리튬 배터리 팩을 맞춤 제작하려면 어떤 정보가 필요합니까?

맞춤형 리튬 배터리 팩은 단순히 여러 개의 배터리 셀을 연결하는 것 이상의 의미를 지닙니다. 이는 기기의 전기적, 기계적, 환경적, 안전 요구 사항을 고려하여 설계된 완벽한 전력 솔루션입니다.

의료기기, IoT 제품, 산업 장비, 전동 공구, 웨어러블 기기 또는 에너지 저장 시스템을 개발하든 관계없이 배터리 프로젝트 초기에 올바른 정보를 제공하면 개발 효율성을 크게 향상시키고 배터리 제조업체가 귀사의 용도에 맞는 솔루션을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그렇다면 맞춤형 리튬 배터리 팩을 요청할 때 어떤 정보를 준비해야 할까요?

다음은 배터리 제조업체가 일반적으로 필요로 하는 주요 사양입니다.

1. 배터리 적용

배터리 제조업체가 가장 먼저 알아야 할 사항은 다음과 같습니다. 배터리는 무엇에 사용될까요?.

예를 들어:

• 의료기기
• 사물인터넷(IoT) 및 스마트 기기
• 산업 장비
• 전동 공구
• 골프 카트
• 웨어러블 전자 기기
• 휴대용 장비
• 비상 조명
• 태양 에너지 저장
• 통신 장비

이 응용 프로그램은 전체 배터리 설계에 중요한 맥락을 제공합니다.

웨어러블 기기용 배터리는 매우 작고 가벼워야 할 수 있는 반면, 산업용 배터리 팩은 높은 방전 전류, 내구성, 내열성 및 긴 수명 주기를 우선시할 수 있습니다.

따라서, 사용하시는 제품에 대한 정보를 더 많이 제공해 주실수록 엔지니어들이 적합한 배터리 솔루션을 추천해 드리기가 더 쉬워집니다.

2. 필요한 배터리 전압

전압은 맞춤형 배터리 팩에서 가장 중요한 사양 중 하나입니다.

사용하시는 기기 또는 시스템의 작동 전압을 알려주십시오. 예를 들면 다음과 같습니다.

3.7V/7.4V/11.1V/12V/14.8V/24V/36V/48V/60V/72V

리튬 배터리의 경우, 공칭 전압과 최대 충전 전압이 반드시 같을 필요는 없습니다.

예를 들어, 일반적인 리튬 이온 전지는 공칭 전압이 약 3.6V 또는 3.7V인 반면, LiFePO4 전지는 공칭 전압이 약 3.2V입니다.

필요한 시스템 전압은 배터리 셀을 직렬로 연결하는 방법을 결정하므로 배터리 팩 설계의 중요한 출발점입니다.

3. 필요한 배터리 용량

다음으로, 애플리케이션에 필요한 에너지 양을 결정해야 합니다.

배터리 용량은 일반적으로 다음과 같이 표시됩니다.

• mAh(밀리암페어시)
• 아 (암페어시)

예시: 40mAh / 2,000mAh / 5,000mAh / 10Ah / 50Ah / 100Ah / 600Ah

용량은 기기의 예상 작동 시간에 직접적인 영향을 미칩니다.

간단한 추정치는 다음과 같습니다.

필요 에너지 ≈ 전력 소비량 × 작동 시간

예를 들어, 기기가 10W의 전력을 소비하고 약 8시간 동안 작동해야 하는 경우:

10W × 8시간 = 80Wh

하지만 변환 효율, 방전 한계, 온도, 배터리 노화 및 기타 사용 조건을 고려하면 실제 배터리 용량은 더 높아야 할 수도 있습니다.

그렇기 때문에 배터리 제조업체는 단순히 요청된 용량을 맞추는 것이 아니라 전체적인 적용 환경을 평가해야 합니다.

4. 최대 방전 전류

배터리 용량만으로는 배터리가 기기에 안전하게 전원을 공급할 수 있는지 여부를 알 수 없습니다. 제조업체는 필요한 방전 전류도 알아야 합니다.

다음 정보를 제공해 주십시오:

• 연속 방전 전류
• 최대 방전 전류 및 최대 전류 지속 시간

예를 들어, 어떤 장치는 평소에는 5A를 소모하지만 시동 시 몇 초 동안 15A를 필요로 할 수 있습니다.

이 정보는 셀 선택, 병렬 연결 셀 수, BMS 사양, 배선, 커넥터 및 열 설계에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

용량이 큰 배터리라고 해서 반드시 높은 방전 전류를 공급할 수 있는 것은 아닙니다.

5. 충전 요구 사항

충전식 배터리 팩을 개발하는 경우 충전 요구 사항 또한 매우 중요합니다.

유용한 정보는 다음과 같습니다.

