| 안녕하세요. 용산에서 오래된 배터리를 새걸로 교체하는 작업인 배터리리필 전문으로 하고있는 진남이입니다. 이번에 올릴 배터리리필 작업과정은 드릴배터리리필 니켈카드뮴 히다찌 14.4볼트 밧데리교환 에 대해서 올려보겠습니다. 배터리리필 요청해주신 제품입니다. 일제 히다찌에서 만들어진 배터리 팩인데요. 관리를 잘하셔서 그런지 만들어진지 15년은 된 제품으로 기억하는데 그에 비하면 외관이 굉장히 깨끗합니다. 요즘 나오고 있는 리튬전지 제품과 달리 예전에 생산되던 니켈 전지 제품은 매우 단순한 구조를 가지고 있어 고장이 적지만 전지 자체의 특성이 있어 관리를 잘 해주셔야 오래 사용하실수 있습니다. 외부 케이스를 분리한 모습입니다. 외관을 봤을 때 상당히 깨끗해서 아무리 관리를 잘하셨어도 현장에서 사용된 게 아닐거라.. 더보기 Show
혼자일땐 애초에 부족한 느낌도 안들었고 없으면 없는대로 걍 살았는데 연애 하니까 더 좋은거 비싼거 해주고 싶어도 진짜 돈이 없어서 못함 당연히 연애하면 돈 들어가는 거 아니까 각오하고 가계부까지 쓰기 시작했는데 어쨌든 벌이는 똑같으니 한계가 있고... 일을 더하자니 만날 시간이 없어ㅋㅋㅋㅋㅋ 애인은 본인이 더 여유있으니까 데이트 비용도 더 부담해주고 선물도 필요없다고 그러는데 걍 내가 해주고 싶은데 그만큼 못해줘서 아쉬워 하... 열심히 살아야겠어 KENTLI PH7 - 리튬폴리머 기반. 전압 1.5V. 전용 커넥터 사용 시 3.7V 출력 가능. 3.7V 셀에 레귤레이터를 장착하여 방전 곡선이 끝내주게 아름답다. 일반적인 기기에서는 잔량 체크가 완전히 불가능할 정도. 용량 740mAh, 3.7V 기준으로 300mAh) 바스맨테크놀러지 AAA - 리튬이온 기반. 전압 1.5V. 용량 370mAh. 배터리에 Micro 5핀 단자(F)가 뚫려 있어, 충전 케이블을 직접 연결해 간편하게 충전할 수 있다. 이 제품의 가장 큰 특징은 가벼운 무게로, 용량은 에너자이저의 얼티메이트 리튬 AAA의 1/4 정도지만 무게가 하나당 7g에 불과해 에너자이저 리튬 AAA보다 0.6g이 더 가볍다. 이 덕분에 무선 게임패드나 무선 마우스 등에 적합하다. 10440 - 리튬이온 기반. 전압 3.7V. 용량 300~350mAh. 600mAh라고 광고하는 제품도 보이는데 실제로는 다 구라고 350mAh조차 안 되는 경우가 많다. 10440은 제대로 생산하는 곳이 없고 죄다 군소 회사들이 난립해서 개판으로 만든 것들이기 때문에 이렇다. 애초에 AAA 사이즈의 배터리로 리튬이온을 쓸 일이 별로 없다 보니 산요전기 같은 유명 메이커에선 10440을 만들지 않는다.
