배터리 편집하기
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− | [[파일:배터리 | + | [[파일:배터리.jpg|썸네일|350픽셀|'''배터리'''(battery)]] |
'''배터리'''(battery)는 전기를 담아두는 부품을 말한다. 배터리는 넓은 범위에서는 '''[[전지]]''', 좁은 범위에서는 [[2차전지]]인 '''축전지'''를 뜻하는 말이다. 휴대용 전자기기의 발달로 인해 배터리는 일상에 밀접한 용어가 되었다. [[스마트폰]]에 이어, [[전기자동차]], [[드론]] 등의 확산에 따라 배터리 산업이 폭발적으로 성장하고 있다. [[사물인터넷]](IoT)에 빗대어 [[사물배터리]](BoT)라는 용어도 생겨났다. 전 세계 배터리 제조의 대부분은 한국, 중국, 일본의 3개국이 장악하고 있으며, 2020년 초 기준으로 한·중·일 3개국의 시장점유율 합계는 93.8%로 압도적이다. 국가별로는 1위 한국 34.5%, 2위 중국 32.9%, 3위 일본 26.4%이다.<ref>안소영 기자, 〈[https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2020/08/17/2020081701426.html 韓 배터리, 中·日 꺾고 글로벌 '1위' 차지…"향후 2년이 고비"]〉, 《조선비즈》, 2020-08-17</ref> 세계 1위의 전기자동차용 배터리 생산 업체는 2019년 중국 [[CATL]]이었으나, 2020년 한국 [[엘지화학]]이 1위로 올라섰다. | '''배터리'''(battery)는 전기를 담아두는 부품을 말한다. 배터리는 넓은 범위에서는 '''[[전지]]''', 좁은 범위에서는 [[2차전지]]인 '''축전지'''를 뜻하는 말이다. 휴대용 전자기기의 발달로 인해 배터리는 일상에 밀접한 용어가 되었다. [[스마트폰]]에 이어, [[전기자동차]], [[드론]] 등의 확산에 따라 배터리 산업이 폭발적으로 성장하고 있다. [[사물인터넷]](IoT)에 빗대어 [[사물배터리]](BoT)라는 용어도 생겨났다. 전 세계 배터리 제조의 대부분은 한국, 중국, 일본의 3개국이 장악하고 있으며, 2020년 초 기준으로 한·중·일 3개국의 시장점유율 합계는 93.8%로 압도적이다. 국가별로는 1위 한국 34.5%, 2위 중국 32.9%, 3위 일본 26.4%이다.<ref>안소영 기자, 〈[https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2020/08/17/2020081701426.html 韓 배터리, 中·日 꺾고 글로벌 '1위' 차지…"향후 2년이 고비"]〉, 《조선비즈》, 2020-08-17</ref> 세계 1위의 전기자동차용 배터리 생산 업체는 2019년 중국 [[CATL]]이었으나, 2020년 한국 [[엘지화학]]이 1위로 올라섰다. | ||
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===음극재=== | ===음극재=== | ||
[[음극재]]는 배터리 충전 속도와 수명을 결정하는 요소이기도 하는데 전자를 전지 충전 시 저장하였다가 방전 시 내어주는 역할을 한다. 음극재는 안정적인 구조와 저렴한 가격이 장점인 [[흑연]]을 주로 사용한다. 흑연은 층상구조로 충전 시 리튬이온이 이 층상구조 사이에 안정적인 구조로 쌓이면서 약간의 부피팽창이 이뤄진다. 리튬이온이 흑연층을 반복하여 지나다니면 음극의 부피가 계속해서 변하고 흑연 구조에 미세한 변화를 발생시키면서 수명이 감소하는데, 흑연은 비교적 체적 팽창이 작아서 사이클 수명이 길다. 이러한 흑연에도 천연흑연과 인조흑연이 나누어지는 데 천연흑연의 경우 용량이 350~360 mAh/g로 높은 편이지만 수명이 짧고, 인조흑연은 수명이 길지만 320~340 mAh/g로 용량이 작은 편이다. 