휴대폰을 비롯한 휴대용기기 배터리의 종류와 관련정보

1차전지와 2차전지의 구분, 차이점

일반적으로 배터리(건전지)는 흔히 1차전지와 2차전지로 구분됩니다.

• 1차전지(Primary cell)
• 1회 사용으로 재활용이 불가능한 전지로 수은전지, 리튬망간전지, 알카리망간전지 등이 있습니다.
• 2차전지(Secondary or Rechargeable Battery)
• 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지를 말합니다. 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지 및 리튬이온폴리머 전지등이 있습니다.

리튬 이온 배터리 (LIB: Lithium-Ion Battery, 리튬 배터리)

리튬 전해질을 사용하여 소형으로 용량을 크게 한 충·방전용 전지. 리튬은 가장 가벼운 금속 원소(원소 기호 Li)로서, 휴대용 단말기에 사용되는 리튬 이온 전지는 니켈-카드뮴 전지에 비해 약 2배의 용량과 약 3배의 전압을 유지하며 자기 방전이 적은 특징을 가지고 있습니다. 그리고 충·방전을 1,000회 이상 반복해도 메모리 효과가 발생하지 않아 전지를 다 쓰지 않고 재충전해도 수명이 단축되지 않으며 내구성이 좋습니다.

충전해서 사용할 수 있는 2차전지로 기전력은 3.6V이고 컴퓨터·휴대전화 등 전자 장치에 널리 사용됩니다. 가볍고, 무게 대비 에너지 밀도가 다른 어떤 전지보다도 크고, 자가방전에 의한 전력손실이 적고, 기억효과(Memory effect)를 나타내지 않는 장점이 있습니다. 그러나 잘못 사용하면 폭발 위험이 있고 수명이 짧아지는 등의 단점이 있습니다.

리튬이온전지의 각형과 원통형의 주요 차이점

• 각형과 원통형 전지의 기본적인 작동원리는 동일합니다. 그러나 주요 차이점으로는 각형은 주로 모바일 기기에 쓰이며 상대적으로 용량이 500~1200mAh 이지만 원통형은 노트북PC 및 캠코더에 쓰이며 각형보다 고용량인 1600~2400mAh의 용량을 보유하고 있습니다.
• 리튬이온전지의 주요 장점은 매우 가벼우며, 기전력이 크고, 관리가 쉬우며, 자가 방전에 의한 전력 손실이 매우 적지만, 주요 단점으로는 제조된 직후부터 열화(Degrading)가 시작되며, 온도에 매우 민감하고, 리튬이온전지를 잘못 취급하면 심각한 안전 문제를 야기할 수 있습니다.

리튬 이온 폴리머 배터리 (LIPB: Lithium-Ion Polymer Battery, 리폴리 배터리 또는 리튬 폴리머 배터리)

전지재료는 LIB와 동일하나 LIB의 액체상태의 전해액 대신 전해질에 폴리머를 사용하여 누액 발생이 없어 알루미늄 필름을 외장재로 사용하므로 박형화, 자유로운 형상이 가능합니다.

안정성이 높고 효율이 좋은 차세대 2차전지이며, 고체나 젤 상태의 중합체를 전해질로 사용하기 때문에 안정성이 높고 무게도 가벼우며 제조과정도 간단하여 컴퓨터를 비롯한 스마트폰 등에서 주로 사용되고 있습니다.

리튬 이온 배터리와 리튬 이온 폴리머 배터리의 차이점

리튬이온의 이동을 가능하게 하는 전해물질이 액체 상태이냐 폴리머 상태이냐에 따라 크게 구분되어집니다. 리튬이온은 액체 상태의 전해액을 포함 함으로 전지내의 가연성 활물질을 안전하게 유지하기 위해 대부분 알루미늄 캔(Aluminum can)을 사용하는 반면, 리튬이온 폴리머는 리튬이온의 전해액 상태보다 안전한 폴리머 상태의 전해질이 상용되어 적층 필름(Laminated Film)으로 외장을 감싸는 것이 일반적입니다.