리튬 배터리와 NiMH 배터리의 수명 유지 측면에서의 장단점

배터리 산업에서 "보관 수명(Shelf Life)" 이라는 용어는 일반적으로 두 가지 서로 다른 의미를 포함합니다:

1. 충전 유지율 (자기방전율): 완전 충전 후 서랍에 보관할 경우, 배터리가 완전히 방전되기까지 얼마나 걸릴까요?

2. 캘린더 수명 (총 수명 기간): 사용하지 않더라도, 배터리의 화학 성분이 열화되기 전까지 몇 년 동안 지속될까요?

다음은 장단점을 비교한 표입니다 리튬 배터리 (특히 Li-ion/리포) 및 니켈수소 배터리 (NiMH)에 관해 다음 두 가지 측면에서

1. 리튬 배터리 (Li-ion / Li-Po)

일반적인 특성: 높은 에너지 밀도, 사용 즉시 작동 가능하지만 화학적으로 활발하며 '자연 노화' 특성을 가짐.

• 장점:

  • 매우 낮은 자가 방전(충전 유지 우수): 월간 자가 방전율은 일반적으로 1% - 5% . 즉, 완전 충전 상태로 6개월 또는 1년 동안 보관하더라도 사용 시 여전히 전원이 남아 있다는 의미입니다. 이는 가끔 사용하는 경우(예: 카메라 예비 배터리)에 매우 적합합니다.

  • 메모리 효과 없음: 언제든지 충전하거나 보관할 수 있음; 이전 배터리 기술처럼 '충전 전 완전히 방전시켜야 하는' 불필요.

  • 일회용 배터리의 왕 (일차 리튬): 비충전식을 언급할 경우 리튬 철 배터리(에너자이저 얼티밋 리튬과 같은)는 저장 수명이 최대 10-20년 까지 도달할 수 있음. 장기간 보관용으로 가장 적합한 소비자용 배터리로, 비상 킷트나 연기 감지기 등에 이상적임.

• 단점:

  • 불가역적인 시간 경과 열화("노화" 우려): 공장에서 출하되는 순간부터 사용 여부와 무관하게 내부 화학 성분이 서서히 열화되기 시작함. 일반적으로 시간 경과 수명은 약 3~5년 이며, 그 후 용량이 크게 감소함.

  • "완전 방전 사망" 위험: 장시간 낮은 충전 상태로 보관할 경우(예: 6개월 동안 0% 상태에서 보관) 전압이 보호 회로의 차단 임계치 이하로 떨어질 수 있습니다. 이로 인해 영구적인 손상 이 발생하여 배터리가 다시는 충전되지 않게 될 수 있습니다.

  • 보관 환경에 민감함: 고온에서 완전 충전 상태로 보관하면 노화가 가속화됩니다(예: 여름철에 완전 충전된 배터리를 더운 자동차 안에 두면 수명이 급격히 단축됨).

2. 니켈수소 배터리(NiMH)

일반적인 특성: 안전하고 안정적이며 알칼리 건전지에 대한 최고의 대안이지만, 기존 모델은 전력이 빠르게 소실되는 '누출' 현상이 있습니다.

• 장점:

  • 낮은 자가 방전(LSD) 기술의 혁신: 참고: 이것이 핵심 차별화 요소입니다.

    • 표준 NiMH: 큰 단점. 완전 충전 상태라도 한 달 만에 전량 방전될 수 있음.

    • 저자발방전형 NiMH (예: 파나소닉 에네루프): 탁월한 성능. 완전 충전 후 장기간 보관해도 5~10년이 지나도 70% 용량을 유지함 장기적인 충전 유지 능력 측면에서 고품질 저자발방전형 NiMH 배터리는 일반 리튬이온 배터리보다 더 뛰어날 수 있음.

  • 과방전에 대한 내구성: NiMH 배터리가 실수로 0V까지 방전되더라도 일반적으로 다시 '복원'하여 재충전할 수 있음. 리튬 배터리처럼 즉각적인 고장이 발생하기 쉽지 않음.

  • 긴 수명 주기: 적절한 관리를 통해 고품질 NiMH 배터리는 오랫동안 사용 가능함 5-10 년 .

• 단점:

  • 표준 모델의 높은 자가 방전율 (주요 단점): 비-LSD(표준) NiMH 배터리를 구입하는 경우, 월간 자가 방전율이 최대 20%-30%까지 높아질 수 있습니다. 충전 후 서랍에 보관했다가 다음 달 사용하려 할 때 이미 완전히 방전되어 있을 수 있습니다.

  • 메모리 효과(경미함): 구형 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리보다 훨씬 개선되었지만, 가끔씩 완전한 사이클을 거치지 않으면 일부 용량을 잃을 수 있습니다(다만 이는 "리프레시" 사이클을 통해 해결 가능합니다).

요약 및 비교