Legacy/연구&리뷰
배터리 시리즈 - 2. 니켈수소 충전지(Ni-MH)와 충전기, 어떤 것을 선택해야 할까?
알 수 없는 사용자
2011. 8. 26. 15:19
리튬으로 된 전용 충전지의 경우 오두막 같은 충전기를 타는 경우가 아닌 이상은 자체 포함된 충전기를 사용하기 마련이다. 카메라를 사면 상당수는 리튬이온-폴리머 계열의 충전지를 주며 AA를 사용하는 경우는 그 수가 많지 않다. 스마트폰이나 피처폰은 아예 USB충전 혹은 TTA충전으로 다른 계열이기에 실상 전지와 충전기를 동시에 고민해야 하는 부분은 AA-충전기 정도일 것이다.
본인 충전기에 대한 리뷰도 써 봤고 보잘것 없지만 AV엔지니어링에서 희대의 일을 벌인(...)일도 있기에 또 구글 놀 공모전 건으로 쓴 충전기에 대한 내용[TTA충전기, 그속에 담긴 이야기]을 썼던 것처럼 잔뼈는 굵었다. 이번 포스팅은 TTA충전기에 이어서 2번째 내용으로 쓰는 AA전지와 충전기에 대해서 적어보고자 한다.
- 일반적으로 사용하는 전지인 AA전지를 기준으로 적었다.
2011년 현재 전지의 종류는 망간, 알카라인, 니켈-카드뮴, 니켈-금속수소 의 종류가 있다. 이 종류중 현재 사실상 사용되는 종류는 1차전지는 알카라인, 2차전지는 니켈 금속수소 정도가 되는데 이유는 망간의 경우 수명이 약한것, 니켈-카드뮴의 경우 환경오염으로 인한 것도 있고 대용량이 힘든 점도 있었다. 사실상 2차전지의 인기목록을 봐도 대부분 니켈-금속수소로 통일되어 있다. 따라서 니켈-금속수소를 집중적으로 보면...
Ni-MH(니켈 금속수소)의 원리
니켈-금속수소는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지에 카드뮴 음극을 수소저장합금으로 대체한 전지1로 이전의 카드뮴을 대채한 성격이 크다. 자세한 화학공식은 위에 있지만 저걸로만 봐서는 도저히 알수는 없으니 그냥 생략을 하는게 좋을듯 싶다. 장점과 단점을 말하면
장점
1. 니켈-카드뮴과 동일한 호환성이 있다. (전압이 같아 충전기를 바꿀 필요가 없다)
2. 에너지 밀도카 카드뮴보다 크다.
3. 급속충전이 가능
4. 카드뮴을 쓰지 않아 오염이 되지 않는다.
5. 충방전 싸이클이 더 많다.
6. 과충전 과방전에 강하다.
1. 니켈-카드뮴과 동일한 호환성이 있다. (전압이 같아 충전기를 바꿀 필요가 없다)
2. 에너지 밀도카 카드뮴보다 크다.
3. 급속충전이 가능
4. 카드뮴을 쓰지 않아 오염이 되지 않는다.
5. 충방전 싸이클이 더 많다.
6. 과충전 과방전에 강하다.
단점
1. 자가방전이 크다.
2. 니켈-카드뮴보다는 작지만 메모리효과가 있다.
2. 니켈-카드뮴보다는 작지만 메모리효과가 있다.
그러나 단점이 있었다.
니켈-금속수소는 다른 단점도 있지만 실생활에서 다가오는 단점은 자가방전이 크다는 것이었다. 자가방전은 충전을 한 후 사용하지 않고 그냥 놓아도 스스로 전지의 용량이 줄어드는 현상을 말하는 것이다. 그래서 초중장기의 NI-MH를 충전시켜논후 한참 뒤에 사용할려고 보면 용량이 반으로 줄어있는 경험들을 한번씩은 했을 것이다. 이것이 그 효과의 예시이다.
또한 여전히 메모리효과가 있었다. NI-CD보다는 작지만 있다는 것은 사실이었기에 당시 나온 충전기들을 보면 메모리효과를 없에준다고 하는 방전기능을 탑재하거나 수동으로 방전을 할수 있는 버튼이 있었다.
