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책 정보
· 분류 : 국내도서 > 과학 > 공학 > 기계공학
· ISBN : 9788993343304
· 쪽수 : 381쪽
책 소개
목차
1장 | 먼저 알아두면 좋은 배터리 지식
배터리는 언제 발명됐을까?
초창기 배터리
재충전 가능한 배터리의 발명
자력을 이용한 전기생성
배터리의 발달사
세계 배터리 시장
배터리 유형에 관한 개요
배터리의 발달
배터리에 대해 더 알아가기
기대와 현실
배터리의 정의
1차 전지의 기능
2차 전지의 선택
02장 | 배터리의 종류
납-기반 배터리
무보수(Maintenance-free) 납-산 배터리
시동용과 딥-사이클용 배터리
흡수성 유리 섬유(AGM - Absorbent Glass Mat)
새로운 납-산 배터리 방식
니켈-계 배터리
니켈-카드뮴(NiCd)
니켈-메탈-수소(NiMH)
리튬-계 배터리
리튬-이온 배터리의 종류
리튬-폴리머 배터리
배터리 전압과 관련된 혼동
안정성 문제
대체 배터리 시스템
니켈-철(Nickel-iron) 배터리
니켈-아연(Nickel-zinc) 배터리
니켈-수소(Nickel-hydrogen) 배터리
아연-공기(Zinc-air) 배터리
은-아연(Silver-zinc) 배터리
나트륨-황(Sodium-sulfur) 배터리
슈퍼 커패시터(Super capacitor)
연료전지(Fuel Cell)
재사용 알카라인(Reusable Alkaline) 배터리
실험적인 충전식 배터리들
사이클링(Cycling) 성능
니켈-카드뮴 배터리
니켈-메탈-수소 배터리
리튬-이온 배터리
3장 | 패키징과 안정성
배터리의 형태들
원통형 셀 (Cylindrical Cell)
버튼 셀 (Button Cell)
각기둥형 셀 (Prismatic Cell)
파우치 셀 (Pouch Cell)
배터리의 직렬/병렬 연결
보호 회로
I S(Intrinsically Safe) 배터리
안전한 리튬-이온 배터리 만들기
리튬-이온 배터리 팩 제작
4장 | 충전 방법
모든 충전기에 관해
저속 충전기 (Slow Charger)
급속 충전기 (Rapid Charger)
고속 충전기 (Fast Charger)
초고속 충전기 (Ultra-fast Chargers)
USB 포트를 통한 충전
무선 충전
태양광, 풍력 에너지로 충전하기
충전기 칩
납-산 배터리 충전하기
급수 (Watering)
균등 충전 (Equalizing Charge)
전원 공급기를 사용한 충전
완충 장치로써의 배터리 (Battery as a Buffer)
니켈-카드뮴 배터리 충전하기
니켈-메탈-수소 배터리 충전하기
리튬-이온 배터리 충전하기
리튬-이온 배터리의 과충전
리튬-이온 배터리의 과방전
리튬-폴리머 배터리의 충전
고온과 저온에서의 충전
저온에서의 충전
고온에서의 충전
올바른 배터리 취급 방법 정리
5장 | 방전 방법
방전에 대한 기본 상식
충방전률(C-rate)란 무엇인가?
방전 심도(Depth of Discharge)
일반적인 충방전 사이클의 구성은?
방전 특성
베터리의 사용시간 계산하기
고온과 저온에서의 방전
6장 | 스마트 배터리
스마트 배터리의 의미
단선 버스(Single-wire Bus)
SMBus(System Management Bus)
연료 게이지(Fuel Gauge)
보정 작업(Calibration)
7장 | 새 배터리의 개봉부터 폐기까지
배터리의 관리
배터리를 준비하는 방법
배터리를 보관하는 방법
배터리 취급 시 주의사항
배터리를 운송하는 방법
배터리를 재활용하는 방법
배터리 사용 규범 요약표
8장 | 배터리의 수명을 연장하는 방법
배터리의 성능 표준에 관해서
배터리 구동시간
배터리의 수명
배터리 문제는 정말일까? 기분 탓일 뿐일까?
배터리 문제를 일으키는 4가지 원인
용량 감소
내부 저항 증가
높은 자기방전
너무 빠른 전압 차단
배터리는 복구할 수 있는가?
저-용량 셀
셀 불균형(Mismatch)과 밸런싱
단락(short)된 셀
전해질 손실
납-산 배터리 수명을 늘리는 방법
전극 판 부식/벗겨짐 (Corrosion / Shedding)
단락(Short)
황산화 현상(Sulfation)211
수분 고갈 / 건조 현상(Water Loss / Dry-out)
전해질 계층화 현상(Acid Stratification)
표면 충전(Surface Charge)
첨가물(Additives)
배터리 노화가 용량과 내부저항에 미치는 영향
주변 환경
니켈-계 배터리를 복구하는 방법
메모리 효과: 진실 또는 거짓?
배터리의 유지보수의 효과
재핑 효과(Zapping effect)
리튬-계 배터리의 수명을 늘리는 방법
무엇이 리튬-이온 배터리를 노화시키나?
배터리 실행 시간을 최대로 늘리는 방법
애프터마켓(Aftermarket)의 배터리
배터리를 수리하는 방법
노트북 배터리의 연결 단자
스마트 배터리의 수리
9장 | 배터리 점검과 모니터링
배터리 점검의 어려움
배터리 내부저항 측정 방법
임피던스(Impedance)란 무엇인가?