그리하여 천연흑연은 저렴한 가격의 기기에서 주로 사용되고, 인조흑연은 오래 쓰이는 전기자동차나 스마트폰에 쓰이고 있다. 아무래도 배터리는 대용량이 목적이 됨에 따라서 흑연을 대체할 소재가 개발이 되고 있는데 그중 [[실리콘]](Si)이 주목을 받고 있다. 실리콘은 흑연보다 10배 이상의 에너지 용량을 가지고 있고 충방전 속도가 빠르다고는 하지만 흑연보다 체적팽창이 매우 높아서 수명이 짧고, 비용이 비싸서 상용화 단계까지는 일러 연구가 진행되고 있다.<ref> 럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/15 리튬이온 배터리 기초 3.음극재란?]〉, 《티스토리》, 2020-05-25</ref> | [[음극재]]는 배터리 충전 속도와 수명을 결정하는 요소이기도 하는데 전자를 전지 충전 시 저장하였다가 방전 시 내어주는 역할을 한다. 음극재는 안정적인 구조와 저렴한 가격이 장점인 [[흑연]]을 주로 사용한다. 흑연은 층상구조로 충전 시 리튬이온이 이 층상구조 사이에 안정적인 구조로 쌓이면서 약간의 부피팽창이 이뤄진다. 리튬이온이 흑연층을 반복하여 지나다니면 음극의 부피가 계속해서 변하고 흑연 구조에 미세한 변화를 발생시키면서 수명이 감소하는데, 흑연은 비교적 체적 팽창이 작아서 사이클 수명이 길다. 이러한 흑연에도 천연흑연과 인조흑연이 나누어지는 데 천연흑연의 경우 용량이 350~360 mAh/g로 높은 편이지만 수명이 짧고, 인조흑연은 수명이 길지만 320~340 mAh/g로 용량이 작은 편이다. 그리하여 천연흑연은 저렴한 가격의 기기에서 주로 사용되고, 인조흑연은 오래 쓰이는 전기자동차나 스마트폰에 쓰이고 있다. 아무래도 배터리는 대용량이 목적이 됨에 따라서 흑연을 대체할 소재가 개발이 되고 있는데 그중 [[실리콘]](Si)이 주목을 받고 있다. 실리콘은 흑연보다 10배 이상의 에너지 용량을 가지고 있고 충방전 속도가 빠르다고는 하지만 흑연보다 체적팽창이 매우 높아서 수명이 짧고, 비용이 비싸서 상용화 단계까지는 일러 연구가 진행되고 있다.<ref> 럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/15 리튬이온 배터리 기초 3.음극재란?]〉, 《티스토리》, 2020-05-25</ref> | ||
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===양극재=== | ===양극재=== | ||
− | [[양극재]]는 2차 전지를 | + | [[양극재]]는 2차 전지를 주성하는 가장 중요한 요소로 배터리에서 양극재가 차지하는 비용만 40%가 된다. 양극재는 배터리의 용량과 평균 전압을 결정하는 요소로 에너지 밀도를 끌어올리기 위해서는 양극재를 이루는 [[양극활물질]]이 중요하다. 통상적으로 양극활 물질에는 [[니켈]](Ni), [[코발트]](Co), [[알루미늄]](Al), [[망간]](Mn) 4개의 물질을 조합하여 [[NCA]], [[NCM]], [[LMO]], [[LCO]], [[LFP]]와 같은 배터리를 만들어 낸다.<ref> JMmm, 〈[https://m.blog.naver.com/whdals2636/222072683144 '양극재 종류 정리(NCM, NCA, LFP, LCO)']〉, 《네이버 블로그》, 2020-08-27</ref> LCO(리튬코발트산화물)의 경우 리튬배터리의 원조격으로 많이 사용되고 있는 양극재이다. 리튬, 코발트, 옥사인으로 구성되어 있는데 그중 코발트가 핵심원료로 니켈, 구리 광산 등에서 부산물로 얻을 수 있어서 세계적으로 채굴량이 적고, 전 세계 코발트 60% 이상이 아프리카 콩고 민주 공화국에서 생성되는데, 내전 등 정세 불안으로 코발트 공급이 불안해지면서 그 가격 또한 치솟고 있다. 