초-중장기 NI-MH의 모습은 용량을 늘리는 것에 목적이 있었다. 리테일 전지의 리딩업체는 산요였고 가장 많이 보이는 제품이었다. 이때까지만 해도 NI-CD의 대체품 까지는 아니었고 서로 공존하는 제품중 하나였다. 이후 용량이 점차 늘어났는데 2000mA를 넘긴 때가 2002~3년 이었다.
NI-MH에 있어서 자가방전은 상당히 문제가 컸는데 배터리를 금방 사용하는 경우라면 모를까, 많은 사용처에서는 그리 빠른 소비를 하지 못했고 오히려 방전으로 인한 소비가 더 크기도 했다.
Ni-MH 산요 에네루프 시리즈
국내에서는 볼 수 없는 배터리 종류
Sanyo EneloopSuppo EnekeepLexel E-keepSony 사이클 에너지 블루JTT enelongOHM EcopridePanasonic Evolta중국산 e-charge
GP Batteries International Limited RecykoElectrochem Automation Inc. Nexcell EnergyONMaha Energy Corporation ImedionAnsmann MaxE
출처 - http://blog.naver.com/p0rn0?Redirect=Log&logNo=70077151091
위의 리스트가 전부 에네루프와 같은 종류의 NI-MH전지이다. 이 중에서 국내에 판매되고 있는 것은
국내에서 볼 수 있는 배터리
Sony 사이클 에너지 블루
Sanyo EneloopSuppo EnekeepLexel E-keepJTT enelong
Ansmann MaxE
이 정도로 확인이 되었다. 배터리의 경우 소규모 업체가 정식수입사로 나서는 형편이라 들쭉날쭉한 편이다.
하여튼 NI-MH 에네루프 시리즈는 다음과 같은 점을 해결하였다고 한다.
1. 메모리 효과
2. 자가방전
단점으로는 동일한 NI-MH에 비해서 배터리 용량이 작다는 것.
메모리효과가 거의 없다는 점을 바꿔서 말하면 더 이상 충전기에서 방전 작업을 걸 이유가 사라졌다는 것이다. 관리충전이라는 요상한 말(?)이 이제는 전혀 의미가 없고 오히려 부작용이 나타날 수 있다는 말이기도 한데 이 때문인지 최근에는 자동방전 기능을 오히려 없에는 추세로 충전기 개발이 이루어 지고 있는 상황이다.2
자가방전이 크게 줄은 것은 배터리 충전을 사용 직전에 하지 않고 사용하고 바로 충전을 한후 나중에 사용할수 있게 되었다는 소리이다. 일반 알카라인전지와 마찬가지로 사용이 가능하게 되었으며 이 때문에 배터리의 사용시 날짜를 생각하지 않고 충전기 가능하게 되었다.
에네루프와 다른 유사 에네루프전지의 차이
해외 포럼에서 몇가지 결과를 인용하면 다음과 같다.
Sanyo Eneloop vs GP Recyko AA/AAA Initial Results
GP배터리3와 SANYO의 에네루프계열 배터리를 비교한 것이다. 큰 차이가 나지 않는다.
출처 - http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?223842-Sanyo-Eneloop-vs-GP-Recyko-AA-AAA-Initial-Results
중국 lexel e-keep, 일본 산요 에네루프, 독일 안스만 maxe, 일본 소니 사이클에너지를 비교한 글이다. 위 결과로는 소니 사이클에너지가 성능에 약간 미치지 못했지만 전체적으로 성능의 차이는 크지 않은 것으로 결과가 나왔다.
결론을 말하면 대동소이 차이가 거의 없다는 것이다. 위의 실험결과를 보면 오히려 lexel같은 중국회사가 더 좋은 성능을 낼 때도 있다. 사실 LEXEL의 경우 이전부터 좋은 성능의 배터리를 제조한 회사고 꽤 유명한 회사에 들어간다.
