파우치 리튬 셀을 사용한 노트북 배터리팩

전자부품
1. 리튬 이차 전지
  1. 파우치 리튬 이차전지
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2. 참고
  1. 18650 셀을 사용한 노트북 배터리팩
노트북용
1. 2009년 12월 제조 HP dm3-1023AX 노트북
  1. 플라스틱 접합부를 -드라이버로 두들겨 뜯을 때, 배터리 파우치를 파손시킴
  2. 사진
    - HP spare: 577093-001, 2009년 11월
    - 11.1V, 57Wh
    - 3.7Vx3개 직렬, 2개 병렬
    - Sanyo UPF586269M, 9.7Wh. 6개 팩이므로 이론적으로 58.2Wh가 된다.
2. 2015년 12월 제조 Lenovo ideapad 700-15isk 노트북
  1. 외관
    - Battery,11.1V 45Wh 3cell
    - L14S3P24, Sanyo Energy 제조
    - 충전식 리튬 폴리머 배터리, Sanyo Energy 산요에너지
  2. 분해
    - 파우치 전지팩 3개
  3. 3개 셀, 꺼낸 상태 그대로 방전, 그리고 충전 실험 - 그래프
    - 분해한 후 바로 1A로 방전
    - 2A 충전하니, 충전전력은 모두 3700mAh를 보여 큰 문제 없는 듯
  4. TCO 퓨즈 - 바이메탈로 회복성이 있는, Bourns Komatsulite, Mini-Breaker (Thermal Cutoff;TCO) HC82AY-1, 82'C
    1. 데이터시트 - 6p
    2. 외관
    3. 뜯어내 온도에 따른 저항 측정
      1. 사진
      2. 온도에 따른 저항 측정
        
        20도에서 150도까지 올리고, 150도에서 40도까지 내리고
        
        온도 프로파일
        
        약 80도에서 trip되고, 약 45도에서 회복된다. 트립되더라도 수십오옴을 유지하는 이유는 최소한의 전력을 공급해야 하는 무슨 기능이 필요하므로.
        
        트립 온도, 갑자기 오픈된다.
        
        회복 지점 확대, 바이메탈이 움직이면서 여러 군데 접촉에서 저항이 변화한다.
        
        반복 실험
        
        상승4회, 하강 4회
        
        4회 트립 온도
        
        4회 회복 온도
    4. 분해 - 직사각형 바이메탈 금속판 속에 PTC 써미스터 디스크. 트립되면 전류가 이 PTC를 통해 흐른다.
      - 직각사각형 바이메탈
      - 세라믹 디스크
      - 접점
      - PTC 써미스터 디스크
    5. PTC 써미스터 디스크, 온도-저항 측정
      1. 사진
        
        납땜하지 않고 끼워서
      2. 온도-저항 측정 데이터
        
        온도 프로파일
        
        온도-저항(선형)
        
        저온에서 저항값
        
        온도-저항(지수)
  5. 메인 PCB
    - BQ9003-L1, Lithium-Ion Protection IC
  6. 외부 전선 납땜
    - 테프론 피복 와이어. 수작업 납땜 후 현미경 검사 완료했다는 유성 잉크 체크
  7. 전류감지용 저저항 - 직각사각형에서 기본 저항을 값도록 설계. 이보다 높은 저항값은 측면을 잘라낼 것임. 프레싱 폭을 CNC로 정밀하게 조정하여 약 1% 편차를 유지하도록 맞추었을 것임.
    - 페인트를 벗기면
    - 아래, 전극사이 연녹회색 절연체도 페인트
    - 측면 표면만 살짝 갈아내어
    - 9.7m오옴
    - 어떻게 트리밍할까? 트리밍한 흔적이 없다.
    - 질산에 넣은 후, 갈아내지 않는 측면 - 프레스로 자른 흔적
  8. TCO퓨즈 - 금속이 녹아 끊어지는, UMI EC-200
    1. 위치
      - Alpha&Omega Semiconductor, AON7532E N-channelMOSFET(30V 28A) 4개 중앙에 위치
    2. 열전도 접착제를 뜯으면
      - FET 스위치 4개 중앙에 위치함.
      - 밑바닥
    3. 단품
      - EC-200 UMI DK
      - 패키징 방법
    4. 측정 및 분해 해야 함.
      1. 히터용 저항값
        
        저항온도계수(TCR) 파악
        TCR 곡선을 통해, 전류에 따른 저항체 온도 추정
      2. 뚜껑을 벗기고 내부 솔더 형태 관찰
      3. 온도를 상승시켜 솔더가 녹아 끊어지는 온도 관찰
        
        앞에서 실험한, 전류에 따른 온도를 파악하여 퓨즈가 끊어지는 전류를 추정.
  9. 배터리 리드 용접용 - 배터리 인출 리드선을 납땜할 수 없기 때문에 레이저 용접해야 하는데, 이 용접을 위한 두꺼운 금속판을 PCB 동박에 붙이려면
  10. 배터리 표면 온도 측정용 NTC 써미스터, 3AQ5 NTC Thermistor
    - 시상수를 낮추기 위한 얇은 절연 피폭
    - 시상수를 낮추기 위한 작은 체적의 센서
    - 저항값을 맞추기 위해 어느 한 면을 갈아내는 트리밍 자국이 있을 것임.
3. 2013년 11월 출시 Gigabyte P34 노트북
  1. 외관
    - 배터리 팩
    - 배터리 팩 분리한 후
  2. 3개 셀, 꺼낸 상태 그대로 방전, 그리고 충전 실험 - 그래프
4. 2013년 06월 제조 노트북, LG울트라북 LGZ36에서
  - 배터리 모델: LBG522QH, 11.1V 4.0Ah 44.40Wh, Fugang Electric(Kunshan) Co., Ltd.
5. 2020년 05월 출시 MS Surface Book 3 노트북
  1. 기술
    1. 비교적 작은 면적의 파우치 셀 두 개를 직렬(8.7V 전압이라고 적혀 있다.)로 사용했다.
    2. 셀 면적을 줄여 부풀어 오르는 문제를 줄이기 위해서인 듯.
  2. 위에 있는 메인보드에서 방출되는 열을 위해 방열(열전도)을 위한 조금 두꺼운 검정색 테이프가 있다.
  3. 배터리 밑면 방열 구조
    - 두 거울면이 서로 닿으면 안되므로 그 사이에 검정테이프를 붙였다.
  4. 배터리 팩 모델: G3HTA044H
    - Zhuhai Guanyu Battery 회사에서 셀 제조, Simplo Technology에서 배터리 팩 제조
  5. 배터리 셀
    1. 모델: CA306291HV, 2435mAh, 3.8V, 두께 3mm 폭 62.1mm 높이 91.6mm
      - 얇고 딱딱하다. 잘 부풀지 않을 것 같아 내부가 궁금해 분해함.
      - Bourns HC72AY-1L 바이메탈 TCO 스위치
      - 파우치를 뜯으면
      - 9번 접었다. 동박이 두껍다고 느껴진다.
    2. 같은 용량에서(또는 같은 두께를 갖는) 타 제품과 접은 횟수를 비교해보자. 즉, 배터리 부풀음 문제를 해결하기 위해, 용량을 희생하고 적게 접었는지.
  6. BMS(battery management system)
    1. 전체
    2. 단자 접점에 spark gap이 보인다.
    3. NTC 온도센서
      - 보드용
      - 배터리 셀용
    4. TCO퓨즈
      - Cyntec FRC2 10A
      - 내부