무선 휴대용 제품 속 배터리

 

 

안녕하세요 시제품 개발 전문 기업 디자인웨일입니다.

 

오늘은 무선 휴대용 제품 속 배터리에 대해 알아보겠습니다.

 

배터리는 현대생활에서 빠질 수 없는 물건인데요.

 

배터리는 크게 두 가지 종류로 나뉘게 됩니다.

 

1차 전지와 2차 전지로 나눌 수 있는데요.

 

 

1차 전지는

한 번 사용하고 버리는 전지로 흔히 건전지라고 부르는 것들입니다.

 

2차 전지는

화학 에너지를 전기 에너지로 바꿔 재충전하여 사용할 수 있는 전지입니다.

오늘 알아 볼 무선 휴대용 제품 속 배터리들이 2차 전지에 속합니다.

 

 

2차 전지의 대표적인 배터리들로

리튬 이온 전지(Li-ion) 와 리튬 폴리머 전지(Li-polymer) 가 있습니다.

 

 

 

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리튬이온배터리

 

리튬이온배터리 구조, 출처 : LG화학

 

 

 

리튬이온배터리는 리튬의 화학적 반응으로 전기를 생산하는 배터리입니다.

당연히 리튬이 들어가며 그 공간을 '양극'이라고 부릅니다.

 

방전시 전지의 음극은 전자를 내어주고 자신은 산화되는 물질이며

양극은 전자를 받아 자신은 환원되는 물질인데요. 충전은 이와 반대로 작용합니다.

 

전해액을 통해 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동하는 것이 방전(전력 사용)이고,

리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하는 것이 충전(전력 저장)입니다.

 

 

 

리튬 이온 배터리의 장점과 단점

 

 

장점	단점
자체 방전율이 낮고 보관 수명이 깁니다.	강한 전류가 흐르거나 고온에 오래 노출되면 폭발 위험성이 있습니다.
메모리효과가 없습니다.	충전-방전주기의 수에 따라 배터리가 노화될 수 있습니다.
자가 방전에 의한 전력 손실이 매우 적습니다.	과충전 시에 축전지에 충격을 주면 폭발 할 수 있습니다.
고밀도로 에너지를 저장할 수 있습니다.	일반적으로 니켈 카드뮴 전지보다 제조 비용이 약 40% 비쌉니다.

 

 

리튬 이온 배터리의 활용

 

전동공구

 

 

디지털카메라

 

 

 

전기자동차

 

 

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리튬 폴리머 배터리

리튬 폴리머 배터리

 

 

 

 

리튬 이온 배터리의 성능은 그대로 유지하면서 폭발 위험성이 있는 액체 전해질 대신

화학적으로 가장 안정적인 polymer(고체 또는 젤 형태의 고분자 중합체) 상태의 전해질을 사용하였습니다.

 

 

 

 

리튬 폴리머 배터리는 직사각형 및 원통형 구조로 내부 구성요소를 나선형으로 묶어

양극과 음극 사이에 장벽을 만듭니다.

이 장벽은 양극과 음극 사이에 간결한 폴리에틸렌 층으로 구성됩니다.

 

양극 물질과 음극 물질에서 리튬이온을 삽입 및 분리하는 원리에 따라 작동하며

액체 전해질은 전도성 매질을 제공합니다.

 

 

 

리튬 폴리머 배터리의 장점과 단점

 

장점	단점
폴리머 전해질을 사용하고 있어 누액과 폭발의 위험성이 없습니다.	제조 공정이 복잡하여 가격이 비쌉니다.
3mm 정도의 얇은 두께와 소형으로 제작 가능 함으로써 원하는 형태로 제작 가능합니다.	저온에서의 사용특성이 떨어지고, 폴리머 전해질이기 때문에 액체 전해질보다 이온의 전도율이 떨어집니다.
자체 방전율이 낮고 보관 수명이 깁니다.	외부 충격에 약합니다.
친환경적입니다(카드뮴이나 수은 같은 중금속 성분이 없음)	폭발 위험성은 없으나 내부 연소가 발생해 불이 날 수 있습니다.

 

 

 

리튬 폴리머 배터리의 활용

 

드론, 무선 조종 장비 및 항공기

 

 

 

전기 자동차

 

 

 

 

 

개인용 전자제품

 

 

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오늘은 리튬이온배터리와 리튬폴리머배터리에 대해서 알아봤는데요.

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