주요 특징

• 기본 리튬 배터리 는 1회용이며 충전할 수 없습니다. 일반적으로 의료 기기, 리모컨, 연기 감지기 등에 사용됩니다.
• 보조 리튬 배터리또는 충전식 배터리는 노트북, 스마트폰, 전기 자동차(EV)와 같은 장치에서 표준으로 사용됩니다.
• 1차 배터리는 일반적으로 2차 배터리보다 오래 보관할 수 있으므로 자주 사용하지 않는 품목에 적합합니다.
• 보조 배터리는 처음에는 비용이 많이 들지만, 반복해서 사용할 수 있기 때문에 시간이 지날수록 비용을 절약할 수 있습니다.
• 어떤 유형을 구매할지 결정할 때는 사용 용도, 전력 요구량, 환경에 미치는 영향을 고려하세요.

소개

오늘날 우리는 그 어느 때보다 많은 휴대용 전자기기를 사용합니다. 따라서 다양한 종류의 배터리와 배터리의 작동 원리에 대해 알아두는 것이 중요합니다. 이 블로그에서는 1차 배터리와 2차 배터리를 중점적으로 다룹니다. 두 가지 유형의 작동 방식과 장단점, 그리고 일반적으로 사용되는 배터리를 어디서 찾을 수 있는지 설명해드리겠습니다. 이를 통해 프로젝트에 적합한 배터리를 선택할 때 더 현명한 선택을 할 수 있습니다.

1차 및 2차 리튬 배터리란 무엇인가요?

기본 리튬 배터리

1회용으로 설계된 비충전식 배터리입니다. 되돌릴 수 없는 일회성 화학 반응을 통해 전력을 생성합니다. 수명이 다하면 폐기하거나 재활용합니다.

예(핫셀 모델): ER14505 (리튬 티오닐 클로라이드, LiSOCl₂) - 3.6V, 2600mAh 용량의 인기 있는 AA 사이즈 기본 배터리입니다.

보조 리튬 배터리

여러 번 충전 및 방전할 수 있는 충전식 배터리입니다. 일반적으로 리튬 이온 기술인 가역적 화학 반응을 사용하여 에너지를 저장하고 방출합니다.

예(핫셀 모델): ICR18650 (리튬 코발트 산화물, LiCoO₂) - 널리 사용되는 3.7V 원통형 셀로, 보통 2200-3500mAh 용량을 사용합니다.

기본 리튬 배터리와 보조 리튬 배터리

다음은 비교 표입니다. 이 표는 1차 리튬 배터리(예: ER14505)와 2차 리튬 배터리(예: ICR18650)의 주요 차이점을 강조합니다. 충전 가능성, 전압, 에너지 밀도, 사이클 수명, 자체 방전 및 비용을 비교합니다.

기본 리튬 배터리의 장단점

장점:

• 매우 긴 보관 수명(10~20년).
• 컴팩트한 전력을 위한 높은 에너지 밀도.
• 극한의 온도(-55°C~85°C)에서도 뛰어난 성능을 발휘합니다.
• 자체 방전이 최소화되어 장기 보관에 이상적입니다.

단점:

• 비충전식 - 사용 후에는 반드시 교체해야 합니다.
• 재사용 가치가 없는 높은 초기 비용.
• 저배수 애플리케이션으로 제한됩니다.

충전식 리튬 배터리의 장단점

장점:

• 충전식이며 시간이 지나도 비용 효율적입니다.
• 배수량이 많고 자주 사용하는 장치에 다용도로 사용할 수 있습니다.
• 다양한 용량 및 화학(예: ICR, INR).

단점:

• 자체 방전으로 인해 유통기한이 짧아집니다.
• 충전기 및 배터리 관리 시스템(BMS)이 필요합니다.
• 주기에 따라 성능이 저하되어 결국 교체해야 합니다.

일반적인 용도

기본 리튬 배터리(ER14505):

• 애플리케이션: 유틸리티 계량기(수도/가스), 원격 센서, 연기 감지기, GPS 추적기, 의료용 임플란트(예: 심박 조율기), 군용 장비.
• 왜: 저전력, 장기 시나리오에서의 수명과 신뢰성.

보조 리튬 배터리(ICR18650):

• 애플리케이션: 스마트폰, 노트북, 전기 자동차, 전동 공구, 손전등, 드론, 태양열 보조 배터리.
• 왜: 잦은 사용과 높은 전력 수요에 적합한 충전 기능.

