전동 공구에 적합한 리튬 이온 배터리 셀을 선택하는 방법

리튬이온 배터리는 많은 최신 무선 전동 공구의 선호 전원이 되었습니다. 전동 드릴, 임팩트 렌치부터 각도 그라인더, 톱 및 기타 전문 장비에 이르기까지 충전식 리튬이온 배터리 팩은 높은 에너지 밀도, 경량 설계 및 안정적인 전력 출력을 결합하여 제공합니다.

그러나 올바른 배터리 셀을 선택하는 것은 단순히 사용 가능한 가장 높은 용량을 선택하는 것만이 아닙니다. 다른 전동 공구는 다른 전력 요구 사항, 작동 조건 및 런타임 기대치를 가지고 있습니다.

배터리 팩 제조업체, 유통업체 및 전동 공구 개발자에게는 적합한 배터리 솔루션을 설계할 때 배터리 셀 사양을 이해하는 것이 필수적입니다.

이 가이드에서는 전동 공구용 리튬이온 배터리 셀을 선택할 때 고려해야 할 주요 요소를 살펴봅니다.

리튬이온 배터리는 무선 전동 장비에 적합하게 만드는 여러 가지 장점을 제공합니다.

높은 에너지 밀도

리튬이온 셀은 컴팩트하고 가벼운 디자인으로 비교적 많은 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 이는 무선 공구의 전체 무게를 줄이는 데 도움이 되면서도 충분한 작동 시간을 제공합니다.

높은 방전 능력

많은 전동 공구는 특히 시동 또는 중부하 작동 중에 상당한 전류를 필요로 합니다. 고방전 리튬이온 셀은 장비 사양에 따라 선택될 때 이러한 까다로운 전력 요구 사항을 지원할 수 있습니다.

충전식 성능

리튬이온 배터리는 반복적인 충전 및 방전을 지원하므로 도구를 자주 사용하는 전문가에게 실용적입니다.

유연한 배터리 팩 설계

원통형 셀, 특히 18650 및 21700 형식은 배터리 팩 제조업체에게 유연성을 제공합니다. 필요한 전압과 용량을 달성하기 위해 다양한 직렬 및 병렬 구성을 사용할 수 있습니다.

전동 공구 배터리 셀을 선택할 때 두 가지 중요한 사양은 용량과 방전율입니다.

용량은 배터리 셀이 저장할 수 있는 전기량을 나타냅니다.

예시:

• 2500mAh: 방전 능력에 따라 중간 정도의 에너지 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합합니다.

• 3000mAh: 용량과 크기의 균형을 제공합니다.

• 4000mAh: 더 긴 작동 시간을 위해 더 많은 에너지 저장을 제공합니다.

• 5000mAh: 더 긴 런타임을 우선시하는 응용 분야에 더 높은 용량을 제공합니다.

더 높은 용량의 셀은 작동 시간을 연장하는 데 도움이 될 수 있지만, 용량만으로는 배터리가 고출력 공구에 적합한지 여부를 결정하지는 않습니다.

방전 능력은 셀이 지정된 조건에서 얼마나 많은 전류를 전달할 수 있는지를 결정합니다.

예를 들어, 전동 임팩트 렌치는 까다로운 작업 중에 상당한 전류를 전달할 수 있는 배터리 팩이 필요할 수 있습니다.

불충분한 방전 능력을 가진 셀을 사용하면 과도한 전압 강하, 과열 또는 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

따라서 배터리 팩 설계자는 용량만 고려하는 대신 연속 방전 전류와 피크 전류 요구 사항을 모두 평가해야 합니다.

18650 및 21700은 충전식 배터리 팩에 사용되는 두 가지 일반적인 원통형 리튬이온 배터리 형식입니다.

두 형식 모두 장점이 있으며, 적절한 선택은 설계 요구 사항에 따라 달라집니다.

18650 셀은 직경 약 18mm, 길이 65mm입니다.

주요 특징은 다음과 같습니다:

• 컴팩트한 치수.

• 확립된 공급망 및 광범위한 모델 가용성.

• 유연한 배터리 팩 구성.

• 다양한 용량 및 방전 성능 옵션.

18650 셀은 일반적으로 무선 드릴, 휴대용 전동 공구 및 컴팩트 배터리 팩 설계에 사용됩니다.

21700 셀은 직경 약 21mm, 길이 70mm입니다.

18650 셀과 비교하여 더 큰 형식은 더 많은 내부 공간을 제공하여 제조업체가 더 높은 용량 또는 다른 방전 특성을 가진 셀을 개발할 수 있습니다.

주요 특징은 다음과 같습니다:

• 셀당 잠재적으로 더 높은 용량.

• 다양한 고방전 옵션.

• 배터리 팩 설계 최적화 기회.

• 셀 사양에 따라 까다로운 전력 응용 분야에 적합합니다.

21700 셀은 에너지 저장과 전력 출력을 모두 요구하는 전문 전동 공구에 매력적인 옵션이 될 수 있습니다.

어떤 것을 선택해야 할까요?

18650 셀과 21700 셀 사이에 보편적인 승자는 없습니다.

컴팩트한 치수와 기존 배터리 팩 호환성이 우선 순위라면 18650 셀이 적합할 수 있습니다. 설계에 셀당 더 높은 에너지 또는 다른 전력 대 크기 균형이 필요한 경우 21700 셀을 고려해 볼 가치가 있습니다.

