1. 개요
리튬이온전지 수준에 가까운 에너지밀도를 갖는 리튬이온커패시터이다. 가장 큰 특징은 안전성을 꼽을 수 있다. 기존 리튬이온전지의 경우는 과충전에 의한 발화, 폭발성이 높을 뿐아니라, 과방전 등에 의한 Swelling 발생으로 성능이 급격하게 열화된다. 반면에 에너캡스는 안전성에서 탁월한 효과가 있어서 과충전과 과방전 방지용 보호회로가 요구되지 않는다. 즉, 발화되지 않는 특징을 갖고 있어 안전성을 요하는 응용분야에서 각광 받는 전지 솔루션이다. 이 외에도 기존의 리튬이온전지 대비 장수명, 초고속 충전속도 및 고출력, 산업용 수준의 내구성, 폭넓은 사용온도 범위 등을 주요 특징으로 한다. 한편, 보호회로가 필요치 않아 가격경쟁력을 갖추고 있으며, 충전회로 구성상의 자유도가 높다.국내업체 중에서는 퓨리켐에서 상용화 했다
2. GCX시리즈 특징
•정격 출력 전압 : 2.6V [충전 전압 : 3.6V]•C-rate : 5C(충전율속)/10C(방전율속)
•수명 : 5,000 싸이클
•충전방식 : CC-CV방식, CV방식(USB, LDO 포함)
•응용분야 :
입력 장치 : 친환경 리모콘, 게임 패드, 무선 마우스, 무선 키보드, 스마트 펜
웨어러블 기기 : TWS, 무선 헤드폰, 스마트 워치, 전자 담배
전동기구 및 이미용 기기 : 전동 드라이버, 이미용 기기
전기차 및 전장 : EVs(EV/HEV/PHEV), AVM, Stop & Go
모빌리티 : 전동 모빌리티, 드론, 로봇 청소기, 물류 로봇
IoT : GPS추적장치, IoT센서, 시큐리티
에너지분야 : ESS, 에너지회생시스템
3. 방전 출력 특성(GCX08030)
충전조건 : 0.2C(10mA) 정전류로 3.6V까지 충전하고 3.6V에서 정전압으로 충전하면서 0.02C(1mA)가 되면 충전을 중지 한다.(완충)
방전조건 : 0.2C, 1C, 3C, 5C 및 10C 율속으로 1.5V 도달하기까지 정전류로 방전을 한다. 0.2C(10mA) 정전류로 방전할 경 우 충전된 용량의 약 95% 이상을 사용할 수 있으며, 높은 율속의 고출력으로 방전하게 될 경우는 충전된 용량보다는 사용할 수 있는 양이 줄어든다.
4. 율속별 충전 특성 (GCX08030)
충전조건 : 0.2C, 1C, 3C, 5C 및 10C
각 율속별 정전류로 충전한 특성으로서, 정전압 구간은 포함되지 않았음.
5. 싸이클 수명 (GCX08030)
기본 싸이클 : 5C(250mA) 정전류로 3.6V까지 충전 하고, 3.6V 정전압으로 5분간 충전한 후, 1.5V까지 5C(250mA) 정전류로 방전
수명 유지율 : 3,000싸이클까지 초기 용량의 95% 수준을 유지하며 5,000싸이클까지 초기 용량의 80% 이상 예상
6. 충전 회로 설계시 유의사항
충전 방식은 충전IC, LDO, Voltage regulator를 아래와 같이 이용할 수 있습니다.
충전 IC를 사용하여 CC-CV로 충전할 경우, 초고속 충전모드와 일반 충전모드로 에너캡스를 사용할 수 있습니다. 초고속 충전 모드에서는 충전전류를 5C(GCX08030 경우, 250mA)이하, 인가전압은 3.6V에서 사용하는 것을 권장합니다. 이 모드에서는 충전용량이 최대 20%까지 줄어들 수 있습니다. 한편, 일반 충전모드로 사용할 경우에는 보다 높은 수명과 성능을 발휘합니다.
LDO 및 Voltage regulator을 사용하여 CV로 충전할 경우, 초고속 충전모드와 일반 충전모드로 에너캡스를 사용할 수 있습니다. 초고속 충전모드의 인가 전압은 최대 3.6V, 충전전류는 5C(GCX08030 경우, 250mA)이하로 사용하는 것을 권장 합니다.
7. 방전 회로 설계시 유의사항
방전 특성은 완전 충전시 3.6V에서 시작하여 1.5V까지의 영역에서 사용할 수 있습니다.
에너캡스는 3.6V에서 1.5V까지 전압구간에서 사용 가능하며, 최대 10C(GCX08030은 500mA)까지 출력이 지원됩니다. 1.5V이하의 구간에서는 잔류 용량이 5%미만이므로 사용이 효율적이지 않습니다. 0.2C에서의 평균전압은 2.5~2.6V이며, 율속 이 높은 고출력일수록 평균전압과 용량이 줄어드는 경향을 보입니다. 에너캡스는 1.5V이하에서도 성능엔 지장을 받지 않기 때문 에 과방전 보호회로가 필요하지 않습니다.
8. 취급시 유의사항
PCB실장 시, 에너캡스가 100℃ 이상의 고온 솔더링에 노출되지 않도록 주의를 요합니다. 성능이 열화될 수가 있습니다.
PCB실장 시, 에너캡스 리드선에 벤딩이나 외력을 가하지 않도록 주의를 요합니다. 부주의시 고무패드와 리드 선 접촉부위에서 이격이 발생하여 전해액이 누액되거나 성능이 열화될 수가 있습니다.
에너캡스 외관에 찍힘이나 눌림 등 충격을 가하지 않도록 주의를 요합니다. 성능에 손상을 줄 수가 있습니다.
에너캡스 단자를 단락시키지 말아 주시기 바랍니다. 성능에 손상을 줄 수 있습니다.
에너캡스를 불 속에 던지지 말아 주시기 바랍니다.