코발트의 사용이 한정적으로 사용할 수밖에 없게 되자 양극재에 사용하는 코발트를 줄이는 쪽으로 개발이 진행되고 있다. 예를 들어 NCM(니켈코발트망간) 같은 경우에는 원래 비중이 1:1:1이었으나 니켈의 함량을 극대화하고 비싼 코발트 원료를 줄여 니켈의 비율이 60% 이상으로 구연된 하이니켈(high-nickel)이 개발되고 있고, 이를 통해서 니켈이 60%, 코발트와 망간이 각각 20%인 NCM622로부터 시작하여 NCM712, NCM811, NCM9½½가 있다. 코발트가 들어가 들어가지 않은 것도 있다 LFP는 LCO에 코발트 대신 [[인산철]]이 들어간 LFPO 구성으로 FPO로 불리는 양극재이다.<ref> 박민규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=413890 (ER궁금증) 이차 전지의 핵심, 양극재는 무엇?]〉, 《이코노믹리뷰》, 2020-10-03</ref> 중국에서 주력으로 개발하고 있으며 코발트와 니켈 등 고가 금속이 들어 있지 않아서 가격이 저렴하지만 부피가 커서 사용하기가 까다로운 편이다. |
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===전해액=== | ===전해액=== | ||
[[전해액]]은 리튬이온이 이동할 수 있는 통로의 역할로 [[염]](Salt), [[용매]](Solvent), [[첨가제]](Additive) 3가지의 핵심 구성요소로 이루어져 있다. 염의 경우 전해액이 통로 역할을 할 수 있는 이유이기도 한데, 용매에 쉽게 [[용해]]되거나 [[해리]]가 잘 돼야하며 해리가 된 이온들이 잘 이동이 될 수 있어야 한다. 보편적으로는 이온이동과 용해도 화학적 안전성이 다른 염에 비해 우수한 [[인산]], [[불소]]로 구성된 LiPF6이 대표적인 염이다. 용매는 염을 잘 용해시켜 리튬이 원활하게 이동할 수 있도록 도와주는 역할로 용해도가 높아야 되는 특성상 이온 화합물을 분리시키는 [[유전상수]]가 높아야 한다.<ref> 김동규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=359331 (ER 궁금증) 리튬이온 배터리의 ‘혈액’ 전해액]〉, 《이코노믹리뷰》, 2019-03-24</ref> 하지만 리튬의 원활한 이동을 위해서는 낮은 점도를 가지고 있어야 하는데 유전상수가 높을 수록 점도가 높아져서 이온이 원활하게 이동하지 못할 수도 있다. 때문에 용해도와 점도을 균형 있게 조합해야 최고의 이온전도도가 확보가 가능하다. 또한, 만일 전해액이 물로 이루어져 있고, 수분과 만나면 반응하는 리튬이 양극이나 음극에 존재할 경우 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문에 화학적 반응이 적은 용매를 사용해야 한다. [[첨가제]]는 양극이나 음극의 표면에 보호막을 형성하는 역할로 소량으로 첨가되는 물질이다. 때문에 첨가제는 양극용과 음극용으로 나누어져 각각의 역할을 수행한다. 양극 보호 첨가제는 양극의 구조를 안정화시키거나 표면을 보호하여 열화를 억제하고 발열을 개선하거나 [[과충전]]을 방지하고, 음극용 첨가제는 용매보다 먼저 분해되어 음극에 튼튼한 막을 형성하고 발열을 줄이거나 배터리 용량을 유지하는 역할을 한다.<ref> 〈[https://www.samsungsdi.co.kr/column/technology/detail/56541.html?listType=gallery 리튬이온을 위한 베스트 드라이버 ‘전해액’]〉, 《삼성SDI》, 2020-11-04</ref> | [[전해액]]은 리튬이온이 이동할 수 있는 통로의 역할로 [[염]](Salt), [[용매]](Solvent), [[첨가제]](Additive) 3가지의 핵심 구성요소로 이루어져 있다. 