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저온 배터리: 작동 방식과 올바른 배터리 선택 방법

저온 배터리란 무엇인가요?

A 저온 배터리 는 0°C 이하의 온도에서도 안정적인 성능을 유지하도록 특별히 설계되었습니다. 온도가 0°C에 가까워질수록 내부 저항이 증가하여 에너지 저장량이 줄어들고 충전 시간이 길어지며 용량이 낮아지는 일반 리튬 이온 배터리와 달리 저온 배터리는 이러한 한계를 극복하고 극한의 추운 환경에서도 일관된 전력을 보장하도록 설계되었습니다.

저온은 배터리에 어떤 영향을 미치나요?

화학 반응 속도

저온에서는 흑연 전극의 리튬 이온 인터칼레이션과 리튬 도금 반응이 동시에 일어납니다. 추운 환경에서는 흑연 내 리튬 이온의 확산이 억제되고 전해질의 전도도가 감소하여 인터칼레이션 과정이 느려집니다. 이로 인해 흑연 표면의 리튬 도금 가능성이 높아져 고체 전해질 계면(SEI) 층의 두께가 증가합니다.

방전 용량

저온에서는 전극 재료의 활성이 감소하여 리튬 이온의 이동이 제한되고 방전 전류가 감소합니다. 결과적으로 전체 배터리 용량이 감소합니다.

배터리 저항

또한 저온은 양극과 음극 모두에서 하전된 이온의 이동을 방해하고 전해질에서 이온 이동을 느리게 합니다. 활성 물질의 표면에 침전물이 형성되어 내부 저항이 더욱 높아질 수 있습니다. 이 과정에서 추가 열이 발생하고 리튬 배터리 성능이 크게 저하될 수 있습니다. 또한 리튬 이온은 충전 및 방전 중에 전해질과 비가역적으로 반응하여 시간이 지남에 따라 점진적인 용량 손실 또는 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

저온 리튬 배터리는 어떻게 작동하나요?

1. 전해질 최적화
저온에서는 표준 리튬 이온 배터리의 전해질 전도도가 감소하여 이온 이동 속도가 느려지고 전체 용량이 감소합니다. 저온 배터리는 극한의 추위에서도 전도성을 유지하는 특수 제조된 전해질을 사용하여 일관된 이온 이동과 안정적인 성능을 보장합니다.

2. 전극 머티리얼 디자인
저온 배터리의 흑연 및 리튬-금속 산화물 전극은 내부 저항을 줄이고 리튬 이온 확산을 향상하도록 세심하게 설계되었습니다. 이를 통해 리튬 도금 및 성능 저하의 위험을 최소화하여 방전 용량과 배터리 수명을 유지합니다.

3. 고체 전해질 인터페이스(SEI) 제어
SEI 층은 배터리 안정성에 중요한 역할을 합니다. 저온 배터리는 전극 표면에 과도한 리튬 축적을 방지하고 돌이킬 수 없는 반응을 줄이며 장기적인 성능을 유지하는 데 도움이 되는 안정적인 SEI 층을 형성하도록 설계되었습니다.

4. 열 및 구조 관리
일부 저온 배터리는 최적의 작동 온도를 유지하기 위해 내부 발열체나 단열재가 내장되어 있습니다. 또한 배터리 내부의 구조적 개선으로 이온 이동 저항을 줄여 극한의 추위에서도 안정적인 에너지 출력을 보장합니다.

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저온 배터리

랜대즐 저온 배터리 장점

모양 이점

고급 스태킹 기술배터리 모양을 광범위하게 맞춤화할 수 있어 더 큰 혜택을 제공합니다. 설계 유연성 디바이스 내부 공간 활용을 최적화합니다. 이를 통해 다음과 같은 생산이 가능합니다. 작은, 초박형 배터리 소형 또는 독특한 형태의 제품에 적합할 뿐만 아니라 안정적인 저온 성능을 제공합니다. 이러한 배터리는 특수 애플리케이션, 전문 스마트 장비 및 추운 환경에서도 공간 효율성과 일관된 성능이 모두 중요한 환경에 이상적입니다.

성능 이점

뛰어난 저온 방전 성능

0.5C 방전 시 -40°C에서 효율은 60% 이상으로 유지됩니다.
0.5C 방전 시 -30°C에서 배터리는 공칭 용량의 최대 80%를 제공합니다.

넓은 작동 온도 범위: 넓은 작동 온도 범위 -40°C~60°C.

높은 안전 기준: UL, CE 및 UN 인증 요건을 준수합니다.

저온 배터리 방전 곡선

무게 이점

동일한 전압 및 용량 사양에서 저온 리튬 이온 폴리머(LiPo) 배터리가 저온 18650 셀보다 더 가벼운 이유는 LiPo 배터리가 단단한 금속 케이스 대신 유연한 폴리머 전해질을 사용하여 전체 무게를 줄이고 더 컴팩트하고 공간 효율적인 설계가 가능하기 때문입니다.

결론

저온 배터리는 산업 장비, 드론, 스마트 기기, 특수 애플리케이션 등 추운 환경에서 안정적인 성능을 보장하는 데 필수적입니다. 저온 배터리의 작동 원리를 이해하면 운영 요구사항에 가장 적합한 배터리를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 올바른 저온 배터리를 선택하면 극한의 조건에서도 디바이스 성능을 극대화하고 배터리 수명을 연장하며 안전을 유지할 수 있습니다.

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