리튬폴리머 배터리와 납축 배터리는 매우 인기 있는 배터리입니다. 두 배터리 모두 각자의 전문 분야에 따라 사용 용도가 정해져 있습니다. LiFePO4는 성능 면에서 더 나은 고급 배터리로 간주됩니다. 반면에 납축 배터리를 선호하는 구형 제품도 많이 볼 수 있습니다. 이러한 의견 차이로 인해 LiFePO4와 납축 배터리에 대한 논쟁이 촉발되었습니다.
납축 배터리는 자동차에 널리 사용됩니다. 150년 동안 사용되어 왔습니다. 더 큰 크기와 저렴한 가격이 이 유형의 배터리의 주요 특징입니다. 하지만 LiFePO4는 작고, 비싸며, 최고의 성능을 제공합니다. 이 글에서는 LiFePO4와 납축 배터리를 정면으로 비교해 보겠습니다. 그럼 시작하겠습니다!
LiFePO4 및 납축 배터리의 기본 요약
납축 배터리와 LiFePO4 배터리는 고유한 가치 제안을 제공합니다. 둘 다 훌륭하지만 여러 측면에서 차이가 있습니다.
납축 배터리는 음극으로 이산화납(PbO₂)을 사용합니다. 이 배터리의 스펀지 납(Pb)은 양극 역할을 합니다. 이 배터리의 전해질로는 황산수소산나트륨(H2SO4)이 사용됩니다. 이온의 이동은 음극과 양극 사이에서 일어납니다. 이 움직임은 여러 기계를 작동시키는 전기를 생성합니다.
최초의 납축 배터리는 1859년에 만들어졌습니다. 그 이후로 이 배터리는 활발히 사용되고 있습니다. 더 나은 성능을 위해 다양한 변화를 거쳤습니다. 그러나 주요 구조는 동일하게 유지되고 있습니다. 이러한 유형의 배터리는 자동차 및 기타 자동차에 널리 사용됩니다. 더 큰 크기가 이 배터리의 핵심 지표입니다.
반면에 LiFePO4 배터리는 현대적이고 컴팩트하며 더 나은 성능을 제공합니다. 리튬 이온 인산염을 음극으로 사용합니다. 마찬가지로 흑연이 양극으로 사용됩니다. 이 배터리는 전해질로 H2SO4 대신 리튬염을 사용합니다. 음극(LiFePO4)과 양극(흑연) 사이에서 리튬 이온이 이동하면 전기가 생성됩니다.
이러한 배터리는 일반적으로 태양광 패널이나 전용 충전기를 통해 충전됩니다. 해가 지면 저장된 에너지가 전기로 사용됩니다. 충전하는 동안 음극의 리튬 이온은 양극으로 이동하여 그곳에 저장됩니다. 방전 중에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동합니다. 이러한 리튬 이온의 이동은 우리가 사용하는 전기를 생산합니다.
최신 기기에는 LiFePO4 배터리가 함께 제공됩니다. 이 배터리의 사용은 현대의 배터리 에너지 저장 시스템. 현대 주택에서는 태양열 설비를 전기 공급원으로 사용할 때 백업용으로 사용합니다. 이러한 배터리는 가격이 비싸고 초기 비용이 높습니다. 하지만 수명이 길고 내구성이 뛰어나 다른 배터리보다 비용 효율적입니다.
리튬폴리머 배터리와 납축 배터리의 차이점은 무엇인가요?
앞서 말했듯이 납축 배터리와 LiFePO4 배터리에는 많은 차이점이 있습니다. 이러한 차이점 덕분에 두 배터리는 다양한 사용 사례에 적합합니다. 예를 들어 납축 배터리는 부피가 크기 때문에 차량에 더 적합합니다. LiFePO4는 작고 수명이 길며 최신 기기에 이상적입니다. 이 두 가지 배터리 유형 간의 중요한 차이점을 모두 살펴보겠습니다.
1- 무게 및 에너지 밀도
리튬이온 배터리는 크기가 작고 가벼운 것이 특징입니다. 에너지 밀도가 더 높습니다. 즉, 더 작은 크기에도 불구하고 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 반면 납축 배터리는 부피가 큽니다. 무게가 너무 무겁다는 것이 큰 단점입니다. 이 배터리는 납판이 더 큽니다.
이 플레이트는 배터리 내부에서 더 많은 공간을 차지합니다. 또한 전해질로 황산도 포함되어 있습니다. 이 모든 것이 납축 배터리의 크기를 키우는 원인이 됩니다. 납축 배터리의 전체 에너지 밀도는 리튬이온 배터리보다 낮습니다. 따라서 다음과 같이 더 낮은 에너지를 저장합니다. LiFePO4 배터리 대비.
