어 있으며, 두 가지 모두 VRLA(밸브 조절 납축) 배터리라고도 불립니다. 흔히 "젤"이라는 용어는 유지보수가 필요 없는 진정한 밀폐형 배터리를 지칭하는 데 사용되며, 이는 배터리 소비자에게 혼란을 야기하는데, 특히 진정한 젤의 충전 요건에서 AGM과 진정한 젤은 몇 가지 다른 특성을 가지고 있기 때문입니다. 두 유형 모두 유지보수가 필요 없고 액체를 흘릴 염려가 없으며 가스 발생이 최소화됩니다. 밀폐형 배터리의 다른 이름으로는 스타이브 전해질, 유지 보수가 필요 없는, 건전지, 유출 방지 등이 있습니다. 이들 대부분은 미국 교통부(DOT)의 항공 운송 승인을 받았으며 위험하지 않은 것으로 분류됩니다.
젤은 극한의 온도, 낮은 충전 상태에서의 보관, 내부 방전율의 영향을 가장 적게 받지만, 최대 충전 전압 요구 사항은 침수 또는 AGM 배터리보다 측정 가능하게 낮습니다. AGM 배터리는 젤 셀보다 과충전을 약간 더 잘 견딥니다. AGM 카테고리에는 Optima™ 및 Odyssey™를 비롯해 여러 가지 고성능 밀폐형 배터리가 포함됩니다. 가정용 경보 시스템, 컴퓨터 UPS(무정전 전원 공급 장치) 박스 등에서 볼 수 있는 "밀폐형 납축", "유출 방지" 또는 "유지 보수가 필요 없음"이라고 표시된 소형 배터리는 거의 대부분 AGM 유형 배터리입니다. "젤"이라고 표시되어 있지 않거나 부품 번호에 "G"가 있으면 젤이 아닙니다.
고성능 배터리
앞서 옵티마™와 오디세이™ 고성능 배터리를 언급했습니다. Rock Racing™과 같은 다른 제품도 있습니다. 이러한 배터리는 프리미엄 소재와 구조 기술을 사용하여 우수한 성능을 발휘하며, 가격이 이를 반영하는 경향이 있습니다. 오디세이 장치는 처음 5초 동안 매우 높은 버스트 암페어를 나타내며, 이는 고배기량 또는 고압축 엔진을 시동할 때 매우 중요한 기능입니다. 또한 완전 방전 및 재충전이 여러 번 가능합니다(방전 깊이 80%에서 400회 정격). 시동과 딥 사이클이라는 두 가지 용도로 이보다 더 좋은 제품은 없습니다. 저희는 비상 점프 또는 기타 상황과 테스트를 위해 Odyssey PC1500을 충전하여 매장에 준비해 두고 있습니다. 충분합니다.
배터리 용량
배터리 용량은 배터리가 저장하고 부하에 전달할 수 있는 에너지의 척도입니다. 이는 업계 표준 시간 동안 배터리가 얼마나 많은 전류를 공급할 수 있는지에 따라 결정됩니다. 측정 단위는 "암페어시(ah)"라고 합니다. 배터리 업계 표준은 20시간으로, 12V 배터리의 경우 전압이 10.5V로 떨어질 때까지 80도에서 20시간 동안 배터리가 얼마나 많은 암페어의 전류를 공급할 수 있는지, 24V 배터리의 경우 21볼트로 떨어질 때까지 얼마나 많은 암페어의 전류를 공급할 수 있는지를 의미합니다. 예를 들어 100Ah 배터리는 20시간 동안 5암페어를 공급합니다. 간혹 회사나 마케터가 10시간 요금이나 다른 요금을 사용하는 경우가 있으므로 브랜드와 그룹 규모를 비교할 때 어떤 요금이 제공되는지 확인하세요.
배터리 용량은 분 단위의 예비 용량(RC)으로도 표시됩니다. 예비 용량은 12V 배터리의 경우 전압이 10.5V로, 24V 배터리의 경우 21V로 떨어질 때까지 배터리가 80도 F에서 25암페어를 공급할 수 있는 시간(분)을 말합니다. 암페어 시간(ah)과 예비 용량(RC)의 관계는 다음 공식으로 근사화할 수 있습니다: ah = RC 곱하기 0.6
일반적인 배터리 크기: BCI*Group, 배터리 전압, V, 배터리: AH 31, 12, 105, 4D, 12, 200, 8D 12 245 GC2 (골프 카트) 6 220 * 국제 배터리 협의회
높은 배터리 방전율
방전 속도가 업계 표준인 20시간 이상으로 증가하면 '푸커트 효과'로 인해 사용 가능한 용량이 감소합니다. 이 감소는 선형적이지 않으며 아래 차트에 표시되어 있습니다.
배터리 용량/방전율 방전 시간 사용 가능 용량 20 100% 10 87% 8 83% 6 75% 5 70% 3 60% 2 50% 1 40%
특정 애플리케이션에 맞는 배터리 크기를 정할 때는 이 점을 고려해야 합니다. 전류 소모량이 많은 경우 배터리 용량을 단순 계산된 암페어 시간 요건보다 늘려야 합니다.
