2차전지 왜 주목받고 있을까요

요즘 생활과 밀접한 스마트폰, 노트북, 태블릿, 전기자동차의 공통점은 무엇이 있을까 생각해  보았습니다. 바로 충전이 되는 배터리를 사용하고 있다는 것입니다. 경제 용어로는 2차전지라고 합니다. 쉽게 충전이 되는 건전지 또는 배터리로 이해하시면 됩니다. 2차전지의 특징은 일회용으로 제작이 된 전지가 아니고 충전이 가능합니다. 일생생활에 깊이 들어와 있는 이차 전지는 왜 많은 매스컴과 사람의 주목을 받고 있는지 궁금해 졌습니다. 그래서 이차 전지는 무엇이고 어떻게 사용되는지 알아보도록 하겠습니다.

 

목차

1. 2차 전지 종류

2. 2차 전지 수명 및 보관

3. 2차 전지 재활용법

 

2차 전지 종류

2차 전지 종류는 리튬 이온 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 니켈 금속 수소 전지, 납 축전지,  나트륨 이온 배터리 등이 있습니다. 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 낮은 자가 방전율, 긴 수명으로 인해서 가장 많이 이용하는 이차 전지 중 하나입니다. 요즘 많이 생산되는 전기자동차와 휴대용 장치 등에서 널리 사용되고 있습니다. 니켈 카드뮴 배터리는 높은 방전율, 넓은 작동 온도 범위 등이 필요한 프로그램에 많이 사용 됩니다. 주변에서 전동공구, 비상조명, 무선 전화기에 많이 사용이 되고 있습니다. 니켈 금속 수소 전지는 니켈 카드뮴 보다 친환경적 입니다. 에너지 밀도가 높고 수명이 길어서 하이브리드 자동차에서 보편적으로 사용이 되고 있습니다. 납 축전지는 가장 오래된 2차전지 중 하나 입니다. 가격이 저렴한 특징이 있습니다. 자동차 및 산업 응용 분야에서 널리 사용이 되고 있지만. 에너지 밀도가 낮고 수명이 짧은 단점이 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 새로운 유형의 2차 전지 입니다. 대규모 에너지 저장이 필요한 곳에 저렴하고 친환경적으로 사용할 수 있을 것이라는 기대가 있는 2차 전지입니다.

 

2차 전지 수명 및 보관

2차전지의 수명은  충전횟수에 따라서 달라집니다. 또한 충전 환경, 사용되는 환경에 따라서 달라지기도 합니다. 충전 가능 횟수를 기준으로 보면 리튬 이온 배터리는 500만회 이상으로 가장 많습니다. 니켈 금속 수지는 약 300만회 정도 충전이 가능합니다. 2차 전지를 완전히 방전, 충전 후 계속 충전하게 되는 과충전을 하게 되면 수명이 단축 될 가능성이 있습니다. 전지별로 사용법을 숙지하고 사용하는 것이 좋습니다. 전지의 특성상 보관시에는 온도, 습도 등 환경적인 부분에 신경 써야 합니다. 온도는 20도 이하, 서늘한 곳에 보관하는 것이 제일 좋은 방법입니다. 직사광선을 피해서 어두운 곳에 보관하는 것이 좋습니다. 방전된 상태로 보관을 하는 것보다는 충전을 완료한 상태로 보관하는 것이 좋습니다.

 

 

2차 전지 재활용 방법

재활용을 위해서는 수거, 분류, 분쇄, 석출, 전기 분해, 폐기 등의 처리 과정을 거치게 됩니다. 이때 사용되는 2차전지는 재활용 방법은 3가지 정도 있습니다. 화학적, 물리적, 열처리 방법을 통해서 재활용이 가능합니다. 화학적 재활용 방법은 저니 내부의 성분을 분해하는 방법입니다. 물리적 방법은 전지의 부피를 줄이고 재활용하기 적합한 형태로 물리적인 힘으로 가해 가공하는 재활용 방법입니다. 마지막으로 열처리 방법은 전지 내부의 금속을 용해해 분리하는 재활용 방법입니다. 2차 전지의 활용이 늘어나면서 재활용에 대한 기술 연구에 많은 회사가 참여하고 있습니다. 위의 3가지 방법 외에도 더 많은 방법이 나올 것이라고 예상이 됩니다. 재활용율을 높이는 것은 무분별한 자원 사용을 예방할 수 있습니다. 리튬, 코발트, 니켈 등의 귀금속의 재활용률을 높인다면 자원을 절약하는 효과가 있을 것입니다. 그리도 환경 관련 문제를 해결하는데 도움이 됩니다. 사용되는 위험 물질을 최소화함으로써 친환경적 전지로서 활용도가 더 높아질 것입니다.

 

 

주변에 많이 사용되고 있고, 활용도가 점점 늘어나는 2차 전지에 대해서 알아보았습니다. 국내 및 해외에서 기술력 연구, 자원 확보 등이 활발하게 이루어지고 있습니다. 세계적인 흐름에 따라서 국내에서도 많은 기업이 참여하고 있습니다. 대기업부터 중소기업까지 많은 회사가 친환경적이 2차전지 생산, 기술력 연구, 자원 확보 등을 하고 있습니다. 에코프로, 에코프로비엠, 엘앤에프, 포스코퓨저엠, SK이노베이션, LG에너지솔류션, 삼성SDI, 코스모신소재, SK아이테크놀러지 등이 대표적인 회사입니다. 위와 같이 전지 자체를 연구하는 회사도 있고 재활용 기술을 연구하는 회사들도 있습니다. 생활과 밀접한 2차전지에 대해서 알아보았습니다. 바르게 사용하고 보관하고 재활용률을 높이는 데 도움이 되었으면 합니다.