과잉 충전 된 리?? 배터리 를 복구 하는 방법: 안전 한 단계 가이드

과방전된 리튬 배터리가 항상 영구적으로 손상된 것을 의미하는 것은 아닙니다. 많은 경우 배터리 관리 시스템(BMS)이 과방전 보호 기능을 트리거하고 배터리를 부하에서 분리했을 뿐입니다.

하지만, 과방전된 리튬 배터리를 복구하려면 신중한 진단과 제어된 저전류 충전이 필요합니다. 깊이 방전된 배터리를 고전류로 충전하려고 하면 심각한 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

기본 원리는 간단합니다:

먼저 진단 → 방전 수준 분류 → 저전류로 사전 충전 → 배터리 상태 확인 → 정상 충전으로 복귀.

이 가이드에서는 과방전된 리튬 배터리를 확인하는 방법, 리튬 배터리를 복구할 수 있는 경우와 폐기 또는 재활용해야 하는 경우를 설명합니다.

과방전된 리튬 배터리를 복구할 수 있습니까?

리튬 배터리를 복구할 수 있는지 여부는 주로 다음 사항에 따라 달라집니다:

• 방전 깊이

• 각 개별 셀의 전압

• 배터리가 방전된 상태로 유지된 시간

• 셀의 건강 상태 및 내부 저항

• BMS가 과방전 보호를 트리거했는지 여부

• 부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열과 같은 가시적인 안전 문제가 있는지 여부

과방전 보호 상태에 들어간 배터리의 경우, 셀은 여전히 ​​건강할 수 있습니다. 이 상황에서는 제어된 저전류 사전 충전을 통해 BMS가 깨어나 정상 작동을 복원할 수 있습니다.그러나 깊이 방전된 셀은 훨씬 더 높은 위험을 초래하며 비가역적인 손상을 입었을 수 있습니다.

1단계: 충전 전 리튬 배터리 진단

과방전된 리튬 배터리에 즉시 충전기를 연결하지 마십시오.

복구를 시도하기 전에 배터리를 모든 부하 및 충전 회로에서 분리하고 기본 검사를 수행하십시오.

1. 배터리 전압 측정

다음 두 가지를 측정하십시오:

총 배터리 팩 전압

• 모든 개별 셀 또는 셀 스트링의 전압

• 예를 들어, 8S LiFePO4 배터리는 8개 셀 모두의 전압을 개별적으로 측정해야 합니다.

배터리를 분리한 후 약 30분 동안 그대로 두었다가 전압을 다시 기록하십시오.

눈에 띄는 전압 반등은 배터리가 깊이 방전되지 않았음을 나타낼 수 있습니다.

2. BMS 보호 상태 확인

BMS는 다음과 같은 조건을 표시할 수 있습니다:

과방전 보호

• 단락 보호

• SOC 0%

• 충전/방전 출력 분리

• 셀 자체가 복구 가능한 전압 범위 내에 있다면, 배터리는 영구적으로 손상된 것이 아니라 BMS에 의해 잠겨 있을 수 있습니다.

3. 안전 경고 신호 확인

다음과 같은 경우 배터리를 재충전하려고 하지 마십시오.

부기전해질 누출배터리 하우징 변형

• 비정상적인 발열

• 내부 저항의 상당한 증가

• 이러한 조건 중 하나라도 존재하는 경우 복구 프로세스를 중지하고 적절한 배터리 폐기 또는 재활용 절차를 따르십시오.

• 리튬 배터리 방전 수준 및 복구 방법

• 적절한 복구 방법은 셀 전압에 따라 다릅니다.

8S LiFePO4 배터리의 경우 공칭 전압이 25.6V인 경우

, 다음 분류를 참조로 사용할 수 있습니다.

방전 수준

셀 전압팩 전압권장 방법

예:

600Ah × 0.05C = 30A

따라서 600Ah LiFePO4 셀 또는 배터리는 단순히 추정으로 충전 전류를 선택하는 것보다 적절하게 조절 가능한 정전류 전원 공급 장치가 필요합니다.

NMC 및 기타 리튬 화학 물질

NMC 및 리튬 망간 산화물(LMO) 배터리의 경우 복구 임계값이 더 보수적입니다. 제공된 절차에 따르면 약

2.75V

미만의 셀은 제어된 활성화 절차에 들어가야 하며,

2.0V

미만의 셀은 본질적으로 비가역적인 손상을 입었을 수 있습니다.다른 리튬 화학 물질은 다른 전압 특성을 가지므로 복구를 시도하기 전에 항상 제조업체의 사양을 확인해야 합니다.2단계: 보통 과방전된 LiFePO4 배터리 복구 방법예. BMS의 주요 기능 중 하나는 셀 전압이 구성된 보호 임계값에 도달하면 배터리를 분리하는 것입니다. 그러나 배터리가 장기간 소량의 대기 부하에 연결되어 있거나 시스템이 부적절하게 보관된 경우에도 깊이 방전될 수 있습니다.제어된 복구 절차는 다음과 같습니다.

1. 모든 부하 분리

배터리가 장비에서 분리되었고 단락 위험이 없는지 확인하십시오.

