1.5V 리튬이온 배터리 VS 1.2V 니켈수소 충전지 차이점

최근 알리에서 충전지를 많이 구입했습니다. 타입은 두 가지입니다. 리튬이온(Li-Ion)과 니켈수소(Ni-MH) 타입입니다. 먼저 니켈수소의 경우는 우리가 가장 흔하게 사용하는 방식입니다. 보통 충전지라고 한다면 대부분은 니켈수소입니다. 그만큼 널리 보급된 충전지 배터리이기 때문에 가격도 비교적 저렴한 편입니다. 물론 다이소에서 판매하는 알카라인 건전지와 비교할 때는 가격 차가 꽤 있지만 말입니다. 본문에서는 충전 방식의 배터리만 다룰 것이기에 망간이나 알카라인은 빼겠습니다.

 

제가 1.5V 타입의 니켈 수소 방식 AA / AAA 충전지에 관심을 가진건 최근입니다. 자동 손세정제 때문인데 이 제품에는 AA 타입의 건전지 4개가 들어갑니다. 그리고 이런 녀석이 집에 두 개나 있습니다. 즉 건전지 하마라고 할 수 있죠. 꿀꺽꿀꺽 잘도 먹습니다. 그냥 다이소 저렴이 알카라인 전지를 사서 교체해주면 그만입니다. 허나 얼마 전 서울 두 배 크기만 한 북극의 빙하가 떨어져 나갔다는 뉴스 기사를 본 적이 있습니다. 그래서 뭔가 조금이라도 환경 파괴적인 것들을 줄이고 싶어서 관심을 갖다가 충전지를 사야겠다는 결심을 하게 된 것입니다. 영화 투모로우가 현실화되기 전에 뭔가 환경을 지키고 싶었던 것이죠. 근데 이런 걸로 과연 얼마나 지켜질지는 몰라도 버려지는 건전지 양만 조금이라도 줄이는데 도움이 된다면 그걸로도 0.0001%의 도움은 되지 않을까 싶습니다.

 

리튬이온과 니켈수소 배터리의 가장 큰 차이점

바로 전압 변화입니다. 제목에 적어둔 기본 전압 말고 시간의 흐름에 따른 전압 차이를 의미합니다. 말로는 설명이 복잡해지니까 아래의 그래프를 보시고 다시 이야기를 나눠보겠습니다.

 

출처 : 내가 일러스트레이터로 만듦

모두 완충하면 최초 전압은 풀파워입니다. 이건 당연하죠? 하지만 시간이 지날수록 니켈수소 배터리의 경우는 점차 V가 낮아집니다. 미니카나 손전등의 경우를 생각해 보시면 됩니다. 건전지가 거의 다 된 녀석을 미니카에 장착하고 작동시키면 모터가 천천히 돕니다. 빌빌 거리죠. 손전등도 마찬가지입니다. 배터리가 다 될수록 빛은 희미해져 갑니다. 이게 다 전압이 떨어지기 때문인 것입니다.

 

그러나! 리튬이온은 다릅니다. 시간이 얼마든지 지나도 전압은 늘 한결같습니다. 스마트폰의 경우를 생각해 보시기 바랍니다. 전압이 떨어진다고 해서 디스플레이 밝기가 점차 어두워지진 않는다는 걸 알 수 있습니다. 배터리가 15% 이하로 떨어지면 남은 배터리를 아끼기 위해서 절전모드로 전환되어 디스플레이가 어두워지는 것뿐이지, 이것도 다시 설정하면 밝기가 밝아질 수 있습니다. 그리고 배터리가 1% 미만으로 떨어지면 그제야 스마트폰은 전원이 꺼지게 됩니다. 단 이때도 보조 전력은 가지고 있어서 극 소량의 배터리를 소모해가면서 기기는 살아있는 상태가 됩니다. 완전 방전이 아닌 상태인 것입니다.

 

외관에 따른 차이

전동 이발기 내부에 들어가는 내장형 리튬이온 18500 배터리는 양쪽 모두 밋밋하다.

