습기

습기(moisture)는 대기(공기)중에 포함된 수증기를 의미하는데 일반적으로 공기 중에 포함되어 있는 물 분자의 양 즉 수증기의 양을 우리는 흔히 습도(Humidity)로서 표현한다.

습도는 절대습도와 상대습도로 나누어 구분하고 있는데 절대습도의 특징은 수증기의 양이 일정한 경우 온도가 변하더라도 절대 변하지 않지만 상대습도는 공기 중에 최대로 들어 있을 수 있는 수증기의 양, 즉 포화수증기량과 비교해서 현재 들어 있는 수증기의 양을 백분율(단위:RH%)로 나타낸 것이다. 만약 온도나 압력이 변한다면 공기 중에 포화된 수증기의 양이 변하기 때문에 공기 중에 들어있는 수증기의 양이 일정하더라도 상대습도는 온도에 따라 변하게 된다. 일반적으로 일기예보나 우리가 흔히 말하는 습도는 바로 이 상대습도를 의미한다.

절대습도

절대습도는 1m³당 포함되어 있는 수증기의 질량(g)을 나타내며 단위는 g/m³가 된다. 절대습도를 측정할 때 수증기량이 항상 일정하면 온도와 상관없이 습도가 일정하기 때문에 건조하고 습한 정도를 나타낸다. 절대습도는 주로 공정에서 사용한다. 공정에서는 절대습도 하나가 변화함에 따라 제품 생산이나 유틸리티의 투입이 조금씩 달라지기 때문이다.

상대습도

상대습도는, 특정한 온도의 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 압력을 그 온도의 포화 수증기 압력으로 나눈 것을 말한다. 다시 말해, 특정한 온도의 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 양(중량 절대습도)을 그 온도의 포화 수증기량(중량 절대습도)으로 나눈 것이다.

상대습도 100%로, 대기 중의 수증기량이 포화되어, 응결 현상을 일으킨다. 또 그때의 온도를 이슬점 온도라고 한다.

 

배터리와 습기

리튬이온 배터리의 제조를 지배하는 가장 중요한 요소는 습도가 매우 낮은 건조실에서 1%~10% RH의 매우 엄격한 조건으로 생산해야 한다. 리튬 배터리 애플리케이션은 전자, 자동차, 솔라, 텔레콤, 전력, 방어, 의료 등과 같은 다양한 산업에서 빠르게 성장하고 있다. 리튬 배터리 대량 생산에는 수분 억제가 업계 성장을 이끄는 주요 역할을 하기도 한다.

리튬 배터리는 제어하지 않은 온도와 습도에 의해 영향을 받는다. 리튬 배터리가 생산 중에 습기에 노출될 경우 품질 저하로 이어질 수 있다. 제품 수명이 단축되고 성능이 저하(충전 용량)되며 폭발 가능성을 포함한 안전 문제가 제기될 수 있다. 순수한 리튬 금속은 공기 중의 소량의 수분에도 매우 민감하다. 따라서 습기에 노출되면 성능이 저하되고 리튬 이온 배터리의 제품 수명이 줄어든다.

• 리튬이온 배터리 처리 영역의 수분 레벨은 (-) 35°C (-31°F) 이슬점 및/또는 건조 공기 kg당 14g의 수분 함량을 가져야 한다.
• 실내 온도는 25°C (77°F)에서 (-) 35°C (-31°F) to (-) 45°C (-49°F). (0.14 to 0.04 g/kg) 범위의 이슬점과 +/(-) 2°C(36°F)의 공차로 권장 레벨로 유지되어야 한다.
• 생산실의 공기 변화량은 시간당 50회 이상이며, 작업장의 양압 및 환기를 위한 최소 외부 공기 유입을 유지해야 한다.
• 리튬이온 배터리를 사용하지 않고 보관해 둘 때에는 40%~60%정도 충전한 상태로 습기가 낮고 서늘한 곳에 보관해야 한다.

참고자료

• 〈습도〉, 《위키백과》
• 〈습기〉, 《나무위키》
• 〈리튬 배터리의 수분 제어〉, 《브라이 에어》

같이 보기

• 수증기
• 공기
• 물

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