염의 경우 전해액이 통로 역할을 할 수 있는 이유이기도 한데, 용매에 쉽게 [[용해]]되거나 [[해리]]가 잘 돼야하며 해리가 된 이온들이 잘 이동이 될 수 있어야 한다. 보편적으로는 이온이동과 용해도 화학적 안전성이 다른 염에 비해 우수한 [[인산]], [[불소]]로 구성된 LiPF6이 대표적인 염이다. 용매는 염을 잘 용해시켜 리튬이 원활하게 이동할 수 있도록 도와주는 역할로 용해도가 높아야 되는 특성상 이온 화합물을 분리시키는 [[유전상수]]가 높아야 한다.<ref> 김동규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=359331 (ER 궁금증) 리튬이온 배터리의 ‘혈액’ 전해액]〉, 《이코노믹리뷰》, 2019-03-24</ref> 하지만 리튬의 원활한 이동을 위해서는 낮은 점도를 가지고 있어야 하는데 유전상수가 높을 수록 점도가 높아져서 이온이 원활하게 이동하지 못할 수도 있다. 때문에 용해도와 점도을 균형 있게 조합해야 최고의 이온전도도가 확보가 가능하다. 또한, 만일 전해액이 물로 이루어져 있고, 수분과 만나면 반응하는 리튬이 양극이나 음극에 존재할 경우 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문에 화학적 반응이 적은 용매를 사용해야 한다. [[첨가제]]는 양극이나 음극의 표면에 보호막을 형성하는 역할로 소량으로 첨가되는 물질이다. 때문에 첨가제는 양극용과 음극용으로 나누어져 각각의 역할을 수행한다. 양극 보호 첨가제는 양극의 구조를 안정화시키거나 표면을 보호하여 열화를 억제하고 발열을 개선하거나 [[과충전]]을 방지하고, 음극용 첨가제는 용매보다 먼저 분해되어 음극에 튼튼한 막을 형성하고 발열을 줄이거나 배터리 용량을 유지하는 역할을 한다.<ref> 〈[https://www.samsungsdi.co.kr/column/technology/detail/56541.html?listType=gallery 리튬이온을 위한 베스트 드라이버 ‘전해액’]〉, 《삼성SDI》, 2020-11-04</ref> | ||
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===분리막=== | ===분리막=== | ||
− | [[분리막]]은 [[양극]]과 [[음극]]을 물리적으로 분리하는 요소로 [[폴리올레핀]](PO)계열의 [[폴리에틸렌]](PE), [[ | + | [[분리막]]은 [[양극]]과 [[음극]]을 물리적으로 분리하는 요소로 [[폴리올레핀]](PO)계열의 [[폴리에틸렌]](PE), [[폴리프로핀렌]](PP)과 같은 [[절연]]소재의 얇은 막으로 이루어져 있다. 양극과 음극은 셀안에서 직접 접촉을 하게 되면 도선을 통하여 전류가 흐르지 않거나 리튬 이온의 움직임이 증가하여 불이 날 수도 있기 때문에 분리막이 필요하다. 실제로 2016년 갤럭시 노트 7의 전지 폭발과 2020년 현대차 [[코나 EV]] 화재사고의 원인을 분리막 품질 문제라고 추정하고 있는 것을 보아 분리막은 화재와 폭발과 연관이 있음을 확인할 수 있다. 그렇다고 해서 분리막이 완벽히 음극과 양극을 나누고 있는 것이 아니다. 분리막 표면에 미세한 기공이 존재한다. 전지는 이온이 음극과 양극을 자유롭게 이동해야 하는데 분리막으로 인해 완전히 막히게 된다면 화학적 반응이 일어날 수가 없다. 때문에 이온이 이동할 통로를 제공하는 선에서 미세한 기공을 확보하는 것이다. 이 미세한 구멍은 건식과 습식 두 방식으로 나뉘어 만들어진다. [[건식분리막]]은 기계적인 힘으로 필름을 당겨서 기공을 만드는 방식이고, 습식은 기본 필름에 첨가제를 추가하여 화학적으로 기공을 만드는 방식이다. 