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보호회로(PCM)의 기능
관리자 2012-11-23 6623
리튬 이온 전지가 최적의 성능을 유지하기 위해서는 과 충전 또는 과 방전으로 부터 보호 되어야 합니다.
셀 당 충전전압이 4.5V를 넘을 경우 전해질이 분해되어 가스가 발생 되거나, 안전 밸브에 압력을 가함으로써
셀 간의 압력을 높이는 원인이 됩니다. 따라서 셀에서 전해질이 누출하게 되어 화재 및 폭발을 유발하는
원인이 됩니다. 반면 배터리를 과 방전 시킬 경우 음극이 파손되어 배터리 의 성능을 저하시킵니다.
리튬 이온 2차전지의 위험성을 예방하기 위하여 다음과 같은 기능을 가진 보호회로(PCM)가 필요합니다.

☞ 과충전 방지 : 단셀의 전압이 4.35V±0.05V(약 25℃)이상이 될 경우 과충전 방지
☞ 과충전 방지 후 리셋 : 배터리 팩 단셀의 전압이 4.0V±0.15V이거나 이하일 경우 과충전 방지회로 작동
☞ 과방전 방지 : 단셀의 전압이 2.3V±0.15V이거나 이하일 경우 과방전 보호 회로 작동
☞ 과방전 방지 후 리셋 : 배터리 단셀의 전압이 2.3V±0.15V이거나 이상일 경우 과방전 보호회로 작동
☞ 과방전 전류 방지 : 3C㎃ 또는 그 이상의 전류에서 과방전 방지
☞ 과방전 전류 방지 리셋 : 부하 단락이 되면서 자동적으로 과방전 방지 회로가 자동적으로 작동

보호회로(PCM)를 사용 한다고 해도 리튬이온 전지는 이온상태의 액체 전해질을 사용하는 한 항시 폭발의
위험을 안고 있는 등 안전성이 떨어지는 것이 큰 단점으로 지적되고 있어 이를 보완하고 에너지 밀도를 더욱
높이기 위한 업체들의 연구개발이 끊임없이 이어지고 있습니다.
Li-Ion전지의 특성상 충 방전시의 최대치는 제한되어야 하며,Cell 온도가 모니터 되어야 합니다.
그러므로 Li-Ion 전지팩은 각셀의 절정 전압을 제한하고 방전시 Cell의 전압이 너무 낮게 떨어지는 것을
보호하는 PCM을 필요로 합니다.
PCM의 예방 조치로 인하여 과 충전으로부터 생길 수 있는 Li-금속의 석출 가능성이 배제되었습니다.
폭발의 위험성으로부터 리튬 이온전지는 안전성 확보가 어렵다는 이유로 상품화를 포기한 미국 및 유럽
전지업체들과 달리 이를 보완하는 보호회로를 개발,상품화를 실현한 한국과 일본 전지 제조 업체들에 의해
2차 전지 시장에서 빠른 속도로 성장해 가고 있습니다.

한편, 보호회로(PCM)의 신뢰성을 높이기 위해 검증을 거쳐 궁합이 잘 맞는 부품들을 일일이 지정 하여
가급적이면 단가가 비싸도 유명 회사인 SEIKO나 RICOH의 보호회로IC와 삼성이나 산요의 FET를 사용
하고 있습니다만, 이부품들에서도 Random 하고 특성이 정확하지 못한 진행성 불량이 있으며, 이것을 더
한번 보완하기 위해 NTC,PTC와 같은 Thermister 를 추가로 사용 하여 배터리를 보호하기 위한 방법을
강구 하고 있습니다. 그러나 보호회로는 전압을 조절 하여 배터리를 보호하는 배터리 보호 방법중 한부분
이며, 배터리 불량 원인을 제공하는 모든 요소를 보호하는 것은 아닙니다.
배터리 사용 요령을 잘 숙지한 후 주의 하여 사용 하시기 바랍니다.
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