니켈-금속수소(NiMH) 배터리의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
양극(양전극, 캐소드): 주로 활물질로 수산화니켈(Ni(OH)₂)로 만들어집니다.
음극(음전극, 애노드): 주로 수소 흡장 합금(란타늄-니켈 합금 LaNi₅ 등)으로 만들어지며 수소 이온을 흡수하고 방출할 수 있습니다.
전해질: 보통 이온 전도를 돕는 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH) 수용액입니다.
분리막: 폴리프로필렌이나 폴리에스테르로 만든 미세 다공성 플라스틱 필름으로, 단락을 막기 위해 양극과 음극을 분리하면서 이온을 통과시킵니다.
배터리 케이스: 금속이나 플라스틱이 일반적이며 내부 부품을 지지하고 보호합니다.
커넥터: 전극 단자와 용접 연결부를 포함해 전기 연결과 배터리 팩 조립에 쓰입니다.
이 구성 요소들이 함께 작용해 전기화학 반응으로 에너지를 저장하고 방출하며 기기에 전력을 공급합니다.
리튬이온 배터리의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
배터리 덮개(위·아래): 내부 구조를 보호하고 연결 인터페이스를 제공합니다.
양극(캐소드): 주로 리튬코발트산화물(LiCoO₂)이나 리튬인산철(LiFePO₄), 리튬망간산화물(LiMn₂O₄) 같은 화합물로 만들어집니다.
분리막: 양극과 음극의 직접 접촉을 막으면서 리튬 이온을 통과시키는 특수 복합막입니다.
음극(애노드): 주로 흑연 같은 탄소를 활물질로 합니다.
유기 전해질: 전극 사이에서 리튬 이온의 이동을 돕는 용액으로, 보통 유기 용매에 녹인 리튬염으로 구성됩니다.
배터리 케이스: 스틸 또는 알루미늄으로 만들어져 지지와 보호를 제공합니다.
배터리 내부 저항은 전류가 배터리를 통과하면서 만나는 저항을 말합니다. 크게 두 부분으로 이루어집니다:
옴 저항: 배터리 내부 재료(전극, 전해질, 분리막 등)의 저항입니다.
분극 저항: 전기화학 반응에 의한 저항으로, 전하 이동 저항과 물질 이동(농도) 저항을 모두 포함합니다.
내부 저항이 높으면 방전 전압이 낮아지고 방전 시간이 짧아집니다. 내부 저항은 배터리 재료, 제조 공정, 구조에 영향받습니다. 성능을 평가하는 중요한 지표이며, 보통 전용 계측기로 측정하고 멀티미터의 저항 모드로는 측정하지 않습니다.
공칭 전압은 설계와 기대 성능에 따라 제조사가 배터리나 전자 기기에 부여한 전압 값입니다. 전형적인 작동 전압을 나타내며, 사용 중 실제 전압은 일정 범위에서 달라질 수 있습니다.
개방 회로 전압(OCV)은 부하에 연결되지 않은(즉 전류가 흐르지 않는) 상태에서 배터리 단자 사이에서 측정되는 전압입니다. 배터리의 전기화학적 전위를 반영하며 충전 상태와 전반적인 건강 상태를 평가하는 데 쓸 수 있습니다.
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