각 방식은 장단점을 가지고 있는데 건식은 물리적으로 분리막을 늘려서 기공을 확보하는 것이기 때문에 기공의 사이즈의 균일성은 떨어지고 강도가 약하지만 간단한 방식이기 때문에 저렴한 비용으로 제조가 가능하다. [[습식분리막]]은 기공 사이즈가 일정하고 강도가 강해서 고용량, 고출력 등 고사양을 요구하는 셀에서 많이 사용된다.<ref> 김동규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=359875 (ER 궁금증) "너네 둘 못만난다"...배터리 분리막의 ‘숭고한 임무’]〉, 《이코노믹리뷰》, 2019-03-31</ref> 이렇게 만들어진 기공은 열에 의해서 변형이 일어나기도 하여 문제가 발생하는데, 고분자 분리막의 열악한 열적 특성을 개선하기 위해 코팅을 하여 다층구조를 이루는 형태를 하고 있다. 이로 인해 고온 안전성이 뛰어나긴 하지만 다층구조로 인하여 두께가 증가하고 에너지 밀도가 감소한다는 단점이 있어 이를 극복하고자 다양한 시도를 하고 있다. |
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===케이스=== | ===케이스=== | ||
배터리 모양에도 원통, 직사각형의 얇고 넓은 형태, 두껍고 각진 형태로 여러 형태가 있다. 그 모양은 [[배터리 케이스]]에 따라서 결정이 되는데 단순 모양만 바뀌는 것이 아닌 모양에 따라 특성도 달라지게 된다. 원통형 케이스는 흔히 볼 수 있는 AA 건전지와 같은 형태로 오랜 역사를 지니고 있고 그에 따른 관련 기술이 다량 축적되어 안정성이 높은 편이다. 또한 고용량, 고에너지를 갖추고 있어서 주로 전력이 많이 필요한 제품에 탑재가 된다. 대신 원통형 배터리 같은 경우에는 여러 개를 사용할 경우에 빈 공간이 생겨 공간의 효율성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 각형 케이스는 과거에 탈착식 스마트폰에서 많이 보던 배터리를 생각하면 되는 데 원통형에 비하여 한정적인 공간에서 더 많은 배터리를 사용할 수 있다는 점이 장점이다. 마찬가지로 단점이 있는데 파우치 형과 비교하면 에너지 밀도가 낮다. 제조 방식에서 양극재와 음극재, 분리막 등을 돌돌 말아서 제조하고 있기 때문에 각진 케이스에 그렇게 말아놓은 [[젤리롤]]을 넣게 되면 모서리에 빈틈이 생겨 내부공간을 완벽하게 채울 수 없기 때문이다. 이를 개선하기 위해 층층이 쌓는 방식인 스테킹 방식을 도입하고 있다.<ref> 럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/25 배터리 제조 프로세스 1. 배터리 타입(타우치형, 각형, 원통형)]〉, 《티스토리》, 2020-06-25</ref> 마지막으로 파우치 형은 앞서 말한 스테킹 방식과 같이 층층이 쌓는 방식으로 제조되어 배터리의 빈 곳이 거의 생기지 않는다. 때문에 다양한 크기와 형태로 배터리를 만들 수 있어서 업체의 다양한 요구사항에 대응이 가능하다. 단, 생산단가가 높고 다른 배터리에 비하여 내구성이 떨어진다. | 배터리 모양에도 원통, 직사각형의 얇고 넓은 형태, 두껍고 각진 형태로 여러 형태가 있다. 그 모양은 [[배터리 케이스]]에 따라서 결정이 되는데 단순 모양만 바뀌는 것이 아닌 모양에 따라 특성도 달라지게 된다. 원통형 케이스는 흔히 볼 수 있는 AA 건전지와 같은 형태로 오랜 역사를 지니고 있고 그에 따른 관련 기술이 다량 축적되어 안정성이 높은 편이다. 또한 고용량, 고에너지를 갖추고 있어서 주로 전력이 많이 필요한 제품에 탑재가 된다. 대신 원통형 배터리 같은 경우에는 여러 개를 사용할 경우에 빈 공간이 생겨 공간의 효율성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 각형 케이스는 과거에 탈착식 스마트폰에서 많이 보던 배터리를 생각하면 되는 데 원통형에 비하여 한정적인 공간에서 더 많은 배터리를 사용할 수 있다는 점이 장점이다. 