[아이위키] 건전지

1. 개요


전지(battery)는 물질이 가진 화학에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치다. 화학에너지가 전기에너지로 바뀌는 과정이 방전, 반대의 과정이 충전이다.

건전지는 전해질을 수분이 거의 없는 상태로 뒀다는 의미의 마른 전지다. 반대말은 습전지. 차량의 연축전지와 같이 액체 상태의 전해질이 들어있는 전지를 말한다.

 

2. 전지의 원리


ⓒ i-DB

두 금속을 전해질 용액에 넣고 도선으로 연결하면 전류가 흘러 전구에 불이 들어온다. 두 금속은 이온화 경향에 따라 음극과 양극으로 갈린다. 이온화 경향이 크면 음극, 작으면 양극이다. 이온화 경향이란 용액 속에서 원소가 이온화 되기 쉬운 정도를 말한다. 이온화 경향이 큰 금속은 전자를 내놓고, 작은 금속은 전자를 얻는다.

이처럼 전자를 내놓는 것을 ‘산화’, 전자를 받는 것을 ‘환원’이라고 한다. 그림에서 보듯이 전자는 음극에서 나와 양극으로 향한다. 반대로 전류는 양극에서 나와 음극으로 들어간다. 즉 전지는 산화, 환원반응에 의해 작동하는 장치인 셈이다.

전해질 : 산화, 환원과정이 조화를 이루도록 통로역할을 하는 액체(질산암모늄, 수산화칼륨, 질산나트륨)
분리막 : 양극과 음극이 서로 닿는 것을 방지하기 위한 차단막

 

3.1 대분류


전지는 크게 1차전지와 2차전지로 나눌 수 있다. 1차전지는 한번 쓰고 나면 다시 충전할 수 없는 전지로 건전지가 여기 해당한다. 2차전지를 스마트폰 배터리처럼 사용 후 충전해서 다시 쓸 수 있는 제품을 말한다. 최근엔 에너지효율이 높은 2차전지 시장이 확대되고 있다.

3.2 형태에 따른 종류


AAA 망간R03

알카라인 LR03

AA 망간 LR6

알카라인 LR6

C 망간 R14

알카라인 LR14

D 망간 R20

알카라인 LR20

MN1300 (듀라셀)

6V 4R25

4FM

9V 6F22

FC-1

 

 

 

3.3. 화학적 구성에 따른 분류


구분 망간 알카라인
공칭전압 1.5V
전기화학시스템 아연-이산화망간
양극화물질 이산화망간(MnO2)
전해액 염화아연 수용액 수산화칼륨 수용액
염화암모늄 수용액 염화암모늄 수용액
음극화물질 아연(Zn)
전지용기 아연관 철제관
사용온도 범위 영하 5도~영상 55도 영하 18도~영상 55도
충전 불가

4.1 건전지 브랜드


국내 건전지 시장은 해외 브랜드가 잠식한 상태다. 한때는 로케트, 썬파워 등의 국내 브랜드가 선전했으나 지금은 두 회사 모두 폐업하고 백셀만 남았다. 업계 1위는 에너자이저, 2위는 듀라셀이다. 일본 브랜드로는 파나소닉, 산요, 도시바 등이 있다.

  • 듀라셀(DURACELL)
  • 에너자이저(ENERGIZER)
  • 벡셀(Bexel)
  • 파나소닉(Panasonic)
  • 산요(SANYO)
  • 도시바(TOSHIBA)
  • 로케트 : 회사명은 로케트전기. 국내 최초 건전지 브랜드로 한때 업계 1위였으나 2015년 폐업. 현재 시중에 나와있는 로케트 제품은 로케트 브랜드를 인수한 P&G가 판매하는 제품
  • 썬파워 : 회사명은 서통. 국내 주요 건전지 브랜드였으나 2003년 폐업

최근에는 대형마트에서도 PB 건전지를 출시해 경쟁을 벌이고 있다. 중국산이라 매우 저렴하다.