DC 부하 방식
AC 컨덕턴스(conductance)
임피던스 분광법
충전상태(Soc)를 측정하는 방법
전압 측정 방식 측정법
비중계 측정법
쿨롱 카운팅 측정법
임피던스 분광(Impedance Spectroscopy) 방식 측정법
양자자성(Quantum Magnetism) 측정법
배터리 용량을 측정하는 방법
방전 과정을 이용한 측정법
배터리 용량과 저온 방전 능력(CCA)
납-산 배터리 테스트
니켈-계 배터리 테스트
리튬-계 배터리 테스트
배터리를 모니터링 하는 방법
전압-전류-온도 방식
자기(Magnetic) 방식
배터리 테스트 장비
배터리 분석기
휴대 전화 배터리 서비스
단체용(fleet) 배터리 유지보수
배터리 테스트 시스템
10장 | 배터리의 놀라운 가치
폭 넓은 배터리의 사용 영역들
1차 전지들
소비자용 배터리
RC 매니아들을 위한 배터리
휴대 가능한 산업용 배터리
배터리로 구동되는 자동차
항공기용 배터리
항공우주용 배터리
고정식 배터리
계통-연계형(Grid) 저장 배터리
개인용과 단체용 배터리의 사용
예비용량(RC - Reserve Capacity) 계산
배터리 고장 방지
11장 | 각종 파워의 사용비용 비교
화석연료와 비교한 배터리
1차 전지의 파워
2차 전지의 파워
다른 에너지원의 파워
운송수단용 대체연료
순발열량(Net Calorific Value)
12장 | 전기 파워트레인
연료 소비 감소시키기
하이브리드 전기 자동차(HEV)
플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)
전기 자동차(EV)
전기 자동차용 배터리
리튬의 이용가능성
연료 전지 자동차
후기 | 에너지에 대한 갈망
저렴한 에너지의 함정
석유 생산량의 정점
환경 문제
지속 가능한 인류
책속에서
^^세 번째 판(Third Edition) 서문^^
배터리 사용자 그룹에서 이 책의 세 번째 판을 내어달라는 요청이 있었고, 필자는 거기에 응할 의무가 있었다. 1997년에 조그마하게 편집된 첫 판을 선보였고 빠르게 모두 매진 되었다. 2001년에 두 번째 판은 더 커져서 출판되었는데, 공공 안정성, 의료, 군용 산업 분야에서도 판매가 되었다. 그리고 또한 배터리를 사용해야 하는 취미를 가진 사람들의 많은 관심이 있었다. 하지만, 일반적인 배터리 사용자들이 전세계적으로 가장 큰 독자가 되어 주었다.
사람들은 배터리 정보를 쉽게 알기를 원한다. 이러한 지식을 공유하기 위해, 이 책의 주요 내용들을 작은 평론 형식으로 쓰기 위한 인터넷 웹 사이트를 만들었다. (www.BatteryUniversity.com) 이 웹사이트는 빠르게 퍼져서 유명해졌고, 배터리에 대해 알고 싶어하는 사람들에게 중요한 피드백을 받을 수 있었다. 사용자 분들이 남겨주신 많은 질문들이 필자가 배터리를 더 제대로 이해하도록 일깨웠다.
이번 세 번째 판은 새로 개발된 배터리에 대한 정보가 포함되어 있지만, 나에게는 BatteryUniversity
.com을 통해 질문 받은 내용들도 서적의 내용만큼 중요하다고 생각한다. 배터리 제조업체의 실험실에서 만들어진 시험 결과보다 사용자가 어떻게 느끼고 있느냐가 개인적으로 더 중요하다고 생각된다. 제품에 표기된 사용 가능 시간보다 매일 사용자가 직접 사용한 실제 사용 시간이 훨씬 더 중요하다.
배터리에는 정확한 흑과 백이 없고 아주 다양한 회색이 존재한다. 어떨 때는 배터리는 마치 사람과 같다. 불가사의하게 동작하고 설명할 수 없는 결과가 발생하기도하고, 어떤 사용자는 배터리를 사용할 때 전혀 문제가 없지만, 다른 어떤 사람들은 항상 문제가 발생하기도 한다.
이 책은 전공자들에게는 배터리의 기본 특징을 이해시키기 위해 쓰여졌을 뿐만 아니라 일반 사용자에게도 배터리를 최대한 잘 사용하는데 많은 도움을 줄 것이다. 이 책의 많은 부분이 배터리를 사용하는 개인 적인 필자의 경험에 기반하여 쓰여졌다. 또한 필자는 카덱스 사의 실험실에서 테스트한 결과도 사용할 수 있었다. 실험실의 테스트 결과는 명확한 데이터이기 하지만, 필자는 배터리의 실제 사용자들의 의견을 존중했다.
배터리 제조사는 소비자의 요구에 따라서, 낮은 가격, 충분한 동작시간, 작은 크기 배터리를 제공한다. 하지만, 이러한 소비자의 요구에서 수명은 종종 무시된다. 하지만, 전기 자동차 분야에서는 오랜 수명 특성이 가장 중시되고 있고, 이를 위한 노력이 배터리 산업에 전체에 도움을 줄 것이다.
모든 배터리는 한가지 공통된 사항을 가지고 있다. 잠시 동안 사용한 후에는 반드시 충전이 필요하다는 것이다. 아쉽게도 연료 전지와 함께 상상된 무한 에너지의 꿈은 실현될 수 없었고, 충전과정은 좀더 우리와 함께 있어야 할 것이다.
