2차전지에 대하여 궁금했던 점을 알아보자.

2차 전지란 무엇인가

시계, 리모컨등에 사용하는 기본 배터리는 1차 전지라고 합니다. 이 배터리는 한 번 사용하면 다시 사용할 수 없습니다. 알카라인 배터리는 가장 일반적인 유형의 기본 배터리입니다. 1차 전지와 달리 2차 전지는 반복 충전이 가능합니다. 음극, 양극, 전해질, 분리막으로 구성되어 있습니다. 음극과 음극 물질 사이의 전해질을 통한 리튬 이온의 전기 흐름을 통해 전기가 생성됩니다. 배터리가 충전될 때 전자는 분리막을 통해 음극에서 양극으로 흐릅니다. 배터리가 방전되면 그 반대도 마찬가지입니다. 전자는 양극에서 음극으로 흐릅니다. 리튬이온전지는 가장 보편적인 2차 전지 중 하나로 전기자동차에 필수적이며, 친환경적이며 미래 이동수단으로 중요한 역할을 하고 있습니다. 충전식 배터리라고도 하는 2차 배터리는 한 번만 사용할 수 있는 1차 배터리와 달리 여러 번 충전 및 방전이 가능한 전기화학 셀의 일종입니다. 2차 배터리의 가장 큰 장점은 여러 번 재사용할 수 있어 1차 배터리보다 비용 효율적이고 환경 친화적이라는 점입니다. 2차 전지는 휴대용 전자기기, 전기 자동차, 재생 에너지 저장 시스템 등 다양한 용도로 사용됩니다. 2차 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 에너지를 저장합니다. 충전하는 동안 전기 에너지는 배터리 내에 에너지를 저장하는 화학반응을 일으키는 데 사용됩니다. 배터리가 방전되면 저장된 에너지는 다시 전기 에너지로 변환되어 기기나 가전제품에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 2차 전지에는 여러 가지 유형이 있으며, 각 유형마다 고유한 특성과 용도가 있습니다. 가장 일반적인 유형의 보조 배터리는 다음과 같습니다. 

납축 배터리 - 납축 배터리는 가장 오래된 유형의 충전식 배터리로, 자동차 애플리케이션과 백업 전원 시스템에서 일반적으로 사용됩니다. 비교적 저렴하고 안정적이지만 에너지 밀도가 낮아 다른 유형의 배터리에 비해 무겁고 부피가 크다는 단점이 있습니다. 또한 올바르게 작동하려면 정기적인 유지 관리가 필요합니다.

니켈 카드뮴 배터리 - 니켈 카드뮴 배터리는 한때 큰 인기를 끌었지만, 대부분 최신 배터리 기술로 대체되었습니다. 니켈 카드뮴 배터리는 무선 전화기나 전동 공구와 같은 일부 휴대용 전자제품에 여전히 사용되고 있습니다. 니켈 카드뮴 배터리는 상대적으로 저렴하고 수명이 길지만 무겁고 독성 물질이 포함되어 있습니다.

니켈 수소 배터리 - 니켈 수소 배터리는 하이브리드 전기 자동차 및 일부 휴대용 전자제품에 일반적으로 사용되는 최신 유형의 2차 전지입니다. 니켈 카드뮴 배터리보다 에너지 밀도가 높으며 독성 물질을 포함하지 않아 환경 친화적입니다.

리튬 이온 배터리 - 리튬 이온 배터리는 가장 일반적인 2차 전지 유형 중 하나이며 스마트폰, 노트북, 전기 자동차 등 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 에너지 밀도가 매우 높고 수명이 길지만 다른 유형의 배터리보다 가격이 비쌉니다.

나트륨 이온 배터리 - 나트륨 이온 배터리는 현재 재생 에너지 저장 시스템에 사용하기 위해 개발되고 있는 새로운 유형의 2차 전지입니다. 나트륨 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 리튬 이온 배터리보다 더 풍부하고 환경 친화적인 재료로 만들어집니다.

플로우 배터리 - 플로우 배터리는 외부 탱크에 저장된 두 개의 개별 액체 전해질에 에너지를 저장하는 2차 전지의 일종입니다. 이러한 설계 덕분에 플로우 배터리는 쉽게 확장할 수 있어 대규모 에너지 저장 애플리케이션에 유망한 기술입니다.

 

2차 배터리의 선택은 배터리를 사용할 장치 또는 시스템의 특정 애플리케이션과 요구 사항에 따라 달라집니다. 고려해야 할 요소로는 에너지 밀도, 전력 출력, 수명, 비용, 환경 영향 등이 있습니다. 일반적으로 리튬 이온 및 나트륨 이온 배터리와 같은 최신 배터리 기술은 납산 및 니켈 카드뮴 배터리와 같은 구형 기술보다 에너지 밀도가 높고 수명이 더 깁니다. 그러나 최신 기술은 일반적으로 구형 기술보다 비싸기 때문에 배터리 선택은 디바이스 또는 시스템의 전체 비용 대비 배터리 비용에 따라 달라집니다. 배터리 기술의 발전은 계속되고 있으며, 연구원들은 성능을 개선하고 비용을 절감하며 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 새로운 배터리 화학 및 설계를 지속적으로 개발하고 있습니다.