배터리 종류 완벽 해설: 핵심 정의와 인사이트

배터리는 소비자 전자 분야에서 디지털 제품이 의존하는 핵심입니다. 배터리가 최대한 오래 가고 자주 충전하지 않아도 되면 좋겠지만, 그날이 오기 전에 배터리가 무엇인지, 그 발걸음을 앞당길 수 있는지 알아봅시다.

배터리란 무엇인가?

배터리는 화학 에너지, 빛 에너지, 열 에너지, 핵 에너지 등을 직접 전기 에너지로 변환하는 에너지 저장 및 변환 장치입니다. 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치를 화학 전원이라 하며, 이것이 배터리입니다. 양극과 음극을 가지고 있습니다.

배터리의 종류

배터리는 1차 전지, 2차 전지, 예비 전지, 연료 전지로 나눌 수 있습니다. 각각에 대해 알아야 할 내용을 정리했습니다.

1차 전지(Primary battery)

1차 전지는 방전 후 단순 충전법으로 재사용할 수 없는 전지입니다. 아연-망간 전지, 리튬-망간 전지, 아연-공기 전지, 1차 아연-은 전지 등이 일상에서 사용하는 1차 전지입니다.

가장 자주 교체되는 전지 중 하나인 아연-망간 건전지는 현재 일반적으로 알칼리 아연-망간 전지로 대체되었으며, 이는 더 나은 성능을 가집니다.

2차 전지(Secondary battery)

2차 전지는 방전 후 충전하여 활성 물질을 복원할 수 있는 전지입니다. 즉, 재사용 가능합니다. 납축 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이온 전지 등이 우리가 흔히 보고 사용하는 2차 전지입니다.

가장 널리 사용되는 전지인 리튬이온 전지는 확실히 우리 관심을 끌 만합니다. 좀 더 깊이 파고들어 무엇을 제공하는지 보겠습니다.

리튬이온 전지

• 전해질 상태에 따라 액체 리튬이온 전지(LIB)와 고체 리튬이온 전지(PLIB, 폴리머 리튬이온 전지 또는 플라스틱 리튬이온 전지로도 알려짐)로 분류;
• 형상에 따라 각형 리튬이온 전지와 원통형 리튬이온 전지로 구분;
• 외장 재료에 따라 강철 케이스, 알루미늄 케이스, 파우치형 등으로 구분.

리튬이온 전지와 디지털 기기

니켈-카드뮴 전지는 환경 유해 가능성과 불충분한 충방전이 배터리 수명을 단축시킨다는 점 때문에 요즘 시장에서 잘 보이지 않습니다.

니켈-카드뮴 전지의 대안은 니켈-수소 전지로, 친환경 전지로도 알려져 있습니다. 또 다른 대안은 리튬이온 전지로 우리도 널리 사용합니다. 리튬이온 전지의 인기는 주로 저렴한 가격에서 오며, 한 번에 모두 대체하는 것은 비현실적입니다.

그러나 도요타 같은 제조사들은 고체 리튬이온 전지 개발을 시작했으며, 이는 액체 리튬 전지보다 더 안전하고 더 빠르게 충방전할 수 있습니다.

예비 전지(Reserve battery)

예비 전지는 활성화 전지(activated battery)라고도 하며, 사용 시 양극과 음극이 전해질과 직접 접촉하지 않는 전지입니다. 사용 전 전해질을 주입하거나 다른 방법으로 전해질이 양극과 음극에 직접 접촉하게 합니다. 즉, 배터리는 항상 안전하게 사용할 수 있습니다.

예비 전지의 예로는 마그네슘-은염화물 전지와 마그네슘-구리염화물 전지가 있습니다. 마그네슘-염화구리 전지는 해군 소나 부이, 수심계, 해양 구조 신호등, 난파선 GPS 전원, 수중 전원 등에 사용될 수 있습니다.

연료 전지(Fuel cell)

연료 전지(연속 전지)는 반응에 참여하는 활성 물질이 배터리 외부에서 지속적으로 배터리 내부로 입력되어 배터리가 지속적으로 작동하며 전기 에너지를 제공하는 것을 의미합니다. 예: 수소-산소 연료 전지, 인산 연료 전지 등이 연료 전지에 속합니다. 수소-산소 연료 전지는 분산형 발전소, 전기 자동차, 이동식 전원에 사용될 수 있습니다.

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