배터리의 역사
배터리의 역사는 구리와 철판을 사용하여 전기 도금과 전기 치료 장치를 만든 고대 그리스와 로마로 2,000 년 이상 거슬러 올라갈 수 있습니다.
하지만, 최초의 진짜 배터리가 발명된 것은 18세기 후반이 되고 나서다.
1799년 이탈리아 물리학자 알레산드로 볼타는 소금물에 담근 판지로 분리된 구리와 아연 디스크를 번갈아 쌓은 ‘볼타닉 파일’을 만들었다.
볼타닉 파일은 안정적이고 지속적인 전기 흐름을 생성할 수 있는 최초의 장치로 현대 배터리의 기초가 되었습니다.
다음 세기에 걸쳐 1830년대에 전자기 유도의 원리를 발견한 영국 과학자 마이클 패러데이를 포함한 많은 발명가와 과학자들이 배터리를 개선했습니다.
이것은 최초의 실용적인 발전기의 개발로 이어졌고, 이 발전기는 기계적인 에너지로부터 전기를 생산함으로써 배터리를 재충전할 수 있게 했다.
1866년 프랑스 공학자 조르주 루크란시가 최초로 상업적으로 성공한 전지인 루크란쉐 전지를 발명했다.
루크란세셀은 염화암모늄과 염화아연의 혼합물로 분리된 아연 전극과 탄소 전극을 사용하였다.
초기 전신 시스템에 사용되고 손전등에 사용된 최초의 배터리이기도 하다.
1881년 미국 발명가 토마스 에디슨은 최초의 상업적으로 성공적인 알칼리 전지인 에디슨 전지를 개발했다.
에디슨 배터리는 알칼리 전해질로 분리된 철과 니켈 전극을 사용하여 초기 전신 시스템 및 철도 신호 장비에 사용되었습니다.
20세기 초, 배터리는 더 작고 휴대하기 쉬워졌으며, 최초의 휴대용 손전등과 휴대용 라디오의 개발로 이어졌다.
제2차 세계 대전 중 배터리는 군사 통신 및 장비에 결정적인 역할을 했고 배터리 수요는 극적으로 증가했습니다.
1950년대와 1960년대에 트랜지스터의 발명과 소형화된 전자기기의 개발은 배터리 기술의 새로운 시대를 이끌었다.
소형 경량 배터리는 보청기, 시계 등의 기기에 사용하기 위해 개발되었으며, 니켈 카드뮴(NiCad), 리튬 이온(Li-ion) 배터리 등의 충전식 배터리는 휴대용 전자 제품에 사용하기 위해 개발되었다.
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오늘날의 배터리는 자동차나 가정에 전력을 공급하는 것부터 스마트폰이나 노트북에 전원을 공급하는 것까지 다양한 용도로 사용되고 있다.
전지의 성능, 내구성 및 안전성을 향상시키고, 전지의 생산 및 폐기에 의한 환경적 영향을 저감하기 위해서, 전고체 전지, 리튬-황 전지 등의 새로운 전지 기술이 개발되고 있다.
배터리 특징
배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전기 화학 소자이다.
이들은 다양한 종류와 크기로 제공되며 휴대전화, 노트북 등 소형 전자기기의 전원에서부터 전기자동차나 그리드 스케일의 에너지 저장 등의 대형 애플리케이션에 이르기까지 다양한 용도로 사용되고 있다.
배터리의 주요 특성은 다음과 같습니다.
전압: 배터리의 전압은 배터리의 양극 단자와 음극 단자 사이의 전위차를 의미하며, 전압(V) 단위로 측정된다.
용량: 배터리 용량은 축적할 수 있는 전하의 양을 의미하며, 암페어(Ah) 또는 밀리암페어(mAh) 단위로 측정됩니다.
배터리 용량은 재충전이 필요하기 전에 장치 또는 시스템에 전원을 공급할 수 있는 시간을 결정합니다.
에너지 밀도: 배터리의 에너지 밀도는 체적 또는 중량 단위당 저장가능한 에너지의 양을 지칭하며, 리터당 와트 시간(Wh/L) 또는 킬로그램당 와트 시간(Wh/kg)으로 측정된다.
더 높은 에너지 밀도의 배터리는 더 작거나 가벼운 패키지에 더 많은 에너지를 저장할 수 있으므로 휴대용 애플리케이션에 적합합니다.
사이클 수명: 배터리의 사이클 수명은 용량 및 성능이 저하되기 전에 경험할 수 있는 충전-방전 사이클의 수를 의미합니다.
사이클 수명이 긴 배터리는 장기적으로 내구성과 비용 효율적입니다.
충전 시간: 배터리 충전 시간은 배터리를 최대 용량으로 충전하는 데 걸리는 시간을 의미하며, 배터리 화학, 충전 방법, 충전 전류 등의 요인에 의해 영향을 받는다.
작동 온도 범위: 배터리 작동 온도 범위는 안전하고 효율적으로 작동할 수 있는 온도 범위를 의미하며 배터리의 화학 및 설계와 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.
작동 온도 범위가 넓은 배터리는 극한 환경에서 사용하기에 적합합니다.
안전: 배터리는 과열, 단락 및 기타 위험을 방지하기 위해 안전을 염두에 두고 설계해야 합니다.
배터리 안전성의 특징으로는 과충전 보호, 과방전 보호 및 열 관리 시스템 등이 있다.
비용: 배터리 비용은 배터리 화학, 제조 공정, 생산 규모 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.
배터리 기술이 발전함에 따라 시간이 지남에 따라 비용이 절감되고 있지만, 에너지 밀도가 높고 사이클 수명이 긴 배터리는 더 비싼 경향이 있다.