18650 리튬이온 배터리 수명 확인하기 / 용량체크, 내부저항측정

리튬이온 건전지는 충방전 습관과 사용 환경에 따라 달라질 수 있습니다만 대략 500회 충방전 시 수명이 80% 이하로 줄어듭니다.

이 글은 “Aideepen 18650 battery capacity tester” 를 사용하여 배터리 최대용량을 측정하고, 측정 결과를 통해 남은 수명을 판단하는 방법을 설명합니다.

배터리 테스터 개요

배터리 테스터를 구매한 이유는 최근 중국에서 18650 건전지 용량에 대해 의심스러운 제품들이 많이 등장하여, 직접 소유한 건전지들을 테스트하고자 구입하게 되었습니다.

이 글에서 나오는 제품은 광고가 아닌 제가 직접 구매해서 사용한 제품입니다. 이와 유사한 기능을 가진 다른 좋은 제품들도 많이 있습니다

제품 : Aideepen 18650 battery capacity tester

– 이 제품은 4 채널 용량 및 내부 저항 측정을 지원합니다
– 별도의 충전 및 방전을 지원하고 자동 모드에서 최대 9 회의 충전 및 방전 사이클을 지원합니다
– 각 채널은 서로 독립적이며 별도로 설정되며 독립적으로 작동하며 서로 간섭하지 않습니다.
– 18650 배터리 홀더는 소형 배터리 홀더를 사용하여 플랫 헤드 배터리 측정에 적합합니다.
– 팬의 활성 냉각으로 과열 방지 지원
– DC 2 선 방식을 사용하여 내부 저항을 측정
– 참고: 인산 리튬 철 배터리 충전은 지원되지 않습니다.
– 기본 매개 변수
– 작동 전압: DC5V

알리에서 구매했던 제품 링크를 남깁니다. 해당 링크의 제품이 최저가를 보장하지 않으며, 상품이 변경되었을 수도 있습니다. 만약 구매를 고려하신다면 이 점을 유의해 주세요. 또한 이 제품이 가장 우수한 제품이라고 생각하고 구매한 것이 아닙니다. 그냥 검색했을 때 저렴하고 비교검색하기 귀찮아 그림만보고 구매한 것일 뿐입니다.

• 제품 하이퍼링크 (알리익스프레스)

이 제품 주의할점은 보호회로가 제거된 건전지만 테스트가 됩니다. 보호회로가 달린 건전지는 5미리 정도 더 길어 홀더에 들어가지 않습니다.

저는 보호회로가 달린 건전지를 테스트 하기 위해 18650 배터리 보호회로용 홀더를 구매하여 4개중 2개를 납땜으로 교체하였습니다. 보호회로용 홀더로 교체 고려하시는 분은 아래의 글을 참고 해 주세요. 구매 좌표도 글에 함께 있습니다.

• 18650 리튬이온 배터리 홀더교체 / 보호회로용 큰 슬롯으로

인터페이스 및 간단한 사용법

버튼설명

1~2. Type-C5V 전원 인터페이스
3~6 채널 1~4 18650 배터리 홀더
7~10 외부연결 터미널
11. 냉각팬
12. 디스플레이
13. 메뉴이동 버튼
14. Set 버튼
15. 시작/정지 버튼
16. 채널선택 버튼
17-20 CHN1-4 채널 상태 표시기

LCD창 설명

녹색 : 0.00V 현재의 전압
파란색 : 0.00A 현재의 전류
노란색 mAh : 누적전류(방전중이라면 누적방전량)
흰색 mR : 건전지 내부저항 (중요)
00:00:00 : 진행시간

적색 CHN1 : 현재 선택된 채널명 (1,2,3,4 있음)
파란색 STA : 스테이터스값 충전중일땐 CHG, 방전테스트중일땐 DSG, 아무것도 안할때에는 STOP가 표시됨
MODE : 모드 설정화면 충전시키려면 CHG로 선택, 방전테스트 하고싶으면 DSG선택, 충방전 복합모드일떈 AUTO로 선택
STOP 3.0 : 방전테스트일때만 해당되는 내용으로 방전 중지전압을 설정. 3.0V 정도로 두면 되며 2.6v 2.8v 3.0V 전력량 차이는 크게 차이나지 않으니 너무 고민하지마세요.
LOOP1 : 오토모드일때 해당되는 내용으로 충방전을 몇번 자동으로 진행할지 선택합니다.

