니켈수소 배터리

니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리는 카드뮴의 독성 때문에 폐배터리 처리가 복잡하고 환경 오염을 유발하는 문제가 있어, 점차 수소 저장 합금인 니켈-금속 수소화물(Ni-MH) 충전식 배터리로 대체될 전망입니다.

배터리 용량 측면에서 볼 때, 동일 크기의 니켈-금속 수소화물 충전식 배터리는 니켈-카드뮴 배터리보다 약 1.5~2배 높은 용량을 가지며 카드뮴 오염이 없어 휴대폰, 노트북 컴퓨터 및 기타 소형 휴대용 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다.

고용량 니켈-금속 수소화물 배터리가 가솔린/전기 하이브리드 자동차에 사용되기 시작했습니다. 니켈-금속 수소화물 배터리는 충전 및 방전 속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 차량이 고속으로 주행할 때는 배터리에 에너지를 저장해 둘 수 있습니다. 저속 주행 시에는 고속 주행 시보다 연료 소모량이 많기 때문에, 연료를 절약하기 위해 내연기관 대신 니켈-금속 수소화물 배터리의 전기 모터를 구동할 수 있습니다. 즉, 차량에 탑재된 니켈-금속 수소화물 배터리를 사용하여 내연기관 대신 전기 모터를 구동함으로써 정상적인 주행을 유지하면서도 연료를 크게 절약할 수 있습니다. 따라서 하이브리드 자동차는 기존 자동차에 비해 시장 잠재력이 훨씬 크며, 전 세계 여러 국가에서 이 분야의 연구를 강화하고 있습니다.

니켈수소 배터리의 개발 역사는 다음과 같은 단계로 나눌 수 있습니다.

초기 단계(1990년대 초~2000년대 중반): 니켈-금속 수소화물 배터리 기술이 점차 성숙해지고 상업적 응용 분야가 점차 확대되었습니다. 주로 무선 전화기, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대용 오디오 기기 등 소형 휴대용 소비자 전자 제품에 사용되었습니다.

중기(2000년대 중반~2010년대 초반): 모바일 인터넷의 발달과 스마트폰, 태블릿 PC 등의 스마트 단말기기 보급으로 니켈수소(NiMH) 배터리의 사용이 더욱 확대되었습니다. 동시에 에너지 밀도와 수명 주기가 향상되는 등 NiMH 배터리의 성능 또한 크게 개선되었습니다.

최근 단계(2010년대 중반~현재): 니켈-금속 수소화물(NiMH) 배터리는 전기 자동차 및 하이브리드 자동차의 주요 전력 배터리 중 하나로 자리 잡았습니다. 기술의 지속적인 발전으로 NiMH 배터리의 에너지 밀도가 꾸준히 향상되었으며, 안전성과 수명 또한 더욱 개선되었습니다. 또한, 환경 보호에 대한 세계적인 인식이 높아짐에 따라 NiMH 배터리는 무공해, 안전성, 안정성 등의 장점으로 더욱 각광받고 있습니다.