다만 여기의 결과를 보면 그중에서도 사지 말아야 할 배터리 회사가 있음을 알 수 있다. 대체적으로 그 성능이 확인된 배터리라면
산요 eneloop
안스만 MAXe
중국제 Enelong
LEXEL e-keep
소니 사이클에너지
중국제 enekeep4
따라서 굳이 에네루프를 고집할 필요는 없다고 본다.
에네루프계열 vs 일반 니켈-금속수소
Number of Cycles: 100 Charge Current (mA): 2000 Discharge Current (mA): 1000 Data Recorded: mAh Previous Charges(#0): 1 Break-in Cycle on Maha C9000 Cycle Sanyo2700 Eneloop2000 0 2570 1921 1 2440 1897 2 2334 1845 3 2319 1825 4 2323 1805 5 2335 1820 6 2319 1826 7 2299 1807 8 2318 1804 9 2307 1833 10 2316 1824 11 2318 1812 12 2316 1815 13 2421 1865 14 2386 1801 15 2351 1814 16 2350 1812 17 2346 1823 18 2331 1828 19 2313 1808 20 2343 1810 21 2333 1825 22 2321 1815 23 2311 1808 24 2313 1825 25 2404 1865 26 2315 1817 27 2306 1820 28 2303 1815 29 2296 1810 30 2302 1814 31 2314 1827 32 2299 1814 33 2306 1806 34 2279 1810 35 2257 1825 36 2287 1812 37 2383 1884 38 2291 1805 39 2280 1822 40 2262 1814 41 2271 1810 42 2269 1813 43 2266 1828 44 2268 1823 45 2270 1815 46 2252 1804 47 2242 1820 48 2274 1824 49 2386 1876 50 2272 1830 51 2271 1833 52 2258 1838 53 2273 1822 54 2265 1809 55 2272 1822 56 2272 1835 57 2253 1826 58 2242 1815 59 2244 1817 60 2237 1832 61 2379 1872 62 2290 1806 63 2285 1807 64 2267 1792 65 2264 1806 66 2268 1815 67 2271 1816 68 2265 1796 69 2241 1800 70 2252 1816 71 2213 1806 72 2205 1808 73 2386 1866 74 2209 1813 75 2231 1809 76 2214 1811 77 2221 1808 78 2202 1810 79 2245 1808 80 2216 1813 81 2213 1807 82 2216 1804 83 2227 1800 84 2216 1808 85 2284 1868 86 2232 1790 87 2217 1807 88 2234 1810 89 2203 1799 90 2201 1792 91 2182 1800 92 2196 1803 93 2180 1801 94 2204 1783 95 2193 1795 96 2192 1789 97 2247 1857 98 2175 1789 99 2221 1790 100 2179 1788
출처 - http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?222728-Sanyo-2700-vs-Eneloop-100-Charge-Cycles-Analysis
100회의 충방전 테스트를 한 실험이다. 산요 에네루프 2000과 산요의 2700을 테스트한 시험인데 위 결과를 보면 일반 NI-MH의 용량이 조금씩 줄어들고는 있지만 에네루프 보다는 많은 것을 볼 수 있다. 일반 제품의 경우 메모리 효과로 인한 것으로 보이는데 이 문제를 감안하더라도 100회에서도 에네루프보다는 용량이 크다.
즉 정말로 자주 사용한다면 에네루프 보다는 오히려 일반 NI-MH를 구입하는게 더 이득이다. 여기서도 하나 간과할 수 있는 것이 있는데 배터리의 용량에 속지 말라는 것이다. 산요나 LEXEL같은 스스로 제조해서 파는 업체나 소니 파나소닉 같은 네임드 업체가 아닌 OEM배터리의 경우 배터리의 용량이 심하게 차이가 난다. 특히 제X원5
에네루프 과연 배터리의 방전율은?
Eneloop vs Hybrid 30 and 60 day Self-Discharge Study
출처 -http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?151183-Eneloop-vs-Hybrid-30-and-60-day-Self-Discharge-Study
Eneloop Eneloop Hybrid Hybrid
Initial mAh 1951 1938 2040 2050
30day mAh 1802 1800 1830 1825
Capac. Loss 7.6% 7.1% 10.3% 10.9%
Eneloop Eneloop Hybrid Hybrid
Initial mAh 1935 1955 2039 2039
61day mAh 1767 1789 1807 1803
Capac. Loss 8.7% 8.5% 11.4% 11.6%
Sanyo Eneloop 2000 mAh AA cells and two Ray-O-Vac Hybrid 2100 mAh AA cells을 비교한 글이다. 자가방전 테스트로 30일과 61일이 지난 경과에 대한 테스트이다.
