리튬 전지란 무엇일까? 리튬 전지는 리튬 금속과 리튬 화합물을 전극으로 사용하는 전지를 말합니다. 우리 생활 많은 곳에 쓰이고 있는 리튬 전지의 특징과 1차 전지, 2차 전지의 차이점과 장단점, 리튬 전지가 쓰이는 분야에 대해 알아보고자 합니다.
리튬 전지란 무엇일까?
리튬 전지는 리튬 금속 또는 리튬 화합물을 전극으로 사용하는 전지를 말합니다. 이러한 전지는 고에너지 밀도와 긴 수명을 제공하기 때문에 많은 휴대용 전자기기, 전기 자동차, 재생 가능 에너지 저장 장치 등에 널리 사용되고 있습니다. 리튬 전지는 크게 리튬 1차 전지와 리튬 2차 전지로 나뉘며, 리튬 1차 전지는 비충전식, 리튬 2차 전지는 충전식 전지입니다.
리튬 1차 전지 특징
- 비충전식 : 사용 후 재중천이 불가능하며, 한 번 방전되면 폐기해야 됩니다.
- 높은 에너지 밀도 : 동일한 부피 대비 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.
- 긴 저장 수명 : 자기 방전율이 낮아 오랜 기간 동안 에너지를 유지할 수 있습니다.
응용 분야
- 의료 기기 :심박 조율기, 인슐린 펌프 등
- 전자기기 : 카메라, 시계, 계산기, 원격 제어 장치 등.
- 군사 및 항공 우주 : 원격 센서, 무선 통신 장비, GPS등
단점
- 한 번 사용하면 재충전이 불가능해 환경에 부담이 될 수 있습니다.
- 충격이나 고온에서 발화나 폭발 위험이 있을 수 있습니다.
리튬 2차 전지 특징
- 충전 가능 : 여러 번 재충전이 가능하여 장기간 사용할 수 있습니다.
- 높은 에너지 밀도 : 1차 전지와 마찬가지로 동일 한 부피 대비 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.
- 긴 수명 : 많은 충진 및 방전 사이클 동안 성능을 유지합니다.
- 전자기 방전율 : 장기간 사용하지 않아도 전력을 유지하는 능력이 뛰어납니다.
- 경량성 : 무게가 가벼워 휴대성이 좋습니다.
- 고출력 가능
2차 전지 응용 분야
- 휴대용 전자기기 : 스마트폰, 태블릿, 노트북, 디지털 카메라 등
- 전기 자동차 : 테슬라, 니오 등의 전기차 배터리
- 재생 가능 에너지 저장 : 태양광 및 풍력 발전 시스템에서의 에너지 저장 장치
- 산업용 장비 : 드론, 전동 공구, 에너지 저장 시스템
단점
- 초기 비용이 다른 전지보다 높을 수 있습니다.
- 일반적으로 2차 전지는 충전하는데 시간이 걸립니다. 빠른 충전이 어렵습니다.
- 사용 중일 때 2차 전지의 방전 속도가 빠를 수 있습니다.
- 반복적인 충전-방전 과정을 거치면서 점차적으로 용량이 감소하게 됩니다.
- 과충전이나 과전류가 흐를 경우 발열하거나 화재 위험이 있을 수 있습니다.
- 일부의 2차 전지는 유해물질을 포함하고 있어 폐기물 처리에 문제가 될 수 있습니다.