일반적인 리튬 배터리 유형

기본 리튬 배터리는 비충전식이며 에너지 밀도가 높고 보관 수명이 길다는 장점이 있습니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다:

• 리튬 염화 티오닐 클로라이드(LiSOCl₂)예: ER14505 - 매우 긴 수명, 낮은 배수.
• 이산화망간 리튬(LiMnO₂)예: CR2032 - 소형, 동전형 전지.
• 리튬 이황화철(LiFeS₂)예: AA - 고전력, 일반 소비자용

일반적인 충전식 리튬 배터리 유형

충전식 리튬 배터리 또는 보조 리튬 배터리는 높은 에너지와 다양한 기능으로 최신 기기에 전력을 공급합니다. 인기 있는 유형으로는 소형 전자기기용 리튬 코발트 산화물(ICR), 균형 잡힌 전기차 성능을 위한 리튬 니켈 망간 코발트(INR), 고에너지가 필요한 리튬 니켈 코발트 알루미늄(NCA), 안전과 수명을 위한 인산철 리튬(IFR), 전동 공구용 리튬 망간 산화물(IMR), 유연하고 가벼운 디자인을 위한 리튬 폴리머(LIP) 등을 들 수 있습니다.

기본 리튬 배터리(예: ER14505)를 선택해야 하는 경우:

• 장기적인 저전력 요구 사항: 원격 센서나 계량기와 같은 장치는 유지보수 없이 수년 동안 작동합니다.
• 열악한 환경: 보조 배터리가 고장날 수 있는 극한의 추위 또는 더위.
• 충전 액세스 불가: 원격 위치 또는 일회용 장치(예: 비상 비콘).
• 중요한 신뢰성: 충전 실패의 위험보다 배터리 교체가 더 나은 의료 기기 또는 안전 기기.

보조 리튬 배터리(예: ICR18650)를 선택해야 하는 경우:

• 자주 사용: 정기적으로 충전해야 하는 휴대폰이나 도구 등 매일 사용하는 기기.
• 높은 전력 출력: 전기차나 드론과 같은 애플리케이션에는 강력하고 지속적인 에너지가 필요합니다.
• 시간 경과에 따른 비용 효율성: 새 배터리를 구입하는 대신 수백 번 충전할 수 있는 경우.
• 충전 가능: 재충전을 위해 전원을 사용할 수 있는 환경.

리튬 배터리의 기술 혁신

리튬 배터리 기술의 세계는 항상 변화하고 있습니다. 연구자와 엔지니어들은 이를 개선하기 위한 새로운 방법을 찾고 있습니다. 최근의 변화는 배터리의 수명을 늘리고, 더 잘 작동하고, 더 안전하고, 더 저렴하게 만드는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이를 통해 더 많은 사람들이 다양한 분야에서 리튬 배터리를 사용할 수 있게 되었습니다.

리튬 배터리의 미래를 형성하는 재미있는 새로운 아이디어와 트렌드를 살펴보세요.

배터리 수명과 효율성의 획기적인 개선

리튬 배터리 연구의 핵심 목표는 배터리를 더 오래 사용할 수 있도록 하는 것입니다. 여기에는 배터리가 시간이 지남에 따라 충전을 유지하는 능력을 잃을 때 발생하는 용량 저하 문제를 해결하는 것이 포함됩니다. 연구자들은 이 과정을 늦추기 위해 다양한 재료, 전극 디자인, 전해질 조합을 실험하고 있습니다. 용량 감소를 줄이고 배터리 수명을 늘리는 것이 목표입니다.

배터리 산업의 최근 혁신은 다음과 같습니다.

리튬 보충

• 무엇: 리튬 염 또는 화합물을 첨가하여 노화된 배터리에서 손실된 이온을 복원합니다.
• 혁신: 중국 푸단대학교는 '배터리 수혈' 방식을 개발하여 전기차 사용 기간인 18년에 해당하는 최대 12,000회까지 사용할 수 있는 배터리 수명을 달성했습니다.
• 영향: 일반적인 수명이 3배(예: 1,000회에서 12,000회로)로 늘어나 교체 비용과 낭비를 줄입니다.

고체 전해질

• 무엇: 액체 전해질을 세라믹이나 황화물과 같은 고체 물질로 대체합니다.
• 혁신: 퀀텀스케이프와 도요타는 에너지 밀도가 최대 50%(350-500 Wh/kg) 더 높고 15분 만에 80%를 충전할 수 있다고 보고했습니다.
• 영향: 더 빠른 충전으로 효율성을 높이고 액체 기반 부반응으로 인한 성능 저하를 줄여 수명을 두 배로 늘립니다.