산요 에네루프 2000 VS 일반 산요 2700 자가방전 테스트
Code:
Eneloop 2000mAh Sanyo 2700mAh
45 day test is done 2048mAh | 2553mAh
63 day test is done 2018mAh | 2544mAh
75 day test is done 1977mAh | 2521mAh
90 day test is done 1973mAh | 2515mAh
45 day test
Initial | Final-mAh | Final-mWh | mAh-lost | %mAh-lost | Runtime
Eneloop2k 2048 | 1840 | 1958 | 208 | 10.2% | 252 m
Sanyo2700 2553 | 2348 | 2494 | 205 | 8.0% | 317 m
60 day test
Initial | Final-mAh | Final-mWh | mAh-lost | %mAh-lost | Runtime
Eneloop2k 2018 | 1813 | 1926 | 205 | 10.2% | 254 m
Sanyo2700 2544 | 2245 | 2407 | 299 | 11.8% | 303 m
75 day test
Initial | Final-mAh | Final-mWh | mAh-lost | %mAh-lost | Runtime
Eneloop2k 1977 | 1852 | 1923 | 125 | 6.3% | 268 m
Sanyo2700 2521 | 2198 | ---- | 323 | 12.8% | 316 m
90 day test (Please note, Sanyo 2700 test was technically 12 hrs too early)
Initial | Final-mAh | Final-mWh | mAh-lost | %mAh-lost | Runtime
Eneloop2k 1973 | 1855 | 1920 | 118 | 6.0% | 270 m
Sanyo2700 2515 | 2198 | 2324 | 317 | 12.6% | 304 m45일 경과
60일 경과
75일 경과
90일 경과
Dark red - Sanyo 2700 voltage
Light red - Eneloop voltage
Dark blue - Sanyo 2700 discharge current
Light blue - Eneloop discharge current
표를 보면 알지만 일반 산요의 방전은 눈에 띄는데 비해서 에네루프는 큰 변화가 없다.
표를 보면 알지만 일반 산요의 방전은 눈에 띄는데 비해서 에네루프는 큰 변화가 없다.
출처 -
http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?212883-Sanyo-2700-vs-Eneloop-Discharge-test-45-60-75-and-90-days
배터리도 뻥튀기가 있다?
[DICAIN(디카인) JWON(제이원) NI-MH 용량 테스트]
[충전지 용량 테스트 (allo,prolife)]
위 결과를 보면 3000에 가까운 용량의 배터리임에도 불구 실제 용량은 2000을 못 넘는 용량표기를 보여준다. 네임드 업체가 아닌 일반 니켈금속수소 배터리 제품은 그 용량이 전혀 맞지 않는 뻥튀기임을 알 수 있다.
이런 배터리를 구별하는 방법중 몇가지가 있는데 위의 테스트는 최소 2만원 짜리의 LCD 탑재 그리고 용량체크가 가능한 충전기에서 할 수 있는 방법이다. 그런 기기가 있으면 바로 알 수있지만, 없다면 배터리의 무게로 짐작이 가능하다. 본인 이런류의 배터리를 한번 사용한 적이 있는데 성능이 거의 2분의 1로 정도로 형편이 없는 배터리였다. 크기는 거의 차이는 없지만 재미있게도 무게가 매우 가볍다는 특징이 있었다. 산요의 2300과 뻥튀기2500을 들어보면 손으로도 허접이 가벼웠고 실제 성능도 그랬기 때문이다. 아마 압축과 관련이 있을 것으로 추축이 된다.
뻥튀기 배터리를 피하는 방법은 산요나 LEXEL6 소니 파나소닉 얀스만 같은 네임드 업체를 선택하는 방법밖에 없는 듯 하다.
충전기를 고르는 방법
비싸긴 하지만 lcd달리면 용량체크도 가능하다.
