이차전지
Secondary Cell
외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 전환하여 내부에 저장해 두었다가 필요할 때 재사용할 수 있도록 만들어진 장치가 이차전지(Secondary Cell)이다. 전기화학 반응을 통해 전기 에너지를 장치 내부에서 직접 만들어내는 일차전지(primary cell)와는 달리 외부로부터 전기 에너지를 공급받는 방식이 적용된다는 점에서 이차전지로 통용된다.
다만 일회용인 일차전지와 달리 충전과 방전을 통해 반복적으로 재사용이 가능하다는 특징을 감안하여 충전식 전지(rechargeable battery)로 불리기도 한다. 이차전지는 충전기술 및 저장기능의 획기적인 발전으로 충전을 통한 재사용에 횟수 제한이 대폭 완화되고 사용시간이 크게 늘어나면서 일차전지 시장의 상당 부분을 대체하는 가운데 기존 일차전지가 활용되지 못했던 영역으로까지 사용처가 빠르게 확대되고 있다.
특히 최근에는 스마트폰, 디지털 카메라 등의 휴대용 전자장치 및 소형 가전뿐만 아니라 전기차, 드론 등 이동수단으로까지 활용 사례가 광범위해지고 있다.
쉽게 이해하기
이차전지는 다 쓰면 다시 충전해 여러 번 쓸 수 있는 전지입니다. 휴대폰 배터리처럼 콘센트에서 받은 전기를 안쪽 화학물질에 담아 두었다가, 쓸 때 다시 전기로 꺼내 씁니다.
'이차'라는 이름은 전기를 얻는 순서에서 나왔습니다. 흔한 건전지 같은 일차전지는 만들 때 넣은 물질이 반응하며 스스로 전기를 내고, 그 물질이 다 닳으면 버려야 합니다. 이차전지는 바깥에서 먼저 전기를 받아야 쓸 수 있으니 전기를 한 번 거쳐 얻는 셈입니다. 여러 번 다시 쓸 수 있다는 점을 앞세워 충전식 전지라고도 부릅니다.
충전은 전기를 꺼낼 때 일어나는 화학반응을 바깥 전기로 거꾸로 되돌리는 과정입니다. 이 왕복을 거듭할수록 안쪽 물질이 조금씩 상해 담을 수 있는 양이 줄어드는데, 소재와 기술이 좋아지며 버틸 수 있는 충전 횟수와 한 번 충전으로 쓰는 시간이 크게 늘었습니다.
이렇게 가볍고 오래 가는 전지가 나오자 쓰임새가 작은 기기를 넘어 자동차와 드론처럼 스스로 움직이는 탈것까지 넓어졌습니다. 차 한 대에 들어가는 전지 양은 휴대폰과 비교할 수 없이 많아서, 이차전지는 경제 기사에서 하나의 큰 제조업으로 다뤄집니다.
예를 들면
충전식 건전지 한 개가 4,000원이고 300번 충전해 쓸 수 있으며, 한 번 충전하면 일회용 건전지 하나만큼 쓴다고 합시다. 한 번 쓰는 데 드는 전지 값은 4,000 ÷ 300 ≈ 13원입니다. 같은 횟수를 개당 1,000원짜리 일회용 건전지로 채우려면 300개, 30만 원이 듭니다. 충전에 드는 전기요금을 더해도 차이가 크기 때문에 자주 쓰는 기기일수록 충전식이 유리합니다.