리튬전지가 만들어내는 '강과 산'은 어디에 있나요?

최근에는 리튬 배터리가 우리 삶에 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 다양한 응용 분야에 따라 리튬 배터리는 크게 소비자 유형, 전력 유형 및 에너지 저장 유형의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

리튬전지가 만들어내는 '강과 산'은 어디에 있나요?

리튬전지가 소비자 분야에 적용되기 시작한 것은 1990년 Sony Corporation이 개발한 2차 리튬전지로 거슬러 올라갑니다. 이후 리튬전지는 상용화되어 모든 사람의 일상생활에 대중화되었습니다. 시중에 판매되는 리튬 이온 배터리는 반복적으로 충전할 수 있는 2차 배터리로 휴대폰, 노트북, 블루투스 헤드셋 등에 널리 사용됩니다. 실제로 이러한 소비자용 리튬 배터리의 수명은 너무 길 필요는 없습니다. 일반적으로 2~3년 사용 후 교체됩니다. 하지만 휴대형 제품이기 때문에 더 얇고 가벼워질 필요가 있기 때문에 배터리 크기와 용량에 대한 요구 사항이 더 높습니다.

2015년 이전에는 소비자용 리튬 배터리가 시장에서 절대적인 지배적 위치를 점유했습니다. 그러나 전기자동차가 등장하면서 2016년에는 전력용 리튬전지가 일반용 리튬전지보다 차지하는 비중이 빠르게 시장을 점유하게 됐다. 동력형 리튬 배터리는 주로 운송 도구에 사용됩니다. 전기자전거, 전기자동차, 전기버스 외에도 지게차, 공항트랙터 등에 사용된다. 최근에는 각국에서도 리튬배터리 항공기를 개발해 비행에 성공했다.

강력한 전력이 필요하기 때문에 이러한 배터리는 방전 전력이 크고 비에너지가 높으며 용량이 큽니다. 배터리 시스템은 복잡하며 배터리 내부 환경을 보호하고 합선 등으로 인한 심각한 사고를 방지하기 위해 두꺼운 멤브레인, 호일, 쉘이 필요합니다. 전력 리튬 배터리에 대한 기술 요구 사항이 매우 높으며 국가는 시장을 장악하기 위해 기술 연구 개발에 많은 돈을 투자하고 있음을 알 수 있습니다.

에너지 저장 리튬 배터리는 처음 두 배터리와 다릅니다. 처음 두 가지 유형은 기본적으로 사람들에게 직접적인 혜택을 주는 반면, 에너지 저장 리튬 배터리의 역할은 더 복잡합니다. 이는 전기의 "중개자"에 해당하며 가격 차이가 없습니다. 전력망에 전기를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 풍력, 물, 태양열 및 기타 자원에서 얻은 전기를 저장하여 가정, 기업 또는 전 지역에서 사용할 수 있습니다. 또한 전력망의 부하 균형을 맞추고 전력망이 충돌할 때 '블랙 스타트'를 달성할 수도 있습니다. 이는 생화학 위기의 '레드 퀸'의 현실적인 버전이라고 할 수 있습니다.