배터리 수명 및 방전 깊이(DOD)
배터리 수명은 각 사이클에서 방전이 심할수록 짧아집니다. 배터리 뱅크 용량을 최소 요구 사항 이상으로 늘리면 배터리 뱅크의 수명이 늘어납니다. 트루 젤 배터리는 깊게 방전할 경우 AGM보다 사이클 수가 더 많으므로 밀폐형 배터리를 사용하고 매일 깊게 방전하는 골프 카트 및 휠체어/스쿠터에 자주 사용됩니다.
평균 수명 주기 차트 방전 깊이 수명 주기 수명 주기 수명 주기 AH 용량의 % 그룹 27/31 그룹 8D 그룹 GC2 10 1000 1500 3800 50 320 480 1100 80 200 300 675 100 150 225 550
배터리에 미치는 온도 영향
납축 배터리는 저온에서 용량이 줄어듭니다. 32도에서 배터리는 80도에서 정격 용량의 약 75%만 제공하므로 추운 환경에 필요한 용량의 배터리 뱅크 크기를 정할 때 이 점을 고려해야 합니다. 매우 추운 기후에서는 난방 또는 단열 처리된 공간을 사용하는 것이 좋습니다. 온도가 높으면 배터리 화학 반응이 활발해져 배터리 수명이 현저히 줄어듭니다. 60F~80F 환경에서 5년을 사용할 수 있는 배터리는 사막 환경에서는 2년밖에 사용할 수 없습니다.
내부 방전
배터리는 자체 방전이라고도 하는 내부 방전이 발생할 수 있습니다. 이 비율은 배터리 유형과 배터리 구성에 사용된 납의 야금에 따라 결정됩니다. 내부에 전해질을 위한 구멍이 있는 습식 전지는 납-안티몬 합금을 사용하여 기계적 강도를 높입니다. 또한 안티몬은 내부 방전율을 한 달에 8%에서 40%까지 증가시킵니다. 따라서 습식 셀은 장기간 관리하지 않거나 충전하지 않은 상태로 방치해서는 안 됩니다. 젤 및 AGM 배터리 구성에 사용되는 납은 젤 또는 매트 소재에 의해 안정화되기 때문에 높은 기계적 강도가 필요하지 않습니다. 일반적으로 칼슘은 납과 합금되어 가스 발생과 내부 방전율을 줄이며, 이는 AGM 및 젤 배터리의 경우 한 달에 2%에서 10%에 불과합니다.
내부 방전을 포함한 모든 배터리 방전은 화학적 주기의 일부로 배터리 플레이트에 황산염을 생성하며, 충분한 시간이 지나면 이 황산염이 굳어져 배터리 용량이 줄어들거나 기능이 완전히 상실될 수 있습니다. 사용 후 정기적으로 충전하거나 장기간 보관할 때 '플로팅' 충전기(보트 배터리, ATV 등)를 사용하면 이러한 용량 감소를 방지하고 배터리 수명을 최대화할 수 있습니다. 납축 배터리의 상당 부분(약 50%)은 황산염으로 인해 용량이 감소하거나 사용할 수 없게 되어 정격 수명에 도달하지 못합니다. 황산염을 처리하기 위한 전자 장치(충전기 및 독립형 장치)가 있지만, 가장 좋은 방법은 고품질의 '스마트' 충전기를 사용하는 등 적절한 배터리 관리로 황산염이 발생하지 않도록 하는 것입니다.
최대 배터리 수명 달성에 대한 요약
위에서 설명한 내용을 통해 배터리 수명과 관련된 몇 가지 문제가 있음을 알 수 있습니다. 사용 후 적시에 충전하고, 가능하면 완전 방전을 피하며, 정기적인 유지보수 충전 또는 보관 중이거나 계절에 맞지 않는 배터리(제트스키, 스노모빌, ATV 등)에 '플로트' 충전기를 사용하는 것은 모두 배터리 수명을 늘리는 데 기여합니다. 가급적 극한의 온도, 특히 열을 피하고 침수된 배터리의 수위를 확인하는 것도 필수입니다. 일부 애플리케이션은 배터리 수명이 다할 가능성이 높고 그 결과 용량이 감소할 수 있습니다. 매일 사용하는 휠체어와 스쿠터가 이 범주에 속합니다.
배터리의 직렬 및 병렬 연결
두 개 이상의 배터리를 직렬(양극에서 음극으로 연결)로 연결하면 전압은 합산되지만 AH 용량은 동일하게 유지됩니다. 따라서 12V, 100Ah 배터리 두 개를 직렬로 연결하면 24V, 100Ah 팩이 됩니다. 한 배터리의 음극은 두 번째 배터리의 양극에 연결되고 나머지 단자는 시스템 연결 단자입니다.
두 개 이상의 배터리를 병렬(양극과 양극, 음극과 음극)로 연결하면 AH 용량(암페어)은 합산되지만 전압은 동일하게 유지됩니다. 따라서 12V, 100Ah 배터리 두 개를 병렬로 연결하면 12V, 200Ah 팩이 됩니다.
