#19 배터리의 종류와 특성
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2020.08.26 / 3,176관련링크
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안녕하세요. 수전해/수소연료전지 기반 발전시스템을 개발하는
(주)케이워터크레프트입니다.
지난 시간에는 배터리의 일반적인 정의에 관하여 알아보았는데요.
배터리는 일상생활에서 많은 도움과 편리함을 주고 있습니다.
특히 요즘 많이 사용하는 스마트폰, 태블릿PC에 장착된 배터리가 대표적인데요,
그 외 시계, 리모컨, 무선 제품에 사용하는
일명 건전지라고 많이 부르는 배터리의 종류와 그 특징에 대하여 알아보겠습니다.
1. 배터리의 종류와 특성
앞 시간에서 알아봤듯이 배터리는 재충전 여부에 따라
1차 전지와 2차 전지로 나눌 수 있습니다.
1차 전지는 일반 가정에서 사용하는 건전지처럼
한번 쓰고 나면 다시 충전해서 쓸 수 없는 전지를 의미하며,
2차 전지는 다시 충전해서 사용할 수 있는 충전지를 의미합니다.
1차 전지에는 알칼리 전지, 건전지, 수은 전지, 리튬 전지 등이 있으며,
2차 전지에는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지(NiMH battery),
리튬이온 이차 전지(Li Ion Secondary Batteries), 리튬이온폴리머 이차 전지(Li Ion Polymer Secondary Batteries) 등이 있습니다.
(1) 1차 전지: 한 번 방전되면 충전해서 사용할 수 없는 배터리
대표적인 1차 전지에는 망간 전지와 알칼라인 전지가 있습니다.
망간 전지는 염화아연/암모늄,
알카라인 전지는 수산화칼륨을 전해액으로 사용합니다.
망간 전지는 수명이 짧고 자연 방전률이 매우 높아서
가격이 저렴하다고 한꺼번에 많이 사두는 것은 바람직하지 않습니다.
한편 알카라인 전지의 경우 자연 방전률이 낮고 수명이 긴 대신
전해액이 강알칼리성이라 망간전지에 비해 위험성이 높습니다.
따라서 망간 전지는 소모전류가 적으면서
오랜시간 사용하는 탁상시계, 리모컨, 인터폰 등에 적합하며,
알칼라인 전지는 망간 전지에 비해 소모전류가 많은 카메라, 게임기, 장난감 등
에너지 소모가 많은 제품에 적합합니다.
망간전지와 알칼라인전지 비교
출처. https://www.devicemart.co.kr
(2) 2차 전지: 방전된 후에도 충전을 통해서 다시 사용할 수 있는 배터리
대표적인 2차 전지에는 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지,
니켈 수소(Ni-MH) 전지, 리튬 이온 배터리(Lithium ion battery) 등이 있습니다.
니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지는 니켈과 카드뮴을 사용한 2차 전지로,
다른 전지에 비해 전압은 낮으나 저항이 작아서
큰 전류를 필요로 하는 제품에 주로 쓰입니다.
전지 자체로 메모리 효과가 있어서 충분히 방전하지 않고
충전을 반복하면 전체 용량이 떨어집니다.
니켈 수소(Ni-MH) 전지는 니켈과 수소흡장합금을 사용한 2차 전지로,
니켈 카드뮴 전지보다 무게가 가볍고 같은 용적에 더 큰 용량을 저장할 수 있습니다.
또한 메모리 효과가 거의 없어서 수시로 충전해도 무방합니다.
리튬 이온 배터리(Lithium ion battery)는 외부 전원을 이용해서 충전할 수 있는
2차 전지의 일종입니다.
리튬 이온 전지는 니켈 카드뮴전지, 니켈 수소전지보다 전압이 3배 정도 높습니다.
또한 높은 에너지 밀도, 우수한 보존성 및 긴 라이프 사이클 등의 장점이 있으며,
노트북 컴퓨터, 디지털카메라, 캠코더, 핸드폰, 보조배터리 등
개인용 모바일 기기에 폭넓게 적용됩니다.
니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지,
리튬 이온 배터리(Lithium ion battery)의 비교
출처. https://www.devicemart.co.kr
참고문헌.
[네이버 지식백과] 배터리 (죽기 전에 꼭 알아야 할 세상을 바꾼 발명품 1001, 2010. 1. 20., 잭 챌리너)
[네이버 지식백과] 전지 [cell] (화학백과)
오늘은 배터리의 종류와 특성에 대해 알아보았습니다.
다음 시간에는 배터리 개발의 역사에 대해 소개해드리겠습니다.
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