• 충전 전압 표준 충전 전류
• 최대 충전 전류
• 충전 필요 시간
• 충전기 사양
• 고속 충전 요구 사항

예를 들어, 제품에 고속 충전이 필요한 경우 배터리 셀, BMS, 충전기, 커넥터 및 열 설계 모두를 함께 평가해야 합니다.

따라서 충전기 모델이나 충전 사양을 제공하면 엔지니어가 더욱 호환성이 높은 배터리 솔루션을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

6. 배터리 크기 및 무게

맞춤형 배터리 프로젝트의 경우 물리적 공간은 전기 사양만큼이나 중요합니다. 가능한 최대 공간을 제공해 주십시오.

길이 × 너비 × 높이

가능하다면 다음 정보도 함께 제공해 주세요:

• 최대 배터리 무게
• 사용 가능한 설치 공간
• 장착 지점
• 나사 구멍 위치
• 케이블 출구 위치
• 필요한 배터리 모양
• 하우징 또는 외장재 요구 사항(알루미늄/플라스틱/금속/파란색 PVC)

배터리가 필요한 전압과 용량을 충족하더라도 기기 내부에 물리적으로 맞지 않으면 부적합할 수 있습니다.

기계 도면, 3D 모델 또는 기존 배터리 샘플이 있는 경우 이를 제조업체에 제공하면 설계 프로세스가 훨씬 효율적으로 진행될 수 있습니다.

7. 커넥터, 전선 및 케이블 요구 사항

배터리 팩은 기기, 충전기 또는 제어 시스템에 직접 연결해야 할 수 있습니다. 따라서 다음 사항을 명시해 주십시오.

• 커넥터/단자 유형
• 전선 길이
• 와이어 게이지

제품에 특정 커넥터를 이미 사용하고 있다면, 커넥터 부품 번호 또는 도면을 제공해 주시면 시제품 제작 단계에서 호환성 문제를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

8. 작동 및 보관 온도

온도는 배터리 성능, 안전, 충전 및 수명에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 예상 온도를 알려주십시오.

• 작동 온도 범위
• 충전 온도 범위
• 보관 온도 범위
• 환경 온도의 최고 및 최저값

일부 응용 분야에서는 특히 덥거나 추운 환경에서 작동할 수 있는 배터리가 필요할 수 있습니다.

제품이 실외, 차량, 산업 환경 또는 기타 까다로운 조건에서 사용될 경우, 프로젝트 초기 단계에서 온도 요구 사항을 파악해야 합니다.

9. 배터리 화학

선호하는 배터리 종류가 이미 있다면 제조업체에 알려주세요.

일반적인 충전식 리튬 배터리 화학 구성은 다음과 같습니다.

• 리튬 이온
• 리튬 폴리머
• 리튬인산칼슘(LiFePO4)
• 니-MH
• Ni-CD
• 리소시₂

 

서로 다른 화학 물질은 다음과 같은 측면에서 서로 다른 특성을 가지고 있습니다.

• 에너지 밀도
• 안전
• 사이클 수명
• 방전 성능
• 작동 온도
• 크기와 무게
• 비용

하지만 어떤 화학 작용이 적절한지 확신이 서지 않는다면, 반드시 직접 결정할 필요는 없습니다.

전문 배터리 제조업체는 고객의 애플리케이션 요구 사항을 평가하고 적합한 배터리 화학 성분 및 셀 유형을 추천할 수 있습니다.

10. BMS 요구사항

많은 리튬 배터리 팩에서 배터리 관리 시스템(BMS)은 설계의 필수적인 부분입니다. 적용 분야에 따라 다음과 같은 기능이 필요할 수 있습니다.

• 과충전 보호
• 과방전 보호
• 과전류 보호
• 단락 보호
• 온도 보호
• 세포 균형 조절
• 배터리 충전 상태 모니터링
• 배터리 통신

배터리가 기기 또는 제어 시스템과 통신해야 하는지 여부도 명시해야 합니다. 고급 애플리케이션의 경우 통신 인터페이스에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• SMBus
• 아이²씨
• UART
• RS485
• 할 수 있다

BMS는 프로젝트 막바지에 별도로 선택하는 것이 아니라, 배터리 구성과 전체 시스템의 요구 사항을 고려하여 설계되어야 합니다.

11. 필수 자격증

인증 요건은 배터리 유형, 적용 분야 및 목표 시장에 따라 다릅니다. 프로젝트에 따라 다음과 같은 표준 또는 인증이 필요할 수 있습니다.UN38.3/ IEC 62133/UL1642 /UL2054 /이것/CB/RoHS/KC/까지/왜/MSDS기타 시장별 요구사항

인증 요구사항은 셀 선택, BMS 설계, 기계적 구조, 테스트, 문서화 및 개발 일정에 영향을 미칠 수 있으므로 조기에 파악하는 것이 중요합니다.