4. 점유율 변천사[편집]과거에는 일본이 넘사벽 수준으로 군림하고 있었다. 2000년대 초반까지만 하더라도 국내 전자회사들은 일본 업체에서 이차 전지 완성품을 수입하여 제품에 이식시키는 정도였다. 2000년대 중반 이전에 생산된 오래된 국산 휴대폰이나 카세트 플레이어를 가진 이들은 한 번 꺼내서 배터리에 적혀있는 제조 정보를 확인해 보자. 열이면 열 모두 Made in Japan(일본산 완제품) 아니면 Cell Made in Japan, Finished in Korea(전지 자체만 일본에서 수입하고 보호회로 등을 붙여 완제품으로 만드는 것만 국내에서 한 경우)로 적혀 있을 것이다. 5. 관리[편집]니켈 카드뮴 전지나 니켈 수소 전지는 기억 효과를 방지하기 위해 휴대폰이나 노트북 등의 배터리 관리를 위해 완전 충전-완전 방전(완충완방)을 주기적으로 해 줘야 한다. 다만 그 니켈 카드뮴조차도 특정 조건 하에서만 메모리 효과가 일어난다. 니켈 수소는 기억효과가 그보다 덜한 편이라 신경 쓸 필요가 적다. 6. 재활용[편집]이차 전지에는 종류에 따라 납, 카드뮴, 코발트 등의 유독물질이 함유되어 있으며, 함부로 폐기하면 환경 뿐 아니라 자원 순환 면에서도 나쁘다. 이에 따라 배터리를 효율적으로 재활용하기 위한 연구개발도 지속적으로 이루어지고 있다. 또한 재활용은 이차 전지의 가격을 낮추는 데도 도움이 된다. 7. 미래[편집]현대 기술문명의 발목을 잡고 있는 분야가 이차 전지라는 말이 있을 정도로 발전이 정체되고 있는 분야다.[44] 고성능 이차전지는 소형화를 할수록 안정성이 나빠지기 때문에, 저장 에너지의 밀도를 높이기가 매우 어렵다. 또한 리튬 이온 전지에는 희소 자원인 리튬과 코발트가 사용되어 가격이 비싸며, 화재 발생시 주변 배터리로 번지는 것을 막아줄 방화벽도 필요하여 부지 면적이 넓어지므로 대규모 전력 저장 시설에는 부적합하다. 이 때문에 다방면의 대체안이 연구 되고 있다. 7.1. 바나듐 이온 전지[편집]영어로 Vanadium Ion Battery (VIB)라고 하는 바나듐이온 배터리는 바나듐 전해액을 사용하는 새로운 이차전지로 한국의 배터리 전문업체 스탠다드에너지가 세계최초로 개발했다.# VIB는 바나듐 전해액의 전기화학 반응을 통해 전기를 충전하고 방전한다. 바나듐 레독스 흐름전지(Vanadium Redox Flow Battery, VRFB)와는 전해액을 빼곤 완전히 다른 배터리다. 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB)랑은 당연히 소재부터 다르고, 구조, 성능, 특성 등 차이가 많다.# 화재 위험성이 거의 없고 수명이 길며 에너지 효율도가 높다는 특징을 갖고 있다. 또 재활용율이 높아 환경 친화적이라는 평가를 받는다. 7.2. 전고체 전지[편집]전고체 (solid state) 전지, 즉 전해액 대신 고체를 사용하는 이차 전지가 연구되고 있다. 전해액 대신 고체를 사용하면 리튬/나트륨 전지의 에너지 저장 밀도를 훨씬 높일 수 있고, 전해액 때문에 충전이 불가능했던 알칼라인 전지를 이차 전지로 만드는 것도 가능하다! 즉 값싸고 안전한 이차 전지(알칼라인, 나트륨)와, 비싸지만 저장 에너지 밀도가 훨씬 높으며 지금보다 훨씬 안전한 리튬 전지가 제작 가능하다는 것. 현재 리튬폴리머를 사용하는 보조 배터리가 판매 중이며, 몇 년 내로 한 번 충전에 일주일씩 사용할 수 있는 휴대전화가 다시 등장하고 실용적인 전기 자동차가 본격화될 가능성이 있다. 