이 부분은 주로 18650과 같은 네이밍 배터리에 적용되는 외관의 차이입니다. 보통 건전지는 +극과 -극이 있다는걸 아실 겁니다. +극은 볼록 튀어나와있고 -극은 평평하지요. 18650 배터리에도 +극이 툭 튀어나와있는 제품이 있는 반면, 양쪽 모두 -극처럼 밋밋한 배터리가 있습니다. 보통 밋밋한 제품군들은 내장형 배터리에 많이 사용되고 있습니다. 즉 내장 배터리 수명이 다 되어 교체해야 하는 시기가 올 경우 사용자가 직접 제품을 분해 후 배터리를 수동 교체할 때 구매해서 사용하는 게 이런 종류의 배터리입니다. 여기에서는 이런 제품들도 있구나 하고 참고만 하시면 될 것 같습니다.

 

어떤 제품에 사용할지에 따라 용도를 다르게

이 차이점을 인지하고나서 현재 무선 키보드와 마우스에 리튬이온 충전지를 사용하고 있습니다. 또한 손전등에도 사용 중입니다. 실제로 무선 마우스의 경우 새 건전지를 교체해서 사용해도 간헐적으로 신호가 끊기는 증상이 있었습니다. 이게 전압이 약해서인지는 모르겠지만 지금 1.5V 리튬이온 충전지로 교체 후 그 증상이 말끔히 사라졌습니다. 다만 이 부분은 꼭 리튬이온으로 했더니 해결되었다고 보기는 어렵습니다. 그냥 그전에 서용 중이던 건전지나 니켈수소타입 충전지의 수명이 다 되어 시간이 어느 정도 흐르니까 전압이 떨어져서 자주 끊겼을 수도 있는 것입니다. 풀파워로 계속 쏴주니까 신호가 끊길 일이 없는 모양입니다. 손전등 또한 이제 배터리가 거의 방전 상태가 될 때까지 광량이 일정합니다. 자동 손세정기 또한 힘차게 작동 중입니다. 리모컨도 마찬가지입니다.

 

그러나 이런 리튬이온의 특성 때문에 사용해서는 안 되는 장치가 있습니다. 도어록입니다. 저희 집 도어록은 AA 타입 배터리 4개가 들어갑니다. 만약 이것을 리튬 이온 충전지로 바꾼다면 어떻게 될까요? 당연히 풀파워로 방전 전까지 쭈욱 작동할 겁니다. 근데 어느 순간 방전 상태가 되어 전원 공급이 차단될 겁니다. 하필 그때가 모든 가족이 외출 상태라면?! 이제 집에 들어가야 할 방법은 마스터키뿐입니다. 만약 마스터키조차 동작이 안 된다면?! 그때는 그냥 도어록을 분해 후 들어가야 하는 상황이 연출될지도 모릅니다. 그러니 도어록의 경우는 그냥 니켈 수소 타입의 배터리를 사용하는 게 안전합니다. 아시다시피 도어록은 배터리 교체 시기를 알려주는 기능이 있기 때문입니다. 그렇기에 배터리의 남은 양이 얼마 되지 않을 때를 알려주기에 제때 교체를 할 수 있습니다. 니켈수소는 언제나 풀파워여서 남은 배터리 양이 100%가 남아있든 5%든 상관없이 출력이 일정하기에 교체 비프음이 울리지 않습니다.

 

1.5V and 1.2V

측정 기준에 따른 V 표기만 다를 뿐...

우리가 시중에서 쉽게 구매할 수 있는 알카라인 건전지는 1.5V라고 표기되어 있습니다. 반면 니켈수소 같은 흔한 충전지 타입의 경우는 1.2V라고 표기가 되어 있습니다. 이 두가지는 어떤 시점을 기준으로 해서 표기했느냐의 차이입니다. 알카라인 건전지의 경우 처음 풀파워 상태가 1.5V입니다. 다 사용하고 방전이 될 때쯤 1.2V가 되지요. 알카라인의 경우 최초 상태의 전압을 기준으로 표기가 되어있습니다. 니켈수소 충전지도 같은 상황입니다. 완충 상태의 전압은 1.5V가 되고 거의 다 사용된 방전 상태는 1.2V가 됩니다. 이런 니켈수소 충전지의 경우는 방전 상태시의 전압 표기를 기준으로 합니다. 따라서 AA / AAA 건전지와 니켈수소 충전지는 전압 표기 상태만 다를 뿐, 스펙은 똑같다고 보시면 됩니다. 이런 사실을 기준으로 생각해보자면 표기된 전압(V)을 보고 배터리 종류를 쉽게 구별할 수 있다는 장점도 있습니다. 1.2V로 표기가 된 배터리는 충전지이고 1.5V로 표기된 배터리는 알카라인 건전지임을 알 수 있습니다.