2- 방전 깊이(DoD) 및 자체 방전 속도
LiFePO4 배터리는 방전 깊이(DOD)가 높습니다. 방전 심도는 배터리 용량을 안전하게 사용할 수 있는 정도를 나타냅니다. 배터리 용량을 안전 한도를 초과하여 사용하면 배터리 수명이 단축될 수 있습니다. LiFePO4 배터리는 80~90%의 DOD를 제공합니다.
반대로 납축 배터리는 방전 심도가 매우 낮습니다. 완전히 충전된 납축 배터리는 50%의 용량을 사용할 수 있습니다. 그 이상을 사용하면 배터리 수명에 영향을 미칩니다. 자체 방전율은 또 다른 중요한 매개변수입니다. LiFePO4 배터리는 자체 방전 속도가 더 낮습니다.
배터리를 한 달 동안 보관하면 저장된 에너지가 3%만 떨어지거나 방전됩니다. 반면에 납축 배터리는 자체 방전 속도가 더 빠릅니다. 한 달 동안 보관할 경우 8~10%의 에너지(방전)가 손실될 수 있습니다. 따라서 LiFePO4 배터리 는 저장 시스템과 그리드 스테이션에 사용됩니다. 더 높은 용량을 달성하고 장기간 에너지를 저장하는 데 사용할 수 있습니다.
3- 충전 속도 및 온도 성능
LiFePO4 배터리는 빠르게 충전할 수 있습니다. 충전 중 더 높은 전류를 수용하고 과열이 발생하지 않습니다. 반대로 납축 배터리는 충전 속도가 매우 느립니다. 충전을 완료하는 데 5~8시간이 걸릴 수 있습니다.
반대로 두 배터리 모두 적당한 온도에서 뛰어난 성능을 발휘합니다. 하지만 리튬폴리머 배터리는 더 높은 온도에서도 견딜 수 있습니다. 반대로 납축 배터리는 온도가 너무 높으면 오작동할 수 있습니다. 하지만 이 배터리는 매우 낮은 온도에서 뛰어난 성능을 발휘합니다. 반대로 리튬이온 배터리는 저온에서 성능이 떨어집니다.
4- 사이클 수명 및 수명(년)
충전 주기에 있어서는 리튬폴리머 배터리가 경쟁에서 승리합니다. 이 배터리는 3000~5000회에 이르는 높은 수명을 제공합니다. 반면에 납축 배터리는 총 300~500회의 충전 주기를 제공하는 훨씬 덜 발전된 배터리입니다. 충전 주기는 완전한 충전 및 방전 주기를 의미합니다. LiFePO4 배터리를 가지고 있고 매일 충전하여 사용한다고 가정해 보겠습니다.
이 배터리는 최소 10년에서 12년 동안 좋은 상태를 쉽게 유지할 수 있습니다. 이제 매일 충전하여 사용하는 납축 배터리를 상상해 보세요. 수명은 2~3년 정도밖에 되지 않습니다. 또한 산(전해질)과 납판이 존재하면 부식 문제가 발생할 수 있습니다. 이 문제는 납축 배터리의 수명을 더욱 단축시킬 수 있습니다. 하지만 LiFePO4 배터리는 부식 문제가 없습니다. 따라서 납축 배터리보다 더 오래 사용할 수 있습니다.
5- 사용 가능한 용량 및 전압 안정성
LiFePO4와 납축 배터리는 사용 가능한 용량 면에서 차이가 있습니다. 완전 충전된 LiFePO4 배터리는 최대 80~90%까지 사용할 수 있습니다. 이렇게 사용하는 동안 이 배터리는 전압을 유지합니다. 배터리가 느리게 충전되는 경우에도 전압은 일정하게 유지됩니다. 반대로 납축 배터리는 사용 가능한 용량이 떨어집니다.
완전 충전 시 최대 50%까지 사용할 수 있습니다. 간단히 말해, 100Ah LiFePO4는 100Ah 납축 배터리보다 두 배의 에너지를 제공합니다. 또한 이 배터리는 전압을 유지하지 않습니다. 처음에는 최적의 전압을 제공합니다. 그러나 이러한 배터리의 에너지(저장된 에너지)가 감소함에 따라 전압도 떨어집니다.
6- 안전 및 환경 영향
LiFePO4 배터리는 다른 배터리보다 안전합니다. 더 안정적이고 불이 붙지 않습니다. 불연성이며 과열되지 않습니다. 이러한 요인으로 인해 이 배터리는 장기간 사용하기에 매우 안전합니다. 또한 이 배터리는 작동 중에 유해한 가스를 방출하지 않습니다.