그 외에 청소기로 유명한 다이슨, 현대식 리튬이온 이차 전지의 아버지인 존 구디너프, 일본 자동차+전자회사들의 콘서시엄인 LIBTEC 등이 유리, 세라믹 등 다양한 소재로 만들어진 전고체 전지를 개발하기 위해 노력 중이며, GM, BMW, 폭스바겐 등 자동차 산업의 큰손들도 모두 전고체 전지를 개발 중이다. 삼성SDI와 LG화학도 2020년대 중후반 상용화를 목표로 개발중이다. 일단 도요타가 2021년 시제품을 공개하겠다고 선언한 상황이다. 효율성 높은 전고체 전지를 성공적으로 상용화하는 회사는 최고로 중요한 기술을 독점하는 것이므로, 1991년에 소니가 리튬이온 전지를 개발했을 때처럼 오랫동안 업계를 지배할 수 있을 것이다.[45] 완전히 구현될 경우 리튬 이온 전지는 500Wh/kg 이상, 나트륨 이온 전지는 기존 리튬 이온 전지 수준으로 에너지 밀도를 끌어올릴 수 있을 것으로 예상된다. 7.3. 리튬-황 전지[편집]양극에 황, 음극에 리튬을 사용한 이차 전지로, 이론상 기존 리튬이온 전지의 8배에 달하는 에너지 밀도를 가질 수 있다. 2008년에 태양광 비행기에 시범적으로 사용된 적도 있으나, 덴드라이트[47]의 형성, 황으로 인한 부식 등 난제들이 있어 상용화는 2020년대 중후반 이후로 예상된다. 나트륨이나 알루미늄 이온 전지에도 이와 비슷하게 양극에 황을 쓰려는 연구가 진행되고 있다. 7.4. 금속 공기 전지[편집]1868년에 1차 전지로 개발되었으며 에너지 밀도가 매우 높아 보청기나 미군의 군용 배터리로 쓰인다. 금속의 산화 반응을 통해 전기 에너지를 얻는 원리이며 아연 공기 전지가 제일 많이 쓰인다. 원리가 단순하고 높은 에너지 밀도를 가지기 때문에 2차 전지로써의 활용성이 활발히 연구되고 있다. 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있으며 관련 특허도 상당하다. 우리나라에선 삼성SDI, 현대자동차, LG화학 순으로 관련 특허를 많이 가지고 있다. 반응에 산소가 필요하므로 배터리에 공기가 드나들 구멍이 필요하다는 특징을 지닌다. 7.5. 나트륨 이온 전지[편집]2010년대 중반 기준으로 리튬을 대신할 나트륨(소듐) 이온 전지가 가능성을 보이기 시작했다. 참고로 나트륨 이온 전지의 연구는 1970년대에 리튬 이온 전지와 함께 진행되었다. 그러나 리튬 이온 전지가 먼저 상용화 및 대중화되자 한동안 묻히게 되었다. 이후 리튬 자원의 가격 상승으로 2010년대 초에 연구가 재개되었다. 나트륨 전지는 리튬 전지에 비해 무게가 더 나가기에 효율성 측면에서 약간 불리하지만, 전 세계 어디서든 손쉽고 값싸게 얻을 수 있는 나트륨을 쓴다는 점이 장점이다.[49] 또한 리튬 이온 전지와 구조가 유사하므로 기존 리튬 이온 전지 생산 설비를 이용하여 그대로 생산이 가능하다는 장점도 있다. 7.6. 기타 차세대 전지[편집]
8. 기타[편집]
9. 관련 문서[편집]
[1] 현대 마이티 이상.[2] 1달러 당 평균 10~18Wh 정도다. 리튬 배터리는 2020년 기준 1달러 당 평균 7.3Wh 수준이며, 소비자 가격대비 용량은 이보다 낮다.[3] 차량에 내장된 강압 회로를 통해 메인 배터리로부터 충전된다. 메인 배터리 고장시 중요 시스템의 UPS 역할을 한다. 납축전지가 없는 전기차도 있는데, 리튬이온으로 대체하였기 때문이다.[4] 실내등을 켜놔 완전 방전된 자동차 배터리가 재충전을 하더라도 얼마 못가는 이유가 이것이다. 완전 방전되자 마자 바로 재충전했다면 그나마 나은데 완전 방전 상태로 일주일 이상 방치했다면 그 배터리는 더이상 시동용으로 쓰기 어렵다. 