실리콘 음극 최적화

• 무엇: 흑연 대신 실리콘을 사용하고 나노 구조로 균열을 방지합니다.
• 혁신: 실라 나노의 실리콘 음극 배터리는 20~40% 더 많은 용량(예: 300Wh/kg)을 제공하며 1,000 사이클 후에도 80% 용량을 유지합니다.
• 영향: 기존 흑연 음극에 비해 에너지 효율을 높여 더 긴 거리를 사용할 수 있고 수명이 향상됩니다.

AI로 최적화된 배터리 관리

• 무엇: AI 알고리즘이 충전 패턴을 미세 조정하고 성능 저하를 실시간으로 모니터링합니다.
• 혁신: Tesla와 IBM은 AI를 통합하여 고장을 예측하고 주기를 최적화하여 수명을 20~30%(예: 1,200주기 대 1,000주기) 연장합니다.
• 영향: 배터리 화학 물질을 변경하지 않고도 효율성과 수명을 극대화합니다.

리튬 인산철(LFP) 개선 사항

• 무엇: LFP 배터리에 리튬을 추가하거나 음극 구조를 개선합니다.
• 혁신: CATL의 업그레이드된 LFP 셀은 초기 용량 손실을 제거하여 160Wh/kg에서 3,000~4,000 사이클을 달성합니다.
• 영향: 수명과 비용 효율성이 결합되어 그리드 스토리지 및 경제적인 전기차에 이상적입니다.

결론

결론적으로, 필요에 맞는 전원을 선택할 때는 1차 리튬 배터리와 2차 리튬 배터리의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 기본 배터리는 선반에 오래 보관할 수 있습니다. 즉시 사용할 수 있습니다. 반면에 보조 배터리는 충전할 수 있습니다. 더 오랜 기간 동안 더 비용 효율적입니다. 에너지 용량과 주기 수명 등 구체적인 요구 사항을 고려하여 현명한 선택을 하세요. 기술은 배터리 성능을 지속적으로 개선하고 있으며, 이는 수명과 효율성에 도움이 됩니다. 새로운 트렌드에 대한 최신 정보를 확인하여 내 디바이스에 가장 적합한 배터리를 찾아보세요. 어떤 리튬 배터리를 선택할지에 대한 맞춤형 조언은 다음과 같습니다. 전문가에게 문의 업계 최고의 견적 서비스를 제공합니다.

자주 묻는 질문

1차 배터리와 2차 배터리 중 어느 것이 더 낫나요?

1차 배터리와 2차 배터리 중 어떤 것을 선택할지는 필요에 따라 달라집니다. 1회용이고 에너지가 높으며 오래 사용할 수 있는 배터리를 원한다면 1차 배터리가 가장 좋습니다. 하지만 충전할 수 있고 비용을 절약할 수 있는 배터리를 원한다면 보조 배터리가 더 나은 선택입니다.

NMC와 LFP 리튬 배터리 중 어느 것이 더 낫나요?

NMC 배터리는 일반적으로 에너지 밀도가 더 높습니다. 따라서 많은 에너지를 저장하는 것이 중요한 상황에 적합합니다. 반면에 LFP 배터리는 더 오래 지속되고 더 안전합니다. 하지만 일반적으로 가격이 조금 더 비쌉니다.

1차 배터리에 비해 2차 배터리의 주요 장점은 무엇인가요?

보조 배터리의 가장 큰 장점은 다시 충전할 수 있다는 점입니다. 이 핵심 기능 덕분에 더 오래 사용할 수 있고, 장기적으로 비용을 절약할 수 있으며, 배터리 낭비를 줄여 환경에도 도움이 됩니다.

리튬 배터리는 리튬 이온 배터리와 동일한가요?

리튬 배터리는 1차 배터리와 2차 배터리의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 1차 배터리는 충전할 수 없으며 일반적으로 리튬-이산화망간을 포함합니다. 전력을 많이 사용하지 않는 장치에 이상적입니다. 반면에 2차 배터리는 충전이 가능하며 주로 리튬 이온 기술을 사용합니다. 많은 전력을 필요로 하는 기기에 적합합니다.

리튬 배터리의 장단점은 무엇인가요?

리튬 배터리는 몇 가지 장점이 있습니다. 가볍고 에너지 밀도가 높습니다. 또한 방전 속도가 느립니다. 하지만 비용이 상당히 많이 들 수 있습니다. 따라서 배터리를 조심스럽게 취급하고 폐기하는 것이 중요합니다. 이는 과열이나 화재와 같은 안전 문제 때문에 중요합니다.