리튬이온 배터리는 가볍고 에너지 밀도가 높아 휴대용 전자제품에 많이 쓰이는 배터리입니다. 하지만 최근 화재사고가 빈번하게 발생하면서 안전성 문제가 제기되고있어요. 그래서 많은 사람들이 대체품으로 떠오르는것이 바로 “인산철 배터리” 입니다. 이번 포스팅에서는 리튬이온 배터리와 인산철 배터리의 차이점과 장단점을 비교해보도록 하겠습니다.
리튬이온 배터리는 노트북과 스마트폰 등 모바일 기기뿐만 아니라 전기차용 배터리로도 많이 사용되고 있으며, 최근에는 드론 및 전동공구 시장에서도 각광받고 있다. 또한 국내에서는 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등 대기업들이 생산 중이며, 중국 기업인 BYD(비야디), CATL(창청자동차) 등에서도 생산 점유율 1위를 차지하고 있다. 하지만 이러한 리튬이온 배터리의 단점으로는 폭발 위험성이 있다는 점이다. 이에 반해 인산철 배터리는 안전성 측면에서 우수하며, 특히 화재 발생 시 유독가스 배출이 거의 없고 발화점이 낮아 불이 붙어도 쉽게 꺼지는 특징이 있다. 따라서 본 연구에서는 리튬이온 배터리와 인산철 배터리의 장단점을 비교 분석하고자 한다.
리튬이온 배터리와 인산철 배터리의 차이점은 무엇인가요?
리튬이온 배터리는 양극재로는 주로 코발트나 니켈산화물 계열 물질을 사용하고 음극재로는 흑연 또는 탄소나노튜브를 사용한다. 그리고 전해액으로는 액체 전해질을 사용하는데, 이때 이온 전도도는 높지만 가연성의 액체 특성상 열폭주 현상이 일어날 수 있고 이로 인해 내부 단락 사고가 일어나면서 화재가 발생할 수 있다. 반면에 인산철 배터리는 양극재로 알루미늄 산화물계열 물질을 사용하고 음극재로는 카본블랙을 사용한다. 그리고 전해액으로는 물을 사용하기 때문에 고체 전해질을 사용하므로 고온에서의 안정성이 높다. 또한 화학적 반응속도가 느리기 때문에 충·방전 횟수가 많아도 수명이 줄지 않으며, 과충전/과방전 상황에서도 에너지 밀도가 유지되는 장점이 있다.
리튬이온 배터리와 인산철 배터리의 장·단점은 무엇인가요?
리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도를 가지고 있지만 온도 변화에 민감하다. 그래서 겨울철 기온이 낮아지면 성능이 저하될 수 있으나, 인산철 배터리는 저온 환경에서도 일정한 성능을 발휘한다는 장점이 있다. 또한 리튬이온 배터리는 완전 방전 후 충전하면 용량이 줄어드는 메모리 효과가 나타나지만, 인산철 배터리는 메모리 효과가 없어 반복해서 충전해도 처음 상태 그대로다. 그러나 리튬이온 배터리는 급속 충전 기술 개발로 짧은 시간 내에 많은 양의 전력을 공급할 수 있어서 편리하지만, 인산철 배터리는 완속 충전 방식이라 오랜 시간이 걸린다는 단점이 있다.
오늘은 리튬이온 배터리와 인산철 배터리의 장단점에 대해 알아보았습니다. 다음시간에는 더욱 유익한 주제로 찾아뵐게요~