 

1.5V and 3.7V

왼쪽부터 18650 > AA > AA > AAA 규격의 리튬이온 배터리의 모습

알리에서 리튬이온 배터리를 검색해보면 두 가지 타입이 나옵니다. 여기에서는 네모난 건전지등을 모두 생략하겠습니다. 건전지 모양과 같은 것들만 다룹니다. 리튬이온은 전압이 두 가지입니다. 하나는 3.7V 짜리이고 다른 하나가 본문에 언급한 1.5V 짜리입니다. 다행히 3.7V를 사용하는 가장 흔한 배터리 규격은 18650 타입이라는 녀석입니다. AA 건전지보다 훨씬 큽니다.

 

14500 규격의 배터리도 있습니다. 이것은 우리가 흔히 사용하는 AA 건전지와 동일한 사이즈입니다. 하지만 이렇게 숫자로 표기된 배터리 제품군은 대부분 3.7V 규격을 사용합니다. 따라서 배터리를 고르기 전에 먼저 사용하고자 하는 기기의 요구 전압부터 알아두는 게 좋습니다. 대부분 가정에서 사용 중인 전자기기 중 건전지를 넣고 사용하는 제품들은 모두 1.5V를 요구합니다. 그러므로 리튬이온 배터리를 구매할 때 반드시 1.5V 짜리 충전지를 구매해야지, 규격만 믿고 3.7V를 구매해서 장착했다가는 고장의 지름길이 되어버립니다. 이 부분을 잘 구별하여 구매합시다.

 

충전기 선택도 중요함

마지막으로 리튬이온 충전기에 대한 이야기입니다. 충전기도 종류가 있더군요. 우선 3.7V 전용 충전기가 있고 1.5V 전용 충전기가 있습니다. 100%는 아니지만 220V 콘센트에 연결해서 사용하는 제품들은 대체로 3.7V 리튬이온 배터리 충전기가 많습니다. 반면 1.5V AA 리튬이온 배터리 충전기 제품은 USB 전력을 끌어 쓰는 게 많습니다. 본문에서도 언급했던 베스톤 V2.0 충전기가 그것입니다. 또한 입출력이 모두 1.5V여야 현재까지 알리에서 판매하는 1.5V 리튬이온 충전지를 모두 호환합니다.

 

배터리에 USB 단자가 있어서 충전 케이블을 직접 꽂아 사용하는 방식도 있습니다. 장점이라고 한다면 별도의 충전기가 필요 없이 USB 케이블만 있다면 USB 단자가 있는 그 어디에서든지 충전이 자유롭다는 부분입니다. 또한 별도의 충전기가 필요 없이 USB 케이블만 가지고 있으면 되므로 휴대가 간편합니다. 단점은 USB 단자만큼의 내부 공간이 줄어들기에 총용량이 낮다는 점입니다. 그렇지만 위에서 소개해드린 리튬이온 제품들 대비 심하게 용량 차이가 벌어지는 건 아니기에 이 정도는 애교로 봐줄 수 있다고 생각합니다. 휴대 부분이 매우 막강하기에 만약 외부 출장이 잦고 노트북 마우스를 필수로 가지고 다니는 직업군이라면 언제든지 충전이 자유로우니 배터리가 다 닳아도 임시로 충전 후 사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 마치 충전해서 사용하는 무선 마우스와 같은 원리인 것입니다. 차이라고 한다면 배터리를 분리해서 직접 충전시키느냐 아니냐 하는 부분이겠지요.

 

아래에는 지금까지 소개해드린 리튬이온 제품들에 대한 알리 링크입니다. (일부 상품은 단종되거나 링크가 제대로 걸리지 않아서 비슷한 제품으로 대처함) 혹시 구매하시기를 원한다면 편리하게 방문하여 참고하시기 바랍니다. 끝.

 

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