배터리의 수명을 가장 단축시키는 것이 시동이 걸려있지 않은 상태에서 차량용 전기제품을 다량 사용하는 것이다.[5] 2021~2022년에는 비싸졌으나, 장기적으로는 공급 병목 해소와 리튬 배터리의 재활용 활성화 등으로 인해 가격이 떨어질 것으로 예상된다.[6] 단순히 속도가 느리다 수준이 아니라, 충전이 되는거야 마는거야 하는 수준으로 매우 오래 걸린다. 소형 배터리 조차 10~16시간이고, 대형 배터리는 36~48시간이 걸린다고 한다! 보통 암페어시 용량의 10% 전류(0.1C)가 적정 충전 전류이다. 예를 들어 10Ah 배터리는 1A로 충전해야 한다.[7] 충전에 사용된 전기 에너지의 70%만 방전에 사용될 수 있다. 리튬 이온 전지의 경우 90% 이상의 효율을 보인다.[8] 언급한대로 시동용 납축전지는 순간 최대전류 방전을 위해 극판의 두께가 얇은 것이 많이 들어있다. 그런고로 피막이 쉽게 형성된다. 딥사이클 배터리는 극판의 두께가 두꺼운 것이 소량 들어간다. 그런고로 피막 형성이 천천히 이루어진다. 물론 순간 방전전류가 작아 자동차 시동용으로 사용은 어렵다.[9] 별도의 충전기와 같이 이용하지 않으면 방전될 위험이 있다.[10] 납축전지를 과충전하면 전극판에서 기체가 발생하여 용액이 섞이게 된다.[11] ISG(Idle Stop & Go) 기능 적용에 따름.[12] CCA증대를 의미함.[13] 건전지를 만들던 로케트전기와는 관계없다. 로케트전기는 2015년 코스피 상장 폐지 후 알이배터리에서 인력, 자산을 인수했으며, 2020년 크린랲에서 알이배터리를 다시 인수했다.[14] GM의 자동차 부품 계열사인 AC델코와는 관계 없다.[15] 범현대가 배터리 제조사로 역시나 현대자동차그룹에 OE 공급[16] 동아타이어 계열사[17] 한국GM, 에디슨모터스에 OE 공급[18] 단, 한국 시장의 보쉬 배터리는 세방전지가 생산한 로케트 배터리의 라벨갈이 제품으로, 국내 시판 중인 독일산 보쉬 배터리는 없다. 물론 여타 국산 배터리와 아무런 차이도 없다.[19] 그 이전에는 니켈 카드뮴이었다. 니켈수소로 껌전지가 출시된 이후에도 니켈 카드뮴 껌전지도 계속 생산했다고 한다.[20] 1901년에 토머스 에디슨에 의해 발명되었다.[21] 규격이나 종류에 따라 상이하다. [22] LCO, LFP, LMO 세 가지 양극 활물질을 제안하고 그 구조를 규명했다. 노벨상 역대 최고령 수상자이기도 하다.[23] 최초의 리튬 이온전지를 개발했다.[24] 음극 활물질로 활성탄을 제안했으며, 보호 회로를 제안하는 등 리튬 이온 배터리의 안전성을 높여 상용화에 기여했다.[25] RCR123은 CR123보다 전압 델타값이 높아 CR123 대용으로 사용했다간 기기에 무리가 갈 수 있다.[26] 0V 방전 가능한 리튬 이온 전지도 존재하나, 특허만 올라와 있을 뿐 상용화하려는 움직임은 없다.[화재목록] 나무위키에 등재된 리튬이온 화재 사건 목록만 해도, 전세계에서 리튬 이온 배터리 화재 및 폭발로 인한 사건사고가 매우 많다. 리튬이온 배터리 때문에 발생한 항공 사고들, 2022년 카카오 데이터센터 화재, 갤럭시 노트 7 연쇄적 배터리 폭발사고, 전동 킥보드들의 화재사고, 현대 코나 일렉트릭 연쇄 화재를 비롯한 LG 엔솔의 배터리를 사용한 전기차 화재들 등 굉장히 많고, 리튬이온 배터리가 계속 쓰이는 한 이런 폭발적 화재사건들은 계속해서 발생할 수 밖에 없다. [28] 다만 뻥 터지는 폭발이라기 보다는 강력하게 발화한다는 표현(D형 금속 화재)이 정확한 표현이기는 하다. 