최종 결정은 항상 실제 셀 사양과 배터리 팩 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.

다른 전동 공구는 다른 작동 요구 사항을 가지고 있습니다.

다음은 몇 가지 일반적인 응용 분야와 고려할 만한 배터리 특성입니다.

무선 드릴은 건설, 목공 및 주택 개조에 널리 사용됩니다.

배터리 선택 시 고려해야 할 사항:

• 모터에 적합한 전압.

• 충분한 방전 능력.

• 용량과 무게의 균형.

• 반복 작동 중 안정적인 성능.

임팩트 렌치는 고정 및 해제 작업 중에 높은 전력 수요를 경험하는 경우가 많습니다.

고방전 리튬이온 셀은 연속 및 펄스 방전 정격이 설계 요구 사항을 충족하는 경우 이러한 응용 분야에 더 적합할 수 있습니다.

각도 그라인더는 특히 단단한 재료를 절단하거나 연마할 때 비교적 높은 전력을 요구할 수 있습니다.

배터리 팩은 충분한 전류 용량, 효과적인 열 관리 및 적절한 보호 시스템으로 설계되어야 합니다.

무선 원형 톱 및 왕복 톱은 절단 작업 중에 상당한 전력을 요구할 수 있습니다.

배터리 팩 설계자는 방전 성능, 열 조건 및 작동 시간에 특히 주의를 기울여야 합니다.

적합한 개별 배터리 셀을 선택하는 것은 과정의 일부일 뿐입니다. 완전한 배터리 팩도 제대로 설계되어야 합니다.

직렬 및 병렬 구성

직렬 연결은 총 배터리 팩 전압을 증가시키고, 병렬 연결은 전체 용량과 사용 가능한 전류를 증가시킵니다.

예를 들어, 5S 구성은 5개의 셀을 직렬로 연결하고, 5S2P 구성은 각 그룹에 5개의 직렬 그룹과 2개의 병렬 셀로 배열된 10개의 셀을 포함합니다.

구성는 전동 공구의 전기적 요구 사항과 일치해야 합니다.

배터리 관리 시스템 (BMS)

적절한 배터리 관리 시스템은 배터리 상태를 모니터링하고 설계에 따라 과충전, 과방전, 과전류 및 온도 보호와 같은 보호 기능을 제공합니다.

열 관리

고전류 응용 분야는 작동 중에 열을 발생시킵니다. 적절한 셀 간격, 전기 연결 및 열 설계는 안정적인 배터리 성능을 유지하는 데 중요합니다.

셀 일관성

배터리 팩은 일관된 용량, 전압 및 내부 저항을 가진 적절하게 일치된 셀을 사용해야 합니다. 이는 배터리 팩 전체에 걸쳐 균형 잡힌 작동을 지원하는 데 도움이 됩니다.

리튬이온 배터리 팩을 선택하고 조립할 때는 항상 안전을 고려해야 합니다.

중요 고려 사항:

• 추적 가능한 사양을 가진 신뢰할 수 있는 공급업체로부터 셀을 선택하십시오.

• 연속 방전 정격이 응용 분야 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

• 적절한 BMS 및 보호 설계를 사용하십시오.

• 셀의 지정된 전압, 전류 및 온도 한계를 초과하여 작동하지 마십시오.

• 적절한 절연 및 전기 연결을 보장하십시오.

• 셀 제조업체의 충전 및 보관 권장 사항을 따르십시오.

배터리 팩 설계, 조립 및 테스트는 해당 산업 표준 및 안전 요구 사항을 따라야 합니다.

배터리 팩 제조업체 및 전동 공구 브랜드의 경우 신뢰할 수 있는 셀 공급업체를 선택하는 것은 제품 품질을 유지하는 데 중요한 부분입니다.

주문하기 전에 다음 요소를 고려하십시오:

1. 제품 사양: 용량, 공칭 전압, 최대 연속 방전 전류, 내부 저항 및 치수를 확인하십시오.

2. 품질 관리: 셀 테스트 절차, 배치 일관성 및 품질 검사에 대해 문의하십시오.

3. 기술 문서: 공식 데이터시트 및 관련 인증 문서를 요청하십시오.

4. 제품 가용성: 재고 가용성, 생산 능력 및 배송 준비를 확인하십시오.

5. 기술 지원: 다양한 배터리 팩 요구 사항에 적합한 셀을 식별하는 데 도움을 줄 수 있는 공급업체와 협력하십시오.

신뢰할 수 있는 공급업체는 제조업체가 다양한 전동 공구 응용 분야에 대한 배터리 솔루션을 개발할 때 더 나은 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

전동 공구에 적합한 리튬이온 배터리 셀을 선택하려면 배터리 용량을 비교하는 것 이상이 필요합니다. 방전 능력, 셀 치수, 전압, 배터리 팩 구성 및 열 관리가 모두 최종 성능에 영향을 미칩니다.

18650 셀과 21700 셀 모두 전동 공구 배터리 응용 분야에 유용한 옵션을 제공합니다. 최상의 선택은 장비의 특정 요구 사항과 의도된 배터리 팩 설계에 따라 달라집니다.

이러한 주요 사양을 이해하고 신뢰할 수 있는 배터리 셀 공급업체와 협력함으로써 제조업체는 적절한 전력 출력, 작동 시간 및 안정적인 성능을 제공하는 배터리 팩을 개발할 수 있습니다.