방전 테스트

1. USB-C 타입 케이블을 연결하여 테스터기에 전원을 인가합니다.
2. 18650 건전지를 1~4번 채널중 아무대나 넣습니다.
3. 16번 채널선택 버튼을 눌러 테스트할 건전지 슬롯을 선택합니다.
4. 13번 M버튼을 눌러 MODE 를 CHG(충전모드) 로 선택합니다.
5. 15번 S버튼(시작) 버튼을 눌러 충전을 시작합니다. (충전은 별도의 셋팅이 없으며 4.2V에 도달하면 자동 정지합니다.)
6. 13번 M버튼을 눌러 MODE를 DSG(방전모드) 로 선택합니다.
7. 13번 M버튼을 STOP 옵션을 선택한 후 14번 SET 버튼을 눌러 방전 정지 전압을 3.0V 로 맞춥니다.
( 몇으로 할까 크게 고민하지 마세요. 2.8V 이나 3.0V나 크게 차이나지 않습니다. )
8. 15번 S버튼(시작) 버튼을 눌러 방전을 시작합니다.

자 이제 테스트를 시작해 봅시다.
아래의 사진의 18650 리튬이온 건전지가 오늘의 선수 입니다. 3.6V 3200mAh 라고 적혀있군요. 사용한지 약 4년 정도 되었고, 주로 랜턴 용도로 사용되었습니다. 이제 이 건전지를 테스트하여 표기되어있는 용량보다 얼마나 줄었고, 내부저항은 얼마인지 확인해보겠습니다.

테스터 결과는??

방전테스트 종료되었습니다.

전체 방전용량 2950mAh
내부저항 : 72mR

출시 당시 3200mAh 용량의 배터리였으므로, 현재 남은 수명은 약 92.18% 가 되겠네요.
사용한지 약 4년이 되었음에도 방전용량과 내부저항이 그럭저럭 괜찮은 것 같습니다. 참고로 내부저항은 만충했을때가 더욱 정확하다 합니다.

내부 저항이란?

내부저항은 건전지가 출력을 낼 때 건전지 자체에서 측정되는 저항을 의미합니다. 이상적으로는 건전지 내부에 저항이 0 옴이어야 하지만 실제로는 그렇지 않습니다. 내부저항의 상승은 전극의 손상으로 인해 발생하며, 사용 온도와 성능에 영향을 미칩니다.

18650 리튬이온 건전지는 제조사와 목적에 따라 내부 저항스펙이 다르며, 제조사에서는 데이터시트를 통해 해당 정보를 제공합니다. 대략적으로 고방전용 배터리의 경우 내부저항이 15~25m옴 정도이고 중방전용은 40~60m옴 저방전용 는70~90옴 정도로 출시됩니다.

배터리 남은 수명은 어떻게 판단 해야해?

내부저항이 높아지면 높아질수록 수명이 다 되간다 생각하면 됩니다. 본인이 생각하는 사용적정 내부저항의 기준은 다음과 같습니다.

내부저항 기준

20m옴 전후 : 고방전 작업이 가능한 팔팔한 건전지
50m옴 전후 : 정상적 상태, 무난한 사용, 고방전 가능
100m옴 이하 : 통상적 사용가능하나 성능저하가 발생하기 시작함
100m옴 이상 : 주의해서 사용해야 함, 병렬로 연결하여 사용하길 권장, 고방전 금지
150m옴 이상 : 폐기 고민
200m옴 이상 : 폐기

최종정리

1. 내부 저항이 100 이상인것들은 주의하세요. 만약 내부 저항이 높다는건 열화가 많이 됬다는 이야기 입니다. 고부하 장비에 이 건전지를 사용하지 마세요. 열이 많이 납니다. 저는 대충 130~150 정도 되면 수명 다 됬다 판단하고 버리거나 저전력 기계에 사용합니다.
2. 내부저항이 100 넘는다고 무조건 고장 직전인건 아닙니다. 저 방전용 보급 저가형의 경우 내부저항 스펙이 100에 근접한 제품들도 있습니다.
3. 배터리의 처음용량보다 70% 밑으로 내려간것들은 거의 수명다했다고 생각하세요.
4. 배터리 만충 전압은 4.2V 입니다. 4.2V 까지 충전한 이후 배터리를 완전 탈거한 다음 일주일뒤에 전압을 다시 재어 보세요. 전압에 큰 변화가 없어야 합니다. 일주일만에 자연방전으로 4.0V미만으로 떨어지는 그런 건전지 있다면 폐기를 권고합니다.