산업 : 이차전지 기초

이차 전지란 무엇일까요?

이차 전지는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치를 말합니다. 이차 전지는 여러 번 충전할 수 있다는 뜻으로 "충전식 전지"라는 명칭도 쓰입니다. 이차 전지는 한 번 쓰고 버리는 일차 전지에 비해 경제적인 이점과 환경적인 이점을 모두 제공합니다.

이차 전지의 종류는 어떤 것들이 있을까요? 흔히 쓰이는 이차 전지로는 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지 (NiCd), 니켈-메탈 수소 전지 (Ni-MH), 리튬 이온 전지 (Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지 (Li-ion polymer)가 있습니다.

 

각각의 이차 전지는 다음과 같은 특징을 가집니다.

 

· 납 축전지 : 전압이 2V로 자동차용 전지로 가장 많이 사용됩니다.

 

· 니켈-카드뮴 전지 : 전압이 1.2V이며 무선전화기, 무선 자동차, 소형 휴대기기에 가장 많이 사용됩니다. 순간 방전량이 우수하여 레이싱카에 많이 사용됩니다. 기억 효과가 있어서 완전 충전과 완전 방전을 하지 않으면 전지 축전 용량이 줄어드는 단점이 있습니다.

 

· 니켈-메탈 수소 전지 : 니켈-카드뮴 전지와 같은 1.2V의 전압을 가집니다. 니켈-카드뮴 전지보다 2배의 용량을 가집니다. 워크맨, 디지털 카메라, 노트북, 캠코더 등에 사용됩니다.

 

· 리튬 이온 전지 : 전압은 3.6V로 휴대폰, 캠코더, 디지털 카메라, 노트북, MD 등에 사용됩니다. 양산 전지 중 성능이 가장 우수하고 가볍다는 장점이 있습니다. 폭발 위험이 있기 때문에 일반 소비자들은 구입할 수 없으며 보호회로가 장착된 팩 형태로 판매됩니다.

 

· 리튬 이온 폴리머 전지 : 전압은 3.6V로 폭발 위험이 없고, 전해질이 젤형태이기 때문에 전지 모양을 다양하게 만들 수 있는 것이 장점입니다. 일부 휴대폰에 사용되고 있으며 리튬이온 전지를 이을 차세대 전지입니다.

 

이차 전지의 원리는 어떻게 될까요?

간단하게 설명하면, 이차 전지는 충전 과정에서 외부의 전기 에너지를 화학 에너지로 저장하고, 방전 과정에서 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 원리입니다. 각각의 이차 전지는 다른 화학 반응을 통해 이 원리를 구현합니다. 예를 들어, 리튬이온 전지는 양극에 리튬-망간 산화물, 음극에 탄소를 사용하고, 충전시 음극에서 리튬 이온이 양극으로 이동하며, 방전시 양극에서 리튬 이온이 음극으로 이동합니다.

 

이차 전지에 대해 간단히 알아보았습니다. 이차 전지는 우리 생활에 필수적인 장치로 다양한 용도와 형태로 사용되고 있습니다. 이차 전지의 성능과 안전성을 높이기 위한 연구와 개발도 계속 진행되고 있습니다. 이차 전지에 대해 더 궁금하신 점이 있으시면 댓글로 남겨주세요. 감사합니다