따라서 환경 친화적이며 재활용이 가능합니다. 반면에 납축 배터리는 특히 고온에서 안전하지 않습니다. 누출 문제가 발생하기 쉽고 산을 흘릴 수 있습니다. 또한 작동 중에 유해한 가스를 배출합니다. 이 때문에 저는 납축 배터리가 환경 친화적이지 않다고 생각합니다.
7- 비용(선불 대 평생) 및 유지 관리
LiFePO4 배터리는 프리미엄 배터리로 이상적인 성능을 제공합니다. 하지만 초기 비용이 납축 배터리보다 높습니다. 하지만 내구성과 수명 주기, 사용 가능한 용량이 더 뛰어납니다. 이 배터리는 정기적인 유지보수가 필요하지 않으므로 유지비용이 절감됩니다.
반대로 납축 배터리는 초기 비용이 저렴합니다. 하지만 내구성이 떨어지고 수명이 짧다는 단점이 있습니다. 납축 배터리의 수명은 리튬이온 배터리보다 5배나 짧습니다. 또한 납축 배터리는 정기적인 유지보수가 필요합니다. 초기 비용은 저렴하지만, 수명이 길수록 비용이 더 많이 든다는 단점이 있습니다.
8- 애플리케이션 및 누출/유출 위험
앞서 말했듯이 납축 배터리는 전해질로 H2SO4를 사용합니다. 이러한 배터리는 밀봉이 약하기 때문에 누출이 발생하기 쉽습니다. 결과적으로 산이 누출되어 배터리가 지저분해질 수 있습니다. 반대로 LiFePO4 배터리는 전해질로 액체 산을 사용하지 않습니다. 또한 이 배터리의 몸체는 완벽하게 밀봉되어 있습니다.
따라서 전해액의 누출이나 유출이 없습니다. 용도에 있어서는 LiFePO4 배터리와 납축 배터리 모두 고유한 용도가 있습니다. 최신 기기에는 리튬이온 배터리가 선호됩니다. 반면 납축 배터리는 부피가 크기 때문에 자동차 등 차량에 적합합니다. 다음은 주요 용도를 보여주는 표입니다:
| 납축 배터리 애플리케이션 | LiFePO4 배터리 애플리케이션 |
| 차량용 시동 배터리. | 태양 에너지 저장 |
| UPS(무정전 전원 공급 장치) | 전기 자동차(EV) |
| 지게차. | RV 및 캠핑카 |
| 통신 백업 시스템. | 해양 및 보트 |
| 저렴한 비용의 태양광 스토리지. | 이동식 발전소 |
| 골프 카트. | 그리드 에너지 저장 |
| 산업 기계. | 전기 자전거 및 스쿠터 |
자주 묻는 질문
LiFePO4가 납산보다 낫나요?
네, 저는 리튬폴리머 배터리가 납축 배터리보다 우수하다고 생각합니다. 수명과 수명 주기, 안전성이 더 우수하고 충전 속도도 빠릅니다. 또한 이 배터리는 작고 가볍다는 것도 큰 장점입니다.
LiFePO4가 납축 배터리를 대체할 수 있나요?
네. LiFePO4 배터리는 현대적이고 뛰어난 에너지 저장 시스템을 갖추고 있습니다. 이 최신 엔진은 빠른 엔진 점화를 위해 갑작스러운 에너지 추력을 제공합니다. 또한 내구성이 뛰어나고 수명이 더 길다는 장점도 있습니다. 이러한 요인으로 인해 LiFePO4는 납축 배터리를 대체하기에 적합합니다.
LiFePO4 배터리를 완전히 충전해 두는 것이 나쁜가요?
아니요. 리튬이온 배터리는 완전히 충전된 상태로 보관해도 나쁘지 않습니다. 배터리를 보관할 때는 반드시 완전히 충전하세요. 이 배터리는 에너지가 방전됩니다(최대 2%). 저장된 에너지는 필요할 때 더 많이 사용됩니다.
결론: 리튬이온 배터리와 납축 배터리 중 어떤 것을 선택해야 할까요?
저는 항상 납축 배터리보다 리튬이온 배터리를 선호합니다. 일부 구식 사람들은 일반적으로 이 배터리가 비싸다고 주장합니다. 이는 반쪽짜리 진실이며 매우 혼란스럽습니다. LiFePO4는 가격이 비싸지만 성능은 이상적입니다. 또한 수명이 길고 정기적인 유지보수가 필요하지 않습니다.
유지비가 전혀 들지 않아 장기적으로 비용 효율적입니다. 납축 배터리는 저렴하지만 정기적인 유지보수가 골칫거리입니다. 또한 납축 배터리의 총 수명은 2~3년으로 리튬이온 배터리보다 5배나 짧습니다. 따라서 항상 납축 배터리보다 LiFePO4를 선호해야 합니다.