충전 전에 각 셀 또는 셀 스트링을 다시 측정하십시오.

2. 제어된 정전류 전원 공급 장치 사용

조절 가능한 정전류 전원 공급 장치 또는 전용 리튬 배터리 복구/사전 충전 모드가 있는 충전기를 연결하십시오.

약

0.05C

로 시작하십시오.

600Ah 배터리의 경우:

0.05C = 30A

더 보수적인 복구 프로세스의 경우 전류를 약

0.02C

로 줄일 수 있습니다.

3. 사전 충전 중 전압 모니터링저전류 충전 중에 셀 전압과 배터리 온도를 모니터링하십시오.부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열이 없는 보통 과방전의 경우 제어된 저전류 사전 충전으로 배터리를 복구할 수 있습니다.

10–15분

마다 전압을 기록하십시오.

건강한 복구 프로세스는 전압의 점진적이고 안정적인 증가를 보여야 합니다.다음과 같은 경우 즉시 충전을 중지하십시오:부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열이 없는 보통 과방전의 경우 제어된 저전류 사전 충전으로 배터리를 복구할 수 있습니다.

배터리 온도가 비정상적으로 상승함

배터리에 부기 또는 누출 징후가 보임

• 기타 비정상적인 조건 발생

• 4. BMS 활성화 허용

• 셀 전압이 셀당 약

• 2.5V

까지 올라가면 BMS가 과방전 보호를 자동으로 해제하고 MOSFET을 다시 연결할 수 있습니다.

8S LiFePO4 배터리의 경우:2.5V × 8 = 20VBMS가 복구되면 정상 충전을 재개할 수 있습니다.

5. 표준 CC-CV 충전으로 전환

BMS가 정상 작동으로 돌아온 후 복구/사전 충전 프로세스에서 표준 충전 절차로 전환하십시오.

LiFePO4 배터리의 경우 제공된 절차는 정전류 단계와 정전압 충전을 지정하며, 셀 전압은 충전 전류가 감소하기 전에 셀당 약

3.45–3.65V

에 도달합니다.

6. 충전 후 셀 밸런스 확인배터리가 완전히 충전되면 약 2–4시간

동안 그대로 두십시오.

그런 다음 셀 간의 전압 차이를 측정하십시오.참조로, 셀 간 전압 차이가 약 부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열이 없는 보통 과방전의 경우 제어된 저전류 사전 충전으로 배터리를 복구할 수 있습니다.

미만이면 일관성 평가에 허용 가능한 것으로 간주될 수 있습니다.

하나의 셀이 다른 셀보다 현저히 높거나 낮게 유지되면 배터리를 서비스에 반환하기 전에 추가 밸런싱 또는 대상 충전이 필요할 수 있습니다.BMS 활성화 대 일반 배터리 충전과방전된 리튬 배터리를 복구할 때 종종 간과되는 중요한 점이 있습니다.

BMS 활성화 전:

배터리는 셀 전압을 복원하고 보호 상태를 해제하기 위해 제어된 저전류 충전이 필요할 수 있습니다.

BMS 활성화 후:

배터리는 BMS를 통해 정상 충전으로 돌아가야 합니다.
BMS를 장기간 우회하거나 복구를 가속화하기 위해 고전류 충전에 노출시켜서는 안 됩니다.

BMS를 잘못 우회하면 과충전 보호와 같은 중요한 보호 기능도 우회될 수 있습니다.
리튬 배터리 복구 시 하지 말아야 할 것

안전은 항상 최우선이어야 합니다.

고충전 전류 사용 금지

깊이 방전된 리튬 배터리는 내부 저항이 증가했을 수 있습니다. 고전류 충전은 비정상적인 분극, 리튬 도금 및 기타 내부 손상을 유발하여 열 폭주 위험을 증가시킬 수 있습니다.

부기 또는 누출 배터리 충전 금지

부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열을 보이는 배터리는 충전해서는 안 됩니다.

서비스에서 제거하고 적절한 배터리 재활용 또는 폐기 절차에 따라 처리해야 합니다.

배터리를 방치하지 마십시오

배터리 복구 충전은 적절한 화재 안전 조치를 갖춘 제어된 조건에서 수행해야 합니다.

배터리를 통풍이 잘 되는 곳에 가연성 물질에서 멀리 떨어진 곳에 보관하고 적절한 화재 보호 장비를 사용하십시오.

납산 배터리 충전기 사용 금지

표준 납산 배터리 충전기를 리튬 배터리 충전기의 직접적인 대체품으로 사용해서는 안 됩니다.

리튬 배터리와 납산 배터리는 전압 특성, 충전 곡선 및 보호 요구 사항이 다릅니다.

과방전된 리튬 배터리는 언제 교체해야 합니까?

배터리 복구가 항상 최선의 선택은 아닙니다.