Howell Energy는 다양한 국제 인증과 시장별 규정 준수 지원을 통해 배터리 제품과 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

12. 기타 특별 요구사항

마지막으로, 설계에 영향을 줄 수 있는 다른 사항이 있으면 배터리 제조업체에 알려주세요. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 방수 요구 사항
• 먼지 저항성
• 진동 저항
• 충격 저항
• 고온/저온 작동
• 높은 방전율
• 긴 수명 주기
• 경량 설계
• 초슬림 디자인
• 특수 인클로저
• 맞춤형 라벨링(OEM/ODM)
• 통신 요구사항
• 특수 포장
• 목표 생산량
• 예상 배송 일정

사소한 요구사항이라도 배터리 설계에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 시제품 개발 후가 아니라 프로젝트 초기에 이러한 요구사항을 논의하는 것이 항상 더 좋습니다.

이러한 사양을 제공한 후에는 어떤 일이 발생하나요?

요구 사항이 확정되면 전문 배터리 제조업체가 프로젝트 평가를 시작할 수 있습니다. 일반적인 맞춤형 배터리 개발 프로세스는 다음과 같습니다.

1단계: 요구사항 분석

엔지니어는 해당 애플리케이션의 전기적, 기계적, 환경적 및 규제적 요구 사항을 검토합니다.

2단계: 배터리 셀 선택 및 배터리 설계

적합한 배터리 셀과 구성은 전압, 용량, 방전 성능, 크기, 수명 주기 및 기타 요구 사항을 기준으로 평가됩니다.

3단계: BMS 및 보호 설계

BMS, 보호 기능, 통신 인터페이스, 배선 및 기타 전기 부품은 배터리 팩 요구 사항에 따라 설계됩니다.

4단계: 프로토타입 개발 및 테스트

전기적, 기계적, 열적 및 기능적 검증을 위해 시제품 배터리 팩을 제작합니다.

적용 분야에 따라 테스트에는 용량 테스트, 사이클 테스트, 온도 테스트, 진동 테스트, 안전 테스트 및 기타 신뢰성 평가가 포함될 수 있습니다.

5단계: 인증 및 검증

필요한 경우, 배터리 팩은 대상 시장에 맞는 인증 및 규정 준수 절차를 거칠 수 있습니다.

6단계: 대량 생산

설계가 검증되고 승인되면 배터리 팩은 제조 공정 전반에 걸쳐 품질 관리를 거쳐 대량 생산에 들어갈 수 있습니다.

모든 사양을 알지 못하면 어떻게 해야 할까요?

사실 이건 아주 흔한 일입니다.

배터리 제조업체에 문의하는 많은 고객은 아직 배터리의 전체 사양을 가지고 있지 않습니다.

당신은 다음 사항만 알 수 있습니다:

"우리 기기에는 충전식 배터리가 필요합니다."

괜찮아요.

프로젝트 시작 시, 현재 가지고 있는 정보를 최대한 많이 제공해 주시면 됩니다. 예를 들어 다음과 같은 정보들이 있습니다.

• 제품 적용
• 기기 전력 소비량
• 예상 작동 시간
• 사용 가능한 배터리 공간
• 최대 전류
• 목표 시장
• 제품 도면 또는 사진
• 기존 배터리 사양
• 연간 구매량

전문 배터리 엔지니어링 팀은 이 정보를 활용하여 적절한 배터리 화학 성분, 전압, 용량, 셀 구성, BMS, 커넥터 및 기계적 설계를 결정할 수 있습니다.

하웰 에너지의 맞춤형 배터리 솔루션

하웰 에너지(Howell Energy)는 20년 이상의 배터리 업계 경력을 보유한 배터리 제조업체입니다. 당사는 배터리 설계, 셀 선정, 팩 개발, BMS 통합, 테스트 및 맞춤형 요구 사항을 포괄하는 OEM/ODM 배터리 솔루션을 제공합니다.

당사의 맞춤형 배터리 제작 역량에는 다양한 전압 및 용량 구성, 맞춤형 크기 및 모양, 커넥터, RS485 및 CAN과 같은 통신 인터페이스, 그리고 기타 애플리케이션별 요구 사항이 포함됩니다.

당사의 배터리 포트폴리오는 리튬 이온, 리튬 폴리머, LiFePO4, 리튬 1차 전지, NiMH, Ni-Cd 및 맞춤형 배터리 팩을 포함하므로 용도에 따라 다양한 배터리 기술을 추천해 드릴 수 있습니다.

맞춤형 배터리 팩 개발을 시작할 준비가 되셨나요?

저희에게 연락하시기 전에 모든 사양을 확정하실 필요는 없습니다.

이미 보유하고 계신 정보(용도, 필요 전압 및 용량, 크기, 전류 요구 사항, 작동 환경, 도면 또는 기존 배터리 샘플 등)를 보내주십시오.

저희 엔지니어링 팀은 고객님의 요구사항을 평가하고 제품 컨셉을 실용적인 배터리 솔루션으로 구현하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.

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