물론 발화하면서 좁은 틈으로 전지액이 에어로졸 형태로 고압분출되며 "폭발적인" 화학반응을 일으키는 모습은 폭발과 거의 다르지 않다.[29] 진짜로 폭발하는 전지는 따로 있는데 바로 황산을 전해액으로 쓰는 납축전지이다. 물론 오랜기간 동안 자동차 등에 사용되기 위해 매우 튼튼하게 만들어졌으므로, 실제로 폭발하는 일은 많지 않다.[A] 30.1 30.2 30.3 30.4 폭발위험[34] 전해질 용액으로 주로 플루오린이 포함된다.[35] 다만 이것은 자동차 등에 사용되는 중형 배터리 이상의 얘기이고, 스마트폰 등에 사용되는 소형 배터리의 경우 온도를 낮추기 위해 과량의 물을 뿌릴 수 있는 상황이라면 뿌리는 것이 더 좋다. 대형 배터리라 하더라도 완전히 침수시켜버리면 화재를 진압할 수 있으며, 실제로 미국에서 모델 S에 난 불을 계속 방수해 10만 리터를 퍼부은 후에야 진압된 사례가 있다. 전기차 화재 진압을 위해 전기차 전체를 침수시킬 수 있는 이동식 수조도 개발되었다. 단순히 물을 뿌려 끄는 방식보다 오히려 물이 덜 사용된다고 한다.[36] 다만 현재는 노트북을 작고 가볍고 얇게 만드는 용도에는 적합하지 않기 때문에 18650셀을 노트북에 쓰진 않는다. 최근에 가장 많이 쓰이는 분야는 퍼스널 모빌리티와 손전등 정도.[37] 중국산 묻지마 배터리에는 5000mAh, 심지어 9999mAh라는 뻥스펙이 써 있고 심지어 해외 쇼핑몰에서는 이 수치를 그대로 광고한다. 당연 구라인것 다 알지만 구라도 이렇게 심하게 치는 이유는 '5000이라고 써 넣으면 이건 뻥이라도 한 2500정도는 나오겠지?' 하는 믿음때문이라고. 실제로 측정기로 측정한 결과는 9999가 2500은 커녕 999도 안나온다고 한다. 관련 영상 [38] 시진핑 집권 후 중국 정부는 심각한 환경오염을 공산당 체제에 대한 위협으로 간주하면서 전기차, 태양광, 풍력 발전 같은 친환경 미래산업에 어마어마한 투자를 쏟아붓고 있다. 서방국 대비 떨어지는 기술격차를 신산업으로 극복한다는 것도 한 몫 한다.[39] 리튬인산철의 경우는 메모리 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 그러나 부분 충전 직후 방전시에만 효과가 나타나며(부분 충방전 반복시에는 효과가 누적되나 영구적이지는 않음) 제대로 완충 후 사용하면 메모리 효과가 사라지는 등 니켈 계열 전지의 메모리 효과와는 다른 특성을 보인다. https://www.nature.com/articles/nmat3623 [40] 100%에서 0%까지 사용하는 일을 반복하여 부정확한 잔량값을 기기 스스로 보정하도록 하는 과정이다. 칼리브레이션이라고도 한다.[41] 완전충전-완전방전 사이클로 보증용량인 70%~80%까지 떨어진 상태 기준이다.[42] 디카, 캠코더, 노트북 등의 제조사는 세계적 대기업이 많아 회사의 이미지상 불량 배터리로 인한 사고로 받은 피해를 줄이기 위해 배터리 관련 회로에 수많은 보호장치를 붙여 무단 개조나 셀 교체 자작작업 등을 하지 못하게 막는다. 폭발이라는 문제 때문에 프린터업계의 리필잉크 사용 막기보다 훨씬 심한 정도. 셀을 교체해도 교체여부를 판단, 회로에서 차단해서 사용 못하게 한다던가, 이전 셀의 잔량을 기억하여 새 셀로 교체해도 배터리 사용시간이 이전과 마찬가지라던가, 일반적인 드라이버로 열 수 없는 보안 나사로 배터리 팩을 조립해 분해 자체를 방지한다던가 등등.[43] 특히 그런 IT기기들은 기술의 발전이 빨라 현재의 최저가 보급형이 그 시절의 플래그쉽과 같은 성능이다. 