1. 컷오프 전압(Cut-off Voltage)이란?
리튬이온 배터리의 컷오프 전압은 방전 중 배터리가 도달할 수 있는 최저 전압을 의미합니다.
이 전압 이하로 방전이 진행되면 셀 내부 화학구조가 불안정해지거나 수명이 단축되기 때문에,
모든 셀 제조사는 자체적인 컷오프 전압 기준을 데이터시트에 명시합니다.
2. 왜 중요한가?
- 너무 낮으면 → 과방전 손상
- 구리 도금층이 녹아 전극 손상 및 내부 단락 위험
- 너무 높으면 → 사용 가능한 용량 감소
- 실질적인 배터리 사용시간이 짧아지고, 반복 충방전으로 수명 단축
따라서, 적정 컷오프 전압 설정은 배터리의 안전성과 효율성 사이의 균형을 결정합니다.
3. 제조사별 컷오프 전압 비교
- 1 . 삼성 SDI INR18650-30Q
- 셀 형식 : 18650
- 컷오프 전압 : 2.5V
삼성 SDI셀의 경우 일반적인 리튬이온 배터리의 컷오프전압을 따르고 있네요.
- 2. LG Energy Solution LGABB41865
- 셀 형식 : 18650
- 컷오프 전압 : 2.75V
LG 화학쪽 셀은 안정적인걸 중요시 여기는지 약간 높게 셋팅되어있습니다.
- 3. Sony / Murata VTC6
- 셀 형식 : 18650
- 컷오프 전압 : 2.0V
소니 셀은 컷오프전압이 낮게 설정되어있네요, 화학적 비율이 약간 다른거 같습니다.
이처럼 리튬이온 배터리의 제조사 별로도 컷오프전압이 각기 다른것을 알수있습니다.
4️⃣ 실제 적용 예시: 공구용 5S2P 팩 구성
전동공구 배터리에서 자주 사용되는 5S2P 구성의 경우,
단일 셀 컷오프 전압이 2.5V일 때 전체 팩의 최저 전압은 다음과 같습니다.
2.5V × 5셀 = 12.5V
그러나 대부분의 **BMS(Battery Management System)**에서는
셀의 손상을 방지하기 위해 약 16~17V 구간에서 먼저 컷오프가 동작합니다.
5. 권장 설정 및 결론
배터리제조사 별로 컷오프 전압이 다르기 때문에 내가 어떤 배터리셀을 사용하는지
확인하고 그에 따른 컷오프 전압 설정이 중요하다는것을 볼수 있었습니다.
개인적으로 저는 기본 컷오프전압 + 안전마진 20% 정도를 선호하는 편입니다.
예를들어 2.5V 전압이면 2.5V + 0.5V = 3.0V 으로 사용하고 있습니다.
5S2P구성의 배터리 셀이라면 최저 15V 정도라고 볼수있겠네요.
요즘의 BMS에서는 그보다 더 높은값인 16~17V 정도에서 저전압을 띄우는경우도
많습니다. 이건 배터리팩의 특성에 따라 다를꺼 같네요.
지금까지 배터리의 최저전압(컷오프 전압)에 대해 함께 알아봤는데요. SensLoop와 함께 연구해 주시는 모든분들이
안전하고 편리하게 리튬 이온 배터리를 사용하셨으면 좋겠습니다. 감사합니다 !
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