[e테크]휴대형 전지기술-휴대형 전지의 성능

휴대형 전자제품을 디자인할 때 연구원들은 전지의 성능과 특성을 파악해야 한다. 특히 면밀히 검토해야 할 것은 전지의 전압 특성, 전류 용량, 시간당 암페어 용량, 에너지 밀도, 출력 밀도, 수명, 충전 시간, 안전 사용온도, 확보가능물량, 가격 등이다. 탄소-아연, 알칼라인 및 일부 리튬전지의 전압 프로필은 계속 방출할 때 비교적 가파르게 전압이 떨어진다. 탄소-아연 전지는 지속적으로 사용할 때보다 간간이 사용해야 더 우수한 성능을 제공한다. 따라서 탄소 -아연 셀은 가끔 사용하는 카메라 플래시에 적합하나 지속적으로 사용해야 하는 보청기나 시계 등에는 적절치 않다.

　암페어-시간당 용량은 특정한 비율로 방전될 때 얼마나 오래 동안 사용할 수 있는지를 나타내며 사용시간은 낮은 비율로 방전될 때 사용할 수 있는 선형(線形) 시간을 의미한다. 에너지 밀도는 셀의 단위 부피당 에너지의 저장 용량을 나타낸다. 에너지 밀도가 높을수록 하나의 셀이 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 기계식 장난감, 전자제품, 테이프 플레이어 등과 같이 비교적 높은 방출 비율과 출력을 필요로 하는 제품에서는 전지의 최대 에너지 밀도가 중요한 지표가 되고 있다.

　에너지 밀도는 지난 90년대를 통해 지속적으로 향상돼 왔고 또 앞으로도 계속 개선될 것이다. 이에 따라 전지의 용량, 출력 밀도 및 수명도 균형적으로 발전할 것으로 예상된다. 그러나 제품에 따라 기술의 향상 정도가 각각 다르게 나타날 것이다. 가령 니켈 기반의 기술부문에서는 전극을 형성하고 섬유나 거품전극 물질과 고밀도 니켈 수소화물질 분말을 사용하는 기술에서 괄목할 만한 발전을 이룩했다. 또 양극(兩極)판을 사용하는 다중 셀 납축전지의 에너지 밀도가 높아져 2000년대 초에 상용화될 것으로 보인다. 그러나 비교적 성숙된 기술인 니켈카드뮴 부문에서는 약간의 진전이 있을 것으로 예상하고 있다.