마찬가지로 단점이 있는데 파우치 형과 비교하면 에너지 밀도가 낮다. 제조 방식에서 양극재와 음극재, 분리막 등을 돌돌 말아서 제조하고 있기 때문에 각진 케이스에 그렇게 말아놓은 [[젤리롤]]을 넣게 되면 모서리에 빈틈이 생겨 내부공간을 완벽하게 채울 수 없기 때문이다. 이를 개선하기 위해 층층이 쌓는 방식인 스테킹 방식을 도입하고 있다.<ref> 럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/25 배터리 제조 프로세스 1. 배터리 타입(타우치형, 각형, 원통형)]〉, 《티스토리》, 2020-06-25</ref> 마지막으로 파우치 형은 앞서 말한 스테킹 방식과 같이 층층이 쌓는 방식으로 제조되어 배터리의 빈 곳이 거의 생기지 않는다. 때문에 다양한 크기와 형태로 배터리를 만들 수 있어서 업체의 다양한 요구사항에 대응이 가능하다. 단, 생산단가가 높고 다른 배터리에 비하여 내구성이 떨어진다. | ||
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[[전기자동차]]는 전기모터를 핵심동력으로 사용하는 자동차이다. 전기차의 종류로는 전기모터만으로 구동되는 '배터리만 이용하는 전기차'(BEV, Battery EV)와 전기플러그가 있어 전기를 외부에서 충전하는 '플러그인 하이브리드 전기차'(PHEV, Plug-In Hybrid EV)가 있다. 전기차는 전기모터를 동력으로 자동차가 곧바로 움직이므로 내연기관 자동차와 달리 엔진, 변속기와 같은 복잡한 동력전달계통이 필요 없다. 엔진에서 발생된 동력을 자동차휠에 전달해 주는 주요 동력전달 장치로는 내연기관의 경우 [[변속기]]와 [[클러치]]가 사용되고 있으나, 전기차는 변속기를 사용하지 않고 모터에서 생산된 동력을 일정 속도로 감속해 주는 [[감속기]]만이 이용된다. 전기차 시스템에는 재충전이 가능한 2차전지가 이용되며 전기차의 성능 가격에 배터리는 가장 큰 영향을 미친다. 전기모터 또한 배터리를 통해 구동력을 발전시키고, 배터리 관리시스템(BMS)으로 배터리의 충전 방전 조절, 전압 전류 온도 감시, 냉각 제어 등을 수행한다. 실제로 [[볼보자동차]]는 2019년부터 순수 전기차와 플러그인 하이브리드, 소형 가솔린 엔진과 대형 전기 배터리를 결합한 이른바 '마일드 하이브리드'만을 출시할 것으로 발표했다. | [[전기자동차]]는 전기모터를 핵심동력으로 사용하는 자동차이다. 전기차의 종류로는 전기모터만으로 구동되는 '배터리만 이용하는 전기차'(BEV, Battery EV)와 전기플러그가 있어 전기를 외부에서 충전하는 '플러그인 하이브리드 전기차'(PHEV, Plug-In Hybrid EV)가 있다. 전기차는 전기모터를 동력으로 자동차가 곧바로 움직이므로 내연기관 자동차와 달리 엔진, 변속기와 같은 복잡한 동력전달계통이 필요 없다. 엔진에서 발생된 동력을 자동차휠에 전달해 주는 주요 동력전달 장치로는 내연기관의 경우 [[변속기]]와 [[클러치]]가 사용되고 있으나, 전기차는 변속기를 사용하지 않고 모터에서 생산된 동력을 일정 속도로 감속해 주는 [[감속기]]만이 이용된다. 전기차 시스템에는 재충전이 가능한 2차전지가 이용되며 전기차의 성능 가격에 배터리는 가장 큰 영향을 미친다. 전기모터 또한 배터리를 통해 구동력을 발전시키고, 배터리 관리시스템(BMS)으로 배터리의 충전 방전 조절, 전압 전류 온도 감시, 냉각 제어 등을 수행한다. 실제로 [[볼보자동차]]는 2019년부터 순수 전기차와 플러그인 하이브리드, 소형 가솔린 엔진과 대형 전기 배터리를 결합한 이른바 '마일드 하이브리드'만을 출시할 것으로 발표했다. | ||