다음과 같은 경우 배터리 폐기 또는 재활용을 고려해야 합니다:

배터리가 부기, 누출, 변형 또는 비정상적으로 뜨거움

제어된 저전류 테스트 충전 중 전압이 복구되지 않음

충전 중 비정상적인 온도 상승 발생

• 복구된 배터리의 용량이 현저히 감소함

• 충전 및 밸런싱 후에도 셀 전압 차이가 과도하게 유지됨

• 셀이 장기간 매우 낮은 전압으로 유지되었고 복구할 수 없음

• 제공된 절차에 따르면 복구된 배터리의 용량이 정격 용량의 약

• 60–70%

• 미만으로 떨어지면 배터리를 더 이상 정상적인 새 상태의 배터리로 취급해서는 안 됩니다. 응용 분야에 따라 등급을 낮추거나 폐기해야 할 수 있습니다.

리튬 배터리 과방전 방지 방법과방전된 배터리를 처리하는 가장 좋은 방법은 발생을 방지하는 것입니다.리튬 배터리 시스템 설계자 및 장비 제조업체의 경우 몇 가지 요인이 중요합니다:

1. 적절한 BMS 사용

적절하게 설계된 BMS는 다음을 제공해야 합니다:

과방전 보호

과충전 보호

과전류 보호

• 단락 보호

• 온도 모니터링

• 셀 전압 모니터링

• 셀 밸런싱

• 2. 낮은 SOC 상태에서 장기간 보관 피하기

• 리튬 배터리는 장기간 완전히 방전된 상태로 두어서는 안 됩니다.

• 예상 수명 주기

3. 개별 셀 전압 모니터링

팩 전압만으로는 약한 개별 셀을 드러내지 못할 수 있습니다.

개별 셀 또는 스트링 전압을 모니터링하면 배터리 전체 차단을 유발하기 전에 비정상적인 셀을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 올바른 충전기 선택

충전기는 배터리 화학 물질, 전압, 충전 전류 및 BMS 요구 사항과 일치해야 합니다.

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산업 장비, 로봇 공학, AGV, 전기 자동차, 바닥 청소기, 잔디 깎는 기계, 통신 시스템 및 에너지 저장 응용 분야의 경우 배터리 신뢰성은 셀 용량 이상의 많은 요인에 따라 달라집니다.

완전한 리튬 배터리 시스템은 다음을 고려해야 합니다:

셀 화학

셀 용량

작동 전압

• 연속 및 피크 전류

• BMS 보호 매개변수

• 충전 전략

• 열 관리

• 셀 밸런싱

• 통신 요구 사항

• 작동 환경

• 예상 수명 주기

• 리튬 배터리 팩 제조업체로서 당사는

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완전히 방전된 리튬 배터리를 재충전할 수 있습니까?

반드시 그런 것은 아닙니다. 보통 과방전된 리튬 배터리는 제어된 저전류 사전 충전을 통해 복구될 수 있습니다. 깊이 방전되거나 물리적으로 손상된 배터리는 복구가 안전하지 않을 수 있으며 폐기해야 합니다.

LiFePO4 배터리에 너무 낮은 전압은 얼마입니까?

복구 임계값은 특정 셀과 제조업체에 따라 다릅니다. 참조로, 제공된 절차는

2.0V

미만의 LiFePO4 셀을 깊이 방전되고 위험도가 높은 것으로 분류합니다. 이러한 배터리는 초저전류 테스트와 신중한 모니터링이 필요합니다.

BMS가 리튬 배터리 과방전을 방지할 수 있습니까?예. BMS의 주요 기능 중 하나는 셀 전압이 구성된 보호 임계값에 도달하면 배터리를 분리하는 것입니다. 그러나 배터리가 장기간 소량의 대기 부하에 연결되어 있거나 시스템이 부적절하게 보관된 경우에도 깊이 방전될 수 있습니다.죽은 리튬 배터리를 충전하기 위해 BMS를 우회해야 합니까?

BMS를 우회하면 중요한 보호 기능이 제거될 수 있으며 일반적인 복구 방법으로 사용해서는 안 됩니다. 제어된 사전 충전이 필요한 경우 적절한 전류 제어 절차를 사용하여 자격을 갖춘 직원만 수행해야 합니다.

복구 후 과방전된 리튬 배터리를 정상적으로 사용할 수 있습니까?

항상 그런 것은 아닙니다. 깊은 방전을 경험한 배터리는 영구적인 용량 또는 전력 성능 저하를 겪을 수 있습니다. 복구 후 정상 서비스에 반환하기 전에 용량, 셀 일관성 및 전반적인 상태를 평가해야 합니다.

최종 요약

과방전된 리튬 배터리는

단순히 더 많은 충전 전류가 필요한 배터리로 취급해서는 안 됩니다

.

올바른 접근 방식은 다음과 같습니다:측정 → 진단 → 분류 → 천천히 사전 충전 → 모니터링 → BMS 활성화 → 표준 CC-CV 충전 → 밸런싱 및 테스트 → 서비스 반환 또는 재활용.부기, 누출, 변형 또는 비정상적인 발열이 없는 보통 과방전의 경우 제어된 저전류 사전 충전으로 배터리를 복구할 수 있습니다.

깊이 방전되거나 물리적으로 손상된 배터리의 경우,

안전이 복구 비용보다 우선해야 합니다

. 배터리를 안전하게 복구할 수 없는 경우 폐기 및 재활용이 더 나은 선택입니다.