제품을 선택하는 기준은 다음과 같은데
- 충전속도 : 통상 4시간 이하면 충분하다.
- 배터리를 셀당 충전이 가능한다? : 1개씩 충전이 되어야 한다. 병렬식 충전이 되어야 한다는 뜻.
- AA, AAA충전도 가능한가? : AAA충전홀더 없이 충전이 가능하면 좋다.
- 과전압 과전류 컷오프 : 배터리의 수명은 이것이 좌우한다.
- 발열이 적은가? : 역시 배터리 수명, 고열방지라고 표기를 한다.
- 차량충전 유무 : 시가잭으로 충전이 가능한 제품들도 있다.
- 어뎁터 분리형, 일체형 : 분리형 일체형 모두 장단점은 있다.7
- 프리볼트 : 110~240v 50/60hz만 되면 전세계 어디에서 든지 사용이 가능하다.
- LCD가 있으면 좋다. : 이런 기능이 있는 제품은 통상 고가제품(2만원대) 이는 옵션으로 두는게 좋다.
이정도이다. 예전에는 여기에 자동방전 기능이 있는가가 있었지만 위에서 지겹게 설명했다시피 에네루프 시리즈를 사용하는 이상은 전혀 필요없는 기능이 되었다. 8 이 때의 흔적인지 고가의 제품을 보면 특이한 기능이 있다. 관리충전리던가 배터리치료등 혹은 1시간 이내 충전 기능이 있다고 하는 경우가 있는데 이런 기능들은 사실 그리 쓸모는 없다.
LG화학 1900 개당 1000원
원래는 B2B용 조립용배터리인데 일반인용으로 풀린 후 인기가 높았다.
시대가 에네루프로 넘어오면서 LCD를 제외한 위의 기능이 충실하다면 성능차이는 1%정도로 생각을 하는 편이며 본인도 에네루프의 특성을 알기에 일부러 7000원대의 저가형 기본기능이 있는 충전기를 샀다. 일설에는 배터리 성능이 좋아지면서 AA충전기 업체들이 좀 몰락을 했다는 말도 있다. 당연하게도 더이상 이들 특허가 효과가 없으니까 말이다.
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있을거 다 있는 8000원 짜리 충전기
어뎁터 내장에 프리볼트, 그리고 차량에서 충전도 가능하다.
어뎁터 내장에 프리볼트, 그리고 차량에서 충전도 가능하다.
이런류의 제품들은 찾아보면 나온다. 굳이 제품을 고르지 않는 이유는 베비로즈와 같은 일도 있고 위의 요소만 챙겨서 보는게 그리 어렵지 않기 때문이다. 상당수의 제품들을 보면 급속충전/관리충전기능이 있는 것들이 비싼 편인데 급속충전 요소가 필요하지 않는다면 이런 비싼 제품은 필요하지 않다. 오히려 본인과 같이 7~8000원대의 기본적인 기능이 있는 제품을 선택을 하는 것이 더 이득일 수 있고 그 돈으로 배터리를 더 사는 선택이 가능하다.
- http://www.kps.or.kr/~pht/8-4/02.html [본문으로]
- 물론 완전히 사라진 것은 아니지만 그 작업이 필요하다고 보이진 않는다. [본문으로]
- 유명한 업체이다. 네임드. [본문으로]
- http://wolfeyes.com.au/news/?p=25 [본문으로]
- 본인이 당했다. [본문으로]
- 중국 회사이지만 꽤나 잘만든다. 실제로 배터리 용량도 같았다. [본문으로]
- 일체형은 가볍지만 가끔 프리볼트가 아닌 경우가 있다. 요즘 나오는 것은 대부분 프리볼트이지만. 또 코드가 충전기와 일체형으로 되어있어 콘센트를 독차지 하는 문제도 있을수 있다. 분리형의 경우 프리볼트인 편이지만 따로 어뎁터를 들고가야 한다. [본문으로]
- 마하4.0이나 AV엔지니어링의 구형 제품들이 그렇다. 이 때문인지 요즘 나오는 이들 회사의 제품을 보면 방전 기능이 수동이거나 없다 [본문으로]