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===사물배터리=== | ===사물배터리=== | ||
스마트워치, 스마트밴드 등 [[사물인터넷]](IoT) 기술을 접목한 사물들은 대부분 무선이다. 따라서 이러한 사물인터넷을 활용한 기기들에는 배터리가 필수적으로 필요하다. 그러면서 새로 주목받기 시작한 것이 바로 [[사물배터리]](BoT; Battery of Things)이다. 사물배터리 시대는 말 그대로 일상 생활 곳곳에 배터리가 사용된 환경을 말한다. 특히 스마트폰, 태블릿PC, 각종 웨어러블 기기와 같은 IT 제품이 사물배터리 시대를 확실하게 열었다. 여기에 더해 최근에는 non-IT기기인 전동공구, 전기자전거 등에도 배터리가 사용되고 있다. 특히 매년 성장을 거듭하는 [[에너지저장장치]](ESS)와 전기자동차 시장에서도 배터리는 필수품이다.<ref>김동규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=353354 사물배터리(BoT)시대...들어본적 있나요? - 사물인터넷시대 필수품 배터리]〉, 《이코노믹리뷰》, 2018-12-25</ref> 언제 어디서나 자유롭게 정보를 공유하고 사용하기 위해서는 오래 사용할 수 있고 가벼우며 휴대하기 편리해야 한다. 따라서 배터리의 성능, 휴대성, 안정성, 효율성 등이 중요할 수밖에 없게 되었고, 이에 따라 배터리 개발 기술이 주목받고 있다. 배터리를 통해 소비자들은 선이 없는 '무선'의 자유를 여러 IT기기, 생활가전에서 누릴 수 있게 됐다. 또 내연기관이 없는 전기자동차를 통해 환경오염도 줄일 수 있는 등 배터리를 통해 사람들은 생활 모습과 문화에서도 변화를 느끼게 됐다. 최근에는 태양광 연계형 에너지저장장치(ESS) 등도 많이 등장해 신재생에너지의 저장공간으로도 배터리가 사용되고 있다.<ref>한국전력, 〈[https://blog.kepco.co.kr/1879 사물인터넷(IoT)이 아닌 사물배터리(BoT)?]〉, 《한국전력 블로그》, 2020-08-05</ref> | 스마트워치, 스마트밴드 등 [[사물인터넷]](IoT) 기술을 접목한 사물들은 대부분 무선이다. 따라서 이러한 사물인터넷을 활용한 기기들에는 배터리가 필수적으로 필요하다. 그러면서 새로 주목받기 시작한 것이 바로 [[사물배터리]](BoT; Battery of Things)이다. 사물배터리 시대는 말 그대로 일상 생활 곳곳에 배터리가 사용된 환경을 말한다. 특히 스마트폰, 태블릿PC, 각종 웨어러블 기기와 같은 IT 제품이 사물배터리 시대를 확실하게 열었다. 여기에 더해 최근에는 non-IT기기인 전동공구, 전기자전거 등에도 배터리가 사용되고 있다. 특히 매년 성장을 거듭하는 [[에너지저장장치]](ESS)와 전기자동차 시장에서도 배터리는 필수품이다.<ref>김동규 기자, 〈[http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=353354 사물배터리(BoT)시대...들어본적 있나요? - 사물인터넷시대 필수품 배터리]〉, 《이코노믹리뷰》, 2018-12-25</ref> 언제 어디서나 자유롭게 정보를 공유하고 사용하기 위해서는 오래 사용할 수 있고 가벼우며 휴대하기 편리해야 한다. 따라서 배터리의 성능, 휴대성, 안정성, 효율성 등이 중요할 수밖에 없게 되었고, 이에 따라 배터리 개발 기술이 주목받고 있다. 배터리를 통해 소비자들은 선이 없는 '무선'의 자유를 여러 IT기기, 생활가전에서 누릴 수 있게 됐다. 또 내연기관이 없는 전기자동차를 통해 환경오염도 줄일 수 있는 등 배터리를 통해 사람들은 생활 모습과 문화에서도 변화를 느끼게 됐다. 최근에는 태양광 연계형 에너지저장장치(ESS) 등도 많이 등장해 신재생에너지의 저장공간으로도 배터리가 사용되고 있다.<ref>한국전력, 〈[https://blog.kepco.co.kr/1879 사물인터넷(IoT)이 아닌 사물배터리(BoT)?]〉, 《한국전력 블로그》, 2020-08-05</ref> | ||
