의료 기기용 백업이든, 실외 프로젝트를 위한 휴대용 발전소든, 산업용 기계의 중요한 구성 요소든, 배터리 팩을 몇 달 동안 사용하지 않은 적이 있다면, 저장 공간이 부족하면 한때 안정적이던 전원이 가장 필요할 때 충전을 할 수 없는 쓸모없는 전원으로 변할 수 있다는 것을 알고 계실 것입니다. 배터리 팩 공급업체로서 저는 고객이 몇 달 동안 보관한 후 고장난 팩에 대해 불만을 제기하는 이유를 해결하는 데 수년을 보냈으며, 대개 근본 원인은 간단합니다. 즉, 배터리 팩을 올바르게 보관하지 않았기 때문입니다.
배터리 보관은 단순히 옷장에 밀어넣고 잊어버리는 것이 아닙니다. 이는 과학(리튬 이온, 납산 및 기타 일반적인 화학 물질이 어떻게 분해되는지 이해)과 시간이 지남에 따라 손상을 방지하는 실용적이고 실행 가능한 단계가 혼합된 것입니다. 이 업계에서 수년 동안 저는 제조, 의료 및 야외 레크리에이션 분야의 팀과 협력하여 스토리지 모범 사례를 개선했으며, 제가 배운 내용을 공유하기 위해 왔습니다. 이를 통해 배터리 팩을 사용하지 않을 때에도 의도한 대로 성능을 유지할 수 있습니다.
먼저, 보관된 배터리 팩의 가장 큰 적, 바로 자가 방전에 대해 이야기해 보겠습니다. 모든 배터리는 장치에 전원을 공급하지 않는 경우에도 시간이 지남에 따라 소량의 충전량을 잃습니다. 리튬 이온 팩(소비자 전자제품부터 산업 장비에 이르기까지 현대 배터리 팩에서 가장 일반적인 유형)의 경우 자체 방전율은 대략 월 2~3%입니다. 납산 팩의 경우 월 5~10% 정도로 약간 더 높습니다. 보관 중에 배터리 전압이 너무 낮아지면 내부 셀이 영구적으로 손상되거나 용량이 줄어들거나 심지어 팩을 사용할 때 팩이 완전히 고장날 수 있는 심방전(deep discharge)이 발생할 위험이 있습니다. 그렇기 때문에 배터리 팩을 보관할 때의 첫 번째 규칙은 간단합니다. 장시간 동안 완전히 충전되거나 완전히 방전된 상태로 두지 않는 것입니다.
그렇다면 배터리 팩을 보관하기에 이상적인 상태는 무엇일까요? 대부분의 리튬 이온 팩(우리 시설의 재료 과학 팀이 이를 지원함)의 최적 지점은 40~60% 충전 상태(SoC)입니다. 이 범위는 자체 방전을 최소화하는 동시에 과충전(배터리가 가득 찬 후 오랜 시간 동안 팩을 꽂아둔 경우 발생) 또는 완전 방전의 위험을 줄입니다. 예를 들어, 6개월 동안 보관할 팩이 있는 경우, 버리기 전에 약 50%까지 채우는 것이 100%로 두거나 몇 달 후에 20%로 낮추는 것보다 훨씬 낫습니다. 우리는 이것을 항상 우리의 눈으로 봅니다.IFF 전원 공급 장치 배터리팩는 통신 및 산업 제어 시스템의 중요한 전원 백업을 위해 설계된 소형 리튬 이온 팩입니다. 고객들은 이러한 팩을 계절별 백업(예: 시설 유지 관리 중에만 전원이 꺼지는 서버 등)으로 사용할 때 어떻게 보관해야 하는지 자주 문의하며, 항상 먼저 50%까지 충전하는 것을 권장합니다. 이는 팩에 내장된 LED 충전 표시기를 사용하면 쉽게 할 수 있습니다.