배터리 수명이 다할 때 쯤이면 배터리를 교체하는 것보다 그 물건과 동일 성능의 보급형 기기를 신품으로 구입하는 것이 답이다.[44] 문명의 발전도를 측정하는 구분 방법 중 가장 객관성 있는 분류 중 하나가 바로 '해당 문명의 에너지 사용량'이다. 에너지를 소비할 기술은 날이 갈수록 발전해갈지라도, 정작 저장할 기술이 부족하면 총 에너지 사용량은 정체될 수밖에 없고 이는 곧 기술 발전의 정체로 이어지기 때문이다.[45] 단, 전고체 전지도 크랙에 취약하다는 약점이 있다. 일반적인 가전 기기에서는 문제가 안되지만 전기차에 전고체 전지를 사용할 경우 반복적인 진동에 의해 크랙이 발생할 위험성이 있다.[46] 영어로 검색시 한정. "Solid State" 라는 단어가 부분일치하기 때문이다.[47] 충방전을 반복할 시 리튬 음극에서 생성되는 나뭇가지 형태의 리튬 금속 결정이다. 분리막을 뚫고 단락 및 화재를 유발할 위험이 있다.[48] 20~45%수준, 그나마 발전소에 쓰이는 내연기관의 효율이 45% 정도이고 자동차용 내연기관은 25% 내외이다.[49] 특히 한국 등 바다에 인접한 국가에서는 더더욱 적합하다. 바닷물을 정화시켜서 소금을 쉽게 얻을 수 있기 때문이다. 게다가 해수 담수화 시설에서는 대량의 소금물이 폐기물로 버려지는데, 이를 재활용하는 것도 가능하다. 또한 바다에 인접하지 않은 국가라도 암염 등 나트륨을 함유한 광물이 있다면 이를 재료로 쓸 수 있다.[50] 이미 일부 나트륨 이온 배터리 프로토타입은 미국 UL 인증을 통과하였다. 다만 KC 인증을 받은 제품은 아직 없으며, 일단 현행법상으로는 리튬 이온 전지와 달리 나트륨 이온 전지는 KC 인증 대상으로 규정되어 있지 않으므로 법이 바뀌지 않는 한 납 축전지처럼 KC 인증을 받지 않고도 판매가 가능할 것으로 예상된다. 또한 나트륨 이차전지의 법적 지위가 모호하므로 국내 개발 기업에서는 규제 샌드박스를 신청할 계획이라고 한다.[51] ~160Wh/kg, 성능 개선시 200Wh/kg 이상으로 올릴 수 있다고 한다.[52] 가격, 충전 속도, 수명, 에너지 밀도, 안전성 등 여러 면에서 나트륨 이온 전지가 더 우월하다. 또한 정확히 12/24V가 되지 않는 리튬 이온 전지와 달리 4개를 직렬하면 12V, 8개를 직렬하면 24V가 되므로 대부분의 용도에서 납축전지를 대체 가능하다.[53] 다만 총 배터리 수요중 가장 큰 비중은 전기자동차가 차지할 것으로 예상된다. 개별로 봤을때는 에너지 저장장치의 배터리 사용량이 압도적이지만 대수는 전기자동차가 훨씬 많기 때문이다.[54] 실제 상황에서는 BMS 고장이나 사용자의 오용으로 발생할 가능성이 있다.[55] 국제 배터리 안전 표준 IEC 62133과 국내 표준 KC 62133-2에서도 나트륨 이온 전지는 다루지 않는다. 후자는 나트륨 이온 전지가 현행법상 KC 인증 대상이 아닌 이유이기도 하다.[56] 이로 인해 관련 기업에서 논의를 진행한 적이 있다. 0V 상태에서 단자를 쇼트시킨 나트륨 이온 전지는 에너지가 아예 없으므로 슈퍼 커패시터처럼 예외조항을 적용하여 항공 운송을 허용하려는 모양이다. 다만 개인적으로 가지고 타는 경우 리튬 이온 전지와 외형이 비슷하므로 보안검색에서 구분이 어려울 수 있다. 2022년 말 기준으로 일부 개정이 이루어지고 있으며, 전동킥보드 등 탈것에 대한 운송조항에 VEHICLES, SODIUM-ION BATTERY POWERED가 추가되었다. |
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