안녕하세요 이번 시간은 ‘GSP 인산철 시동 배터리(100A)’ 제품군인 ‘스마트 엑스파워’를 분해 분석 해보도록 하겠습니다.
1. 스마트 엑스파워 (100A)
지에스피(GSP)사의 ‘지에스피 배터리 스마트 엑스파워’ 이며 기본 스펙은 다음과 같습니다.
2. 시동 배터리 Specsheet
시동 배터리임으로 가장 눈에 띄는 스펙은 800A의 ‘CCA(Cold Cracking Ampere, 저온시동전류)’ 입니다.
‘CCA : -18℃의 조건에서 방전 전압이 7.2V 이하로 떨어지지 않으면서 약 30초간 방전이 가능하도록 하는 전류값’을 말합니다. 본 배터리의 CCA 값이 ‘800A’ 이므로 완충된 제품이 800A 방전으로 방전 전압 7.2V까지 최소 30초 유지가 가능함을 뜻합니다. 즉 8C 방전이 가능하다는 말이죠 보통 자동차 시동을 걸 때 경험상 경차 시동시 2~300A의 전류가 순간적으로 방전되는 것을 보았습니다. 겨울에는 배터리 전위가 낮고 리튬 이온의 확산 속도가 느려져 힘들어지는 점을 보완 할 수 있는 겁니다.
3. 시동 배터리 분해
배터리를 분해 해보았는데요, 크게
- 원통형 배터리 (18P4S)
- BMS(bq4050)
- 셀 밸런싱 PCB
- 블루트스 모듈
- 외부 케이스
로 이루어져 있었으며 외부에는 두 개의 스위치, 각각 (블루투스On/Off, 비상 시동모드) 의 기능을 가진 스위치가 존재했었고, 연결 구성은 다음과 같았습니다.
왼쪽 부터 ‘셀 밸런싱PCB/ LFP셀 / BMS / 블루투스 모듈” 로 구성 되어있습니다.
18개의 원통형 셀이 병렬로 묶여 4직렬의 형태로 니켈 스팟용점이 되어있고, 높은 전류가 흐를 수 있도록 높은 스펙의 실리콘 전선이 니켈 도금판에 납땜 되어 BMS로 연결된 형태입니다.
셀 하나당 ‘6Ah’용량이므로 실제로는 108Ah 스펙을 가지고 있겠습니다. 본 제품의 ‘CCA : 800A’ 출력을 위해 양극재로 알루미늄이 쓰인 ‘NCA’가 쓰이지 않았나 예상 해봅니다.
BMS는 ‘Texas Instrument’사의 Gas Gauge 제품군의 ‘bq4050’IC가 적용되어 있었습니다.
성능을 보니 꽤 좋은 성능의 Protect IC 이었습니다. 제품에 적용된 셀과 BMS 모두 고가의 좋은 성능을 가진 재료가 적용되어 있어 믿고 쓸만한 것 같습니다. 내부 동작 알고리즘을 정확히 알지는 못하지만 블루투스 통신을 통한 실시간 배터리 SOC 확인 및 전원 On/Off도 가능한 것으로 보아 조금 복잡할 것 같습니다.