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이 글은 2차 전지에 대해 공부하고 정보를 제공하는 글로, 2차 전지의 정의, 유형, 장점에 대해 작성되었습니다.
정의
이차전지는 충전식 전지 또는 축전지라고도 불리며, 복수회의 충방전이 가능한 전지의 일종이다. 전기에너지를 효율적으로 저장·방출하도록 설계돼 휴대용 전자, 전기차, 재생에너지 시스템 등 다양한 용도로 사용하기에 적합하다.
이차전지의 핵심 특징은 충방전 과정에서 가역적인 화학반응을 경험할 수 있다는 점이다. 배터리가 충전되면 외부 전원으로부터의 전기에너지가 배터리 전극에 에너지를 저장하는 화학반응을 구동하는 데 사용된다. 방전 시에는 화학반응이 역전됨에 따라 축적된 에너지가 전기 형태로 방출된다.
유형
이차전지의 화학은 특정 종류에 따라 다를 수 있습니다. 일반적인 2차 배터리 유형에는 다음이 있습니다:
1. 납 축전지 : 납 축전지는 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 이차 전지 중 하나입니다. 그것들은 황산 전해질에 잠긴 납과 산화납 전극으로 구성되어 있습니다. 납축전지는 자동차 용도, 무정전 전원 장치(UPS), 재생 가능 에너지 시스템에서 일반적으로 사용됩니다.
2. 리튬이온전지: 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 경량 설계, 사이클 수명이 길기 때문에 최근 들어 큰 인기를 끌고 있다. 그들은 전극에 리튬 화합물과 비수 전해질을 사용하고 있습니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 휴대용 전자 기기, 전기 자동차, 그리드 에너지 저장 시스템에 있습니다.
3. 니켈-금속 수소화물(NiMH) 전지: NiMH 전지는 리튬 이온 전지의 일반적인 대체품이며, 특히 저비용과 친환경이 우선시 되는 용도에 적합합니다. 수산화니켈 전극, 수소흡장합금 전극, 수산화칼륨 전해질을 이용한다. NiMH 배터리는 하이브리드 차량, 휴대용 전자기기, 가정용 기기에서 자주 사용된다.
4. 니켈카드뮴(NiCd) 전지:NiCd 전지는 카드뮴에 관한 환경적인 우려로 오늘날에는 일반적이지 않지만 과거에는 널리 사용되었다. 그것들은 산화니켈-수산화물 전극, 카드뮴 전극, 수산화칼륨 전해질로 이루어진다. NiCd 전지는 사이클 수명이 좋고 극단적인 온도에서도 성능이 좋지만 용도는 주로 다른 전지화학으로 대체됐다.
장점
이차전지는 프라이머리(비충전) 배터리보다 많은 이점을 제공합니다. 재충전과 재사용이 여러 번 가능하고 잦은 배터리 교체 필요성이 줄어들기 때문에 장기적으로는 보다 비용 효율적이다. 또 일회용 전지에 비해 폐기물이 적고 환경에 미치는 영향도 적다.
그러나 2차 전지에도 몇 가지 제한이 있습니다. 안전성을 확보하고 성능을 최적화하기 위한 구체적인 충전 방법이 필요하다. 안전한 범위를 초과하여 과충전 또는 방전되면 배터리 수명이 짧아지거나 안전상의 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 이차전지는 1차전지보다 자기 방전율이 높은 경향이 있어 사용하지 않을 때는 시간이 지남에 따라 점차 충전이 없어진다.
요컨대 이차전지는 여러 차례 충방전이 가능한 충전식 전지다. 비용 대비 효과, 친환경성, 장기 사용성 등의 장점을 제공하고 휴대용 전원이 필요한 다양한 애플리케이션에 선호되는 선택이다.