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* '''군사 용어''' : 군함의 포대(砲臺)나 포탑(砲塔), 또는 지상의 포대(고정포대 포함)나 포병의 중대 단위 부대인 포대(砲隊)를 지칭한다. 여기서 '중대'를 지칭하는 군사 용어에는 크게 battery(포대), squadron(기병 중대), company(나머지 병과) 등이 있다. | * '''군사 용어''' : 군함의 포대(砲臺)나 포탑(砲塔), 또는 지상의 포대(고정포대 포함)나 포병의 중대 단위 부대인 포대(砲隊)를 지칭한다. 여기서 '중대'를 지칭하는 군사 용어에는 크게 battery(포대), squadron(기병 중대), company(나머지 병과) 등이 있다. | ||
* '''야구 용어''' : 투수와 포수를 묶어서 말할 때 쓰이는 단어이다. | * '''야구 용어''' : 투수와 포수를 묶어서 말할 때 쓰이는 단어이다. | ||
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+ | == 전망 == | ||
+ | 배터리는 21세기를 살아가는 사람들에게 없어서는 안 될 중요한 장치 중 하나이다. 하지만 전자제품 분야 중 발전이 가장 느린 분야가 바로 배터리다. 스마트폰이나 전기자동차, 노트북을 보면 알 수 있듯이 다른 기술의 발전 속도를 따라가지 못하고 있다. 각종 미래 기술이 아직 대중화되지 못하고 있는 가장 큰 이유가 배터리 문제 때문이다. 배터리의 크기를 늘렸을 때 에너지 저장량도 늘어나지만, 충전, 방전 시 발열이 심하게 난다. 고성능 배터리의 경우 충격이나 환경에 민감하고 문제 발생 시 담을 수 있는 에너지 크기만큼 큰 에너지를 방출하기 때문에 여러 개 줄줄이 연결해서 외부로 노출된 상태로 쓴다면 지속적인 충격과 진동 때문에 연결이 분리되거나 충격, 쇼트가 발생하는 경우 화재나 폭발이 일어날 가능성이 있다. 이러한 이유에서 특정 환경에 대응하거나 기능을 발휘해야 하는 특수한 경우에 배터리를 팩으로 제조한다. 소재도 마찬가지로 [[리튬]]이나 [[코발트]] 등의 소재를 사용하고 있지만, 부존량이 매우 적고 가격도 폭등하고 있어 하루빨리 새로운 소재를 찾아내야 할 것이다.<ref name="전지 나무위키"></ref><ref name="배터리 팩 나무위키">〈[https://namu.wiki/w/%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%20%ED%8C%A9?from=%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%ED%8C%A9 배터리 팩]〉, 《나무위키》</ref> | ||
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* 이하나, 〈[http://tago.kr/story/ev.htm 전기자동차는 무엇일까요?]〉, 《타고》, 2020-11-23 | * 이하나, 〈[http://tago.kr/story/ev.htm 전기자동차는 무엇일까요?]〉, 《타고》, 2020-11-23 | ||
* 이성정, 〈[http://tago.kr/story/battery.htm 배터리의 역사와 종류]〉, 《타고》, 2020-12-01 | * 이성정, 〈[http://tago.kr/story/battery.htm 배터리의 역사와 종류]〉, 《타고》, 2020-12-01 | ||
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