SoC를 올바르게 설정했다면 다음 요소는 온도입니다. 배터리는 온도에 민감하며 극도로 덥거나 추운 환경에서는 성능 저하가 가속화됩니다. 고온(77°F/25°C 이상)은 특히 나쁩니다. 고온은 배터리 내부의 화학 반응 속도를 높여 용량 손실이 더 빨라지고 경우에 따라 열 폭주 위험이 더 높아집니다. 맥락에 따라 40°C/104°F에 보관된 리튬 이온 팩은 20°C/68°F에 보관된 리튬 이온 팩보다 약 2배 빠르게 분해됩니다. 추운 온도도 좋지 않습니다. 영하로 떨어지면 내부 재료가 부서지기 쉬워 배터리가 팽창하거나 수축할 때 셀이 손상될 수 있습니다. 거의 모든 일반 배터리 화학물질의 최적 보관 온도 범위는 0°C(32°F) ~ 20°C(68°F)입니다. 이것이 바로 배터리 팩을 여름에는 더운 차고, 겨울에는 차가운 창고, 하루 종일 직사광선을 받을 수 있는 창가 근처에 보관하면 안 되는 이유입니다.
습도는 종종 간과되는 또 다른 요소입니다. 습도가 높으면 팩의 금속 단자와 내부 연결이 부식될 수 있으며, 습도가 낮으면 정전기가 축적되어 민감한 전자 장치(특히 충전 및 방전을 조절하는 내장 배터리 관리 시스템 또는 BMS가 있는 팩)가 손상될 수 있습니다. 보관에 이상적인 습도는 40%~60%입니다. 매우 습한 기후에 거주하는 경우 건조제 패킷(새 전자 제품과 함께 제공되는 작은 실리카겔 팩)이 들어 있는 플라스틱 보관함을 사용하면 과도한 습기를 흡수하는 데 도움이 될 수 있습니다. 쓰레기통이 밀폐되어 있지 않은지 확인하세요. 갇힌 습기로 인해 손상이 발생하는 것을 방지하려면 배터리에 약간의 공기 순환이 필요합니다.
이제 특정 유형의 배터리 팩에 대해 이야기해 보겠습니다. 보관 요구 사항은 다루는 화학 물질에 따라 달라질 수 있기 때문입니다. 우리 팀은 다양한 사용 사례에 맞는 다양한 팩을 사용하고 있으며, 고객이 리튬 이온 팩과 납축 팩에 대한 보관 규칙을 혼동하는 경우가 많다는 사실을 발견했습니다. 예를 들어, 납산 팩(자동차, 골프 카트 및 일부 산업 장비에 흔히 사용됨)은 자체 방전율이 높기 때문에 보관 중에 더 자주 확인하고 충전해야 합니다. 납산 팩을 3개월 이상 보관하는 경우 리튬 이온보다 더 빨리 임계 방전 수준으로 떨어지기 때문에 8~12주마다 최대 100%까지 충전해야 합니다. 그렇기 때문에 우리의장시간 전원 공급 장치 배터리 팩독립형 태양광 시스템의 딥사이클 사용을 위해 설계된 납산 옵션인 납축 옵션에는 고객이 태양광 패널 비수기(예: 햇빛이 제한된 겨울 등) 동안 올바르게 보관할 수 있도록 간단한 유지 관리 요금 가이드가 포함되어 있습니다.
리튬 이온 팩의 경우 BMS가 당신의 친구입니다. 대부분의 최신 리튬 이온 팩에는 SoC가 너무 낮아지면 자동으로 전원을 차단하는 BMS가 있지만 그렇다고 설정하고 잊어버릴 수 있다는 의미는 아닙니다. BMS를 사용하더라도 장기간 보관한 팩의 경우 3~6개월마다 충전량을 확인하는 것이 좋습니다. 1년 이상 보관해야 하는 팩의 경우 리튬 이온은 50% SoC에서 시작하여 적절한 온도에서 보관하고 6개월마다 최대 50%까지 충전하면 이를 처리할 수 있습니다. 우리의긴 수명의 전원 공급 장치 배터리 팩수명이 향상된 고급 리튬 이온 셀을 사용하는 는 장기 보관용으로 제작되었습니다. 많은 산업 고객이 이를 비상 장비용 예비 팩으로 사용하고 정전 시 팩이 필요할 때 사용할 수 있도록 보관 가이드를 따릅니다.
