최근들어 떠오르는 배터리로 리튬이온 충전지가 있습니다. 전기자동차에도 쓰이는 18650 은 이젠 대형마트에서도 흔히 볼 수 있을 정도로 일상 생활에 다가왔는데요. 덩치와 무게 덕분에 아직 모형에 쓰기엔 한정적입니다.
https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_commercial_battery_types
핸드폰에서 AA배터리나 NiMh 같은 옛날에 사용했던 배터리가 아닌 리튬이온 배터리를 쓰는 건 동일 체적당 에너지 밀도가 더 높기 때문입니다. 무게는 다소 무겁지만요. 챠트를 보면 에네루프는 AA 라는 정해진 규격에서 높은 에너지를 품고 있지만 무게는 가벼운 편입니다. 리튬이온은 기존AA 보다 확실히 높지만 에네루프의 두배 무게입니다.
리튬이온의 가장 큰 장점은 고출력에서 용량이 덜 줄어드는 특징입니다. 알칼라인 배터리는 저출력 (수 mA 정도)에서 정해진 용량에 가까운 장시간 수명을 보장합니다만, 1 A 라는 격렬한 출력에선 3000 mAh 원래 용량 기준 700 mAh 밖에 안 나올 정도로 수명이 빨리 줄어듭니다. 그래서 옛날 씽씽카의 속력이 금방 줄어들었던 거죠. 이 수명 제한을 극복하기 위해선 AA를 병렬로 탑재해서 셀당 부하를 0.5A, 나 0.25A 로 줄이면 되지만 그만큼 무게가 곱절로 늘어나죠. 리튬이온은 처음부터 3.7V 고전압에 부하에 대한 저항도 강합니다만, 대신 안전관리 주의가 필요합니다.
마지막으로 고민해야 하는 건 건전지나 충전지를 어떻게 모형에 삽입할 것인지 입니다. 위쪽의 충전용 잭까지 달린 18650 배터리팩을 사서 모형 내부에 감쪽같이 매립하고 충전용 단자만 노출할 수도 있지만, 몇년 후에 죽을 것이 확실한 18650 을 매립하는 건 아무래도 꺼려집니다.
다른 방법으로는 아래와 같이 범용 건전지/충전지를 교체 가능한 케이스를 이용하고, 케이스를 모형 내부에 매립하거나 모형과 연결된 케이스에 장착시키는 방법입니다. 이러면 18650이 노후화되어도 새걸로 바꾸면 되고, 충전시스템도 따로 고민할 필요가 없죠. 여기서 선택지가 또 갈리는 것이 18650 인데, 이제 막 보급되고 있는 18650 용 배터리 홀더는 대부분 노출형밖에 없고 위와 같이 AA 건전지용의 뚜껑과 스위치까지 달린 제품은 찾아보기 매우 힘듭니다. 모형에 적합한 LED 나 모터용 전압 출력을 위해 2구~4구 병렬 출력용은 말할 것도 없죠.
리튬이온 범용 건전지 규격은 여러가지가 있는데, 공교롭게도 AA 건전지와 거의 유사한 크기로 14430 14500이 있습니다. 14430 14500 을 AA 건전지 홀더에 끼우면 그냥 들어갈 정도죠. 물론 전압은 3.7V 이므로, AA 건전지에 맞춰 설계된 장비나 LED 체계에 14430 14500을 끼우면 즉시 박살나니 조심해야 합니다만, 처음부터 14430 14500 을 쓰기로 작정하고 설계하면 리튬이온 특성상 AA 건전지보다 용량도 약 1.5배 늘어나고, LED 를 덕지덕지 바른 고부하 상황에선 용량이 실질적으로 몇배 더 늘어납니다.
다만 AA 배터리 홀더 또한 병렬 제품은 찾아보기 매우 힘드므로 직접 자작하든가 해야 합니다. 간단히 만들려면 위와 같이 3구 짜리 AA 홀더 뚜껑 스위치 제품을 산 후, 가운데는 안 쓰고 위와 같이 단자를 연결하면 2구 병렬 14430 14500 용 처럼 쓰실 수 있습니다.
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유벰투스님 정보입니다.
AA 건전지(1.5V) = 14500 (3.7V)
AAA 건전지 (1.2~1.5V) = 10440 (3.7V)
