리튬 이온(Li-ion) 배터리를 알아보자

전기차가 보급되며 아파트 주차장에는 전용 충전 시설이 생겼고 백화점, 대형 쇼핑센터 및 공원의 주차장 까지도 어느 순간 전기차 전용 충전기가 설치되어 있는 것을 보셨을 텐데요. 그동안 배터리는 핸드폰 또는 소형 전자제품에 사용되는 소모품에 불과했다면 전기차의 보급으로, 사용자는 배터리에 대하여 더 많은 정보가 필요하게 되었습니다.

 

오늘 이 시간에는 핸드폰, 전기차 등에 많이 사용되고 있는 리튬 이온 배터리에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

배터리 사진

 

리튬 이온 배터리란?

이차 전지의 일종으로 방전 시 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 배터리입니다. 충전 시에는 이동된 리튬 이온이 양극에서 음극으로 제자리를 찾게 됩니다.

 

이차 전지와 일차 전지 뭐가 다를까?

일차 전지는 쉽게 말해 재활용이 불가능한 일회용 배터리(전지)를 말합니다. 소형 전자제품에 사용되는 AA, AAA 타입의 건전지가 바로, 일차 전지에 해당됩니다.

이차 전지는 전기 에너지를 입력받아 화학 에너지 형태로 변환하여 저장해 두었다가 필요 시 전기 에너지로 다시금 변환시켜 사용하는 배터리를 말합니다. 핸드폰에 내장된 배터리가 바로, 이차 전지에 해당됩니다. 일차 전지와 다르게 여러 번 충전이 가능하다는 특징이 있습니다.

 

이차 전지의 종류

1. 납(연) 축전지
2. 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지
3. 리튬-이온(Li-ion) 전지
4. 리튬-이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지 등..

"리튬 이온 배터리와 리튬 이온 폴리머 배터리의 차이점은?"

리튬 이온 배터리와 리튬 이온 폴리머 배터리는 충전 및 재사용이 가능한 이차 전지라는 공통 특성이 있으나, 리튬 폴리머 배터리의 경우 전해질로서 고체 폴리머를 이용한다는 점이 큰 차이입니다. 리튬 폴리머 배터리는 안정성 과 에너지 효율이 우수한 고체 또는 젤 상태의 고분자를 전해질로 사용하는 리튬 이차 전지를 가리킵니다. 배터리가 파손되어도 발화하거나 폭발할 위험이 거의 없고, 무게를 기존 배터리의 31％까지 줄일 수 있으며, 특히 제조 공정이 간단하여 대량 생산이 가능합니다. 노트북, 컴퓨터, 캠코더 등의 소형 기기에 주로 사용합니다.

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리튬 이온 배터리의 특징 3가지

1. 에너지 밀도가 높다
2. 기억 효과(메모리 효과)가 없다
3. 자가방전(배터리 방전)이 일어나는 빈도수가 적다

"이 용어 처음 들어봐요."

▪︎기억 효과 : 이차 전지 고유의 특성으로, 방전이 완전하지 않은 상태에서 재충전 시 배터리의 실제 용량이 줄어드는 효과를 의미합니다.
▪︎배터리 방전 : 일반적으로 핸드폰 배터리의 수명을 떨어뜨리지 않기 위해 완전히 다 사용한 후 재충전시켜야 한다고 알고 있지만, 이는 니켈-수은 또는 니켈-카드뮴 타입의 배터리에 한정됩니다. 최근 핸드폰에 적용된 배터리는 대부분 리튬-이온 배터리로, 이 배터리의 경우 주기적으로 충전을 시키는 것이 수명을 단축시키지 않는 방법입니다.

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리튬 이온 배터리 사용 분야 및 용량

일반적으로 리튬 이온 배터리는 전기차, 핸드폰 이외에도 방산업, 자동화 산업 및 항공 산업 등 여러 산업분야에도 활용 빈도가 높습니다. 

배터리의 용량은 mAh(미리암페어시) 또는 Ah(암페어시)로 표시하거나 읽으며, 핸드폰에 사용되는 배터리는 3000 ~ 4000mAh 용량이 가장 많이 사용됩니다. 

 

 

오늘은 리튬 이온 배터리에 대해 전반적으로 살펴보았는데요, 최근 여러 분야에 많이 사용되는 이차 전지 중 하나로 리튬 이온 배터리가 사용된다는 것을 알게되셨을 겁니다. 그렇다면, 내 핸드폰 또는 내 전기차에는 어떤 용량의 어떤 배터리가 사용되는지 궁금해지시지 않으신가요? 다음 포스팅으로는 갤럭시와 아이폰에 사용되는 배터리에 대해 알아보도록 하겠습니다.