스마트폰에는 700 ~ 1,000개 정도의 부품으로 만들어집니다. 애플리케이션 프로세서, RAM, 저장 장치 등의 부품 성능이 계속 향상되지만, 오랜 시간 동안 발전 없이 같은 기술을 사용하는 부품이 있습니다. 배터리가 그런데, 혁신적인 사용시간을 연장시키는 기술이 없었기 때문입니다.
사용시간 연장
배터리의 사용가능 시간을 연장시키기 위해 다양한 방법을 생각해 내고 적용시켰는데, 반도체의 집적률을 높이고, 메인보드는 적층형으로 설계, 회로 기판이 차지하는 공간을 줄여서 배터리의 공간은 키웠습니다. 배터리가 커지면서 사용시간은 늘어났습니다. 반도체 공정을 미세하게 만들어 전자의 이동거리를 짧게 만들면서 소모 전력과 발열을 줄일 수 있었습니다.
고속 충전 기술도 개발되며, 배터리를 조금 더 빨리 충전할 수도 있었지만 배터리 크기는 계속 늘릴 수가 없었습니다. 충전 속도를 계속 빠르게 하는 것도 열도 많이 나고 안정적이 지 못했습니다.
스택형 배터리
부피(크기)를 늘리는데 한계가 있어서 밀도를 높이는 방법이 고안됩니다. 같은 공간에 배터리 소재를 더 많이 넣는 방식입니다. 배터리 소재를 많이 넣을 수 있다면 밀도가 높아지면서 배터리 용량이 증가하게 됩니다. 배터리 용량이 증가하면 배터리를 이용할 수 있는 시간이 증가하게 되는 것입니다.
제조 기법
- 와인딩 방식 - 기본 배터리에 사용되었고, 양극재와 음극재, 분리막으로 구성도니 소재를 돌돌 말아 배터리 케이스에 넣게 됩니다. 케이스 모양이 네모나면 각형 배터리, 원통 모양은 원통형 배터리로 소재를 말아 넣어 가운데, 모서리 부분을 채우지 못하는 문제가 있습니다.
- 라미네이션 방식 - 소재를 층층이 쌓거나 지그재그로 접는 방식으로 얇은 소재를 겹겹이 쌓기 때문에 비교적 납작하게 만들어지고, 이 소재를 주머니 같은 케이스에 넣은 것을 파우치형 배터리라고 부릅니다. 스택형 배터리에 공간을 남기지 않고 소재로 채울 수 있어서 에너지 밀도가 높아집니다.
배터리 용량 차이
동일한 부피에서 스택형 배터리는 와인딩 방식에 비해 10% 이상 용량이 늘어나는 것으로 알려집니다. 배터리 지속 시간도 그만큼 늘어나게 됩니다. 스택형 배터리의 경우 내부에서 발생하는 열이 고르게 퍼져 안정적이고, 수명도 깁니다.
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