이제 사람들이 항상 저지르는 실수를 다루겠습니다. 왜냐하면 이러한 실수를 피하면 많은 문제를 줄일 수 있기 때문입니다. 먼저, 도구, 동전, 열쇠 등 다른 금속 물체가 단자에 닿은 채로 배터리 팩을 느슨하게 보관하지 마십시오. 금속은 단락을 일으킬 수 있으며 이는 배터리에 좋지 않을 뿐만 아니라 안전에도 위험할 수 있습니다. 팩은 항상 원래 포장, 하드 케이스 또는 배터리 보관용으로 설계된 부드러운 천 가방에 보관하십시오. 이러한 가방은 단자를 보호하고 다른 물체와의 접촉을 방지하기 위해 만들어졌습니다. 둘째, 몇 달 동안 팩을 충전기에 연결해 두지 마십시오. 충전기가 유지 충전용 등급이더라도 과충전(또는 너무 오랫동안 세류 충전)하면 시간이 지남에 따라 리튬 이온 셀 성능이 저하될 수 있습니다. 특히 충전기가 팩이 가득 차면 멈출 만큼 스마트하지 않은 경우 더욱 그렇습니다. 셋째, 물리적 손상에 노출된 곳에 팩을 보관하지 마십시오. 예를 들어 지하실의 무거운 상자 아래에는 부서지거나 구멍이 날 수 있습니다. 구멍이 난 배터리는 안전상 위험하므로 안전하고 높은 곳에 보관하는 것이 좋습니다.
배터리 팩을 장기간(예: 1년 이상) 보관해야 하는 경우 몇 가지 추가 조치를 취해야 합니다. 먼저 부드럽고 마른 천으로 단자를 닦아 부식의 원인이 될 수 있는 먼지나 오물을 제거하세요. 납산 팩이 있는 경우 보관 중에 전해질 누출을 방지하기 위해 통풍구 캡이 단단히 고정되어 있는지 확인하십시오. 모든 팩에 대해 작은 라벨에 보관 날짜를 적고 케이스에 부착하십시오. 이렇게 하면 다음에 충전 수준을 확인해야 할 때를 추적하는 데 도움이 됩니다. 오랫동안 보관된 팩을 저장소에서 꺼낼 때 즉시 수요가 많은 장치에 연결하지 마십시오. 대신, 먼저 50%까지 충전하고 한 시간 동안 방치한 다음 중요한 용도로 사용하기 전에 멀티미터로 전압을 확인하십시오.
저는 배터리 팩 공급업체로서 이러한 보관 단계를 따르면 얼마나 큰 변화가 생길 수 있는지 직접 목격했습니다. 작년에 한 고객이 보관한 지 6개월이 지나도 백업 서버 팩이 켜지지 않아 연락을 주었습니다. 어떻게 보관하는지 물었더니 여름 내내 완충된 상태로 더운 차고에 방치해 두었다고 하더군요. 그 팩은 리튬이온 모델이었는데, 고온으로 인해 성능 저하가 가속화되어 용량이 영구적으로 40% 손실되었습니다. 50%까지 충전해서 서늘한 옷장에 보관했다면 괜찮았을 겁니다. 반면에 우리의 스토리지 가이드를 따른 또 다른 고객은장시간 전원 공급 장치 배터리 팩겨울 동안 8개월 동안 보관했고, 꺼냈을 때 충전량이 10%만 줄었습니다. 봄이 오면 독립형 객실에 전력을 공급할 준비가 되어 있었습니다.
배터리 팩을 올바르게 보관하는 것은 복잡할 필요는 없지만 중요합니다. 이는 정전, 캠핑 여행, 산업 비상 상황 등 배터리가 가장 필요할 때 배터리를 안정적으로 유지하기 위한 투자입니다. 특정 배터리 팩 모델을 보관하는 가장 좋은 방법이 확실하지 않거나 긴 수명과 간편한 보관을 위해 제작된 새 팩을 찾고 있는 경우 언제든지 당사 팀에 문의하여 요구 사항에 대해 논의하고 적합한 솔루션을 찾으세요.
배터리 보관 및 유지 관리에 대한 자세한 기술 지침은 다음 업계 표준을 참조하세요.
- "리튬 이온 시스템에 대한 배터리 보관 지침"(국제전기기술위원회, IEC 62619)
- "납산 배터리 보관 및 유지 관리 모범 사례"(국제 배터리 협의회, BCI)
- "배터리 성능 및 저하에 대한 온도 영향"(Journal of Power Sources, 2021)