  • 롯데마트 : 온리프라이스 알카라인 건전지 / Zhejing Hengwei Battery 제조 / 벡셀 수입
  • 이마트 : 노브랜드 알카라인 건전지 / CHUNG PAK Battery 제조
  • 홈플러스 : 테스코 파워하이테크 건전지 / Zhejiang Mustang Battery 제조 / 판매중단

 

4.2 리튬이온 배터리 브랜드


리튬이온 배터리 시장은 대기업들의 각축장이다. 국내에서는 삼성SDI, LG화학이 주름을 잡고 있고 일본의 파나소닉과 소니, 중국에선 리션과 ATL이 선전하고 있다. 아래는 주요 리튬이온 배터리 브랜드, 시장점유율 순이다.

 

5. 건전지 구매요령


한국소비자원의 건전지 품질비교시험 결과보고에 따르면 건전지를 살 때는 사용조건을 가장 먼저 고려해야 한다. 같은 건전지라도 리모컨, 장난감, 디지털카메라 등 어느 용도로 사용하느냐에 따라 골라야 할 제품도 달라진다.

  • 리모컨, 리지털 도어록 : 일시에 적은 에너지를 사용하는 제품

제품 간 성능 차이가 크지 않으므로 가격을 우선적으로 고려해 구입한다.

  • 디지털카메라 : 일시에 많은 에너지를 사용하는 제품

가격차뿐 아니라 성능차이도 크므로 건전지의 성능도 고려해서 구입한다.

  • 장난감, 작동완구 : 제품의 사용빈도가 잦은 경우

충전지(2차전지)를 사용하는 것이 경제적이다. 소비자원이 일차전지와 이차전지의 경제성을 비교한 결과 최소 125배나 차이가 나는 것으로 나타났다.

 

6. 건전지 사용시 주의사항


한국소비자원이 권고하는 건전지 사용시 주의사항은 다음과 같다.

  • 건전지는 충전하지 않는다

1차전지는 충전과정에서 발생하는 전지 내부의 가스를 처리할 수 없는 구조로 만들어졌다. 다 쓰고 난 1차전지를 충전할 경우 내부 압력이 상승해 액체가 흘러나올 수 있고, 심한 경우 파손될 수 있다. 1차전지는 다 쓰고 난 뒤 폐기해야 한다.

  • 삽입할 때 양극(+)과 음극(-)을 바르게 넣는다

여러 개의 전지 중 1개의 전지의 양극과 음극을 반대로 넣었다고 하자. 이런 경우 제대로 끼워진 전지가 잘못 끼워진 전지를 충전하는 불상사가 발생한다. 다시 한번 기억하자. 1차전지는 충전해선 안 된다!!

  • 한 전지의 양극과 음극을 접촉시키지 않는다

한 건전지의 양극과 음극이 접촉하면 큰 전류가 흘러 고열, 누액, 폭발이 발생할 수 있다. 이런 현상을 ‘단락’이라고 한다. 한 전지의 양극과 음극이 어떻게 닿을 수 있냐고 반문할 수 있다. 그러나 건전지를 끼우는 곳의 스프링단자가 고장나 음극으로 파고드는 등 전선이나 금속류에 의해서 접촉될 수 있으니 주의해야 한다.

  • 오래 사용하지 않는 경우 꺼내서 보관한다

전지는 사용하지 않아도 시간이 경과할수록 누액 가능성이 커진다. 전지 내부의 전해액은 부식성이 강해 금속을 부식시키는 등의 문제를 일으킬 수 있다. 에어컨용 리모컨처럼 한철에만 사용하는 제품은 전지를 꺼내 보관하는 것이 좋다.

  • 온도가 높은 곳에 보관하지 않는다

건전지를 고온에 보관하면 누액이나 폭발 가능성이 커진다. 여름철 차안에 들어있는 장난감이나 전자제품은 고온으로 폭발할 수 있다.

  • 다른 전지와 혼합해 사용하지 않는다

전지 교체는 한꺼번에 한다. 일상에서는 사용 중인 건전지와 미사용 건전지를 혼합해 쓰는 경우가 많은데 이런 경우 기기가 정상적으로 작동하지 않거나 누액이 발생할 수 있다. 전압이나 내부물질(이산화망간/리튬), 용량이 다른 두 제품을 함께 쓰는 것도 당연히 안 된다. 1차전지와 2차전지를 섞어서 쓰는 것은 더더욱 금물.

 

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이혜원 기자
이혜원 기자

남들이 안 쓰는 뉴스를 씁니다.

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