건전지 종류와 사이즈에 대해 알아보자 !!

[초원]

건전지 종류와 사이즈에 대해 알아보자 !! (배터리 기본상식)

배터리(건전지)는 생활속에서 우리와 항상 함께 하고 있습니다. TV 리모콘의 배터리, 노트북 컴퓨터의 배터리, 스마트폰 배터리, 시계 배터리, 장난감, 도어락 등등 수 많은 전자, 전기기기에 이용이 되고 있어서 배터리 없이는 살 수 없는 세상입니다. 하지만 배터리 종류는 너무나 많고 특히 단추같은 버튼셀(예전엔 수은전지라고도 불렸다.) 의 경우는 규격도 홍콩, 미국, 유럽 등에 따라 규격도 중구남방 입니다. 이런 헷갈리는 배터리 들의 규격에 대해서 알아보고 정리해 보도록 하겠습니다. 

1. 일반 건전지 (알카라인, 망간 건전지, 니켈-수소 충전지, 니켈-카드뮴 충전지)

가장 많이 쓰이는 AA형 알카라인 건전지

일반적으로 1.2V ~ 9V 의 전압을 내는 건전지들 입니다. 다양한 사이즈가 있고 생활에 가장 많이 쓰이는 건전지들 입니다. 충전이 가능한 전지도 있는데 가장 많이 쓰이는 AA, AAA형 건전지들과 동일한 크기를 가지고 있어서 기존의 한 번 쓰고 버리는 건전지를 대체해서 사용할 수도 있습니다. 충전지의 종류는 전기면도기, 무선전화기 등에 쓰이는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 충전지와 용량이 높아서 더욱 오래 쓸 수 있는 니켈-수소(Ni-MH) 충전지가 있습니다.

일반 건전지에 대해서 크기가 작은 순부터 알아보겠습니다. 특별한 언급이 없는 것들은 전압이 1.5V 입니다. 크기는 지름x높이(mm)로 표시했습니다.

AAAA형 건전지 입니다. 일상생활에서는 거의 쓰이지 않지만 아주 작은 리모콘의 경우에 쓰이는 경우도 있습니다. A가 많을 수록 크기가 작습니다. 8.3 × 42.5 의 크기입니다.

AAA형 건전지 입니다. 일반적으로 리모콘 용도로 가장 많이 쓰입니다. 크기는 10.5 × 44.5 입니다.

AA형 건전지 입니다. 생활에 가장 많이 쓰입니다. 리모콘, 도어락, 장난감 등에 주로 쓰입니다. 크기는 14.5 × 50.5 입니다.

C형 건전지 입니다. AA형 건전지와 높이는 비슷한데 굵습니다. 이것도 예전에는 조금 큰 라디오 등에 많이 쓰였지만 지금은 별로 쓰이지 않습니다. 하지만 아직도 조금 큰 장난감에 쓰이는 경우도 많습니다. 26.2 × 50 크기 입니다.

원통형 건전지 중에서 가장 큰 D형 건전지 입니다. 지금은 거의 쓰이지 않는다고 봐야겠죠? 아무튼 크기가 큰 만큼 같은 알카라인 배터리라면 용량이 가장 커서 오래갑니다. 크기는 34.2 × 61.5 입니다.

9V 건전지 입니다. 6F22 또는 FC-1 으로 불립니다. 원통형이 아니라 네모난 모양입니다. 다른 건전지와는 다르게 9V 의 높은 전압을 가지고 있습니다. 예전엔 휴대용 라디오에 많이 사용 되었습니다. 저의 경우엔 차에 달린 하이패스 장치가 이 건전지를 사용합니다. 그리고 아두이노의 전원으로도 간편하게 연결이 가능해서 애용하죠. 크기는 높이: 48.5, 가로: 26.5, 두께: 17.5 입니다. 전압이 높으므로 혓바닥에 대면 절대 안됩니다. ^^;

사진에 나오듯 커다란 랜턴에 주로 쓰이는 사각형의 배터리 입니다. 6V의 전압을 가지고 있으며 4FM 또는 4R25 라고 불립니다. 특이한 것이 단자부분이 스프링으로 되어 있습니다. 크기도 매우 커서 벽돌 1/2 정도의 크기입니다. 정확한 크기는 높이: 115, 가로: 68.2, 두께: 68.2 로 위에서 보면 정사각형 모양 입니다. 물론 이 건전지도 6V의 고압이니 혓바닥에 대면 안됩니다. 

혓바닥 얘기를 하는 이유는 제가 어렸을적 1.5V 건전지가 다 닳았는지 괜찮은지 판단하는 기준으로 - 극에 침 바른 손가락을 대고 +극에 혓바닥을 대서 맛(?)을 보면 어느정도 판단이 가능했기 때문입니다. ㅋㅋㅋ 물론 절대 하면 안됩니다.  특히 충전지류는 1.2V 지만 전류가 높아서 엄청난 쇼크가 올 수도 있습니다.

이외에도 충전지류가 있는데 니켈-카드뮴, 니켈-수소 전지류 입니다. 위에서 나열한 건전지들과 동일한 크기를 가지면서 충전이 가능해서 재사용이 가능한 배터리들 입니다. 500번 내외로 사용이 가능하니 주기적으로 사용이 되는 건전지의 경우 구입비용은 높지만 충전지를 사용하면 경제적이라고 할 수 있겠습니다.

AA형 니켈-수소 충전지

주로 많이 쓰이는 충전지는 AAA, AA, 9V 충전지 입니다. 국산, 일본산, 중국산 등 많은 제품이 있으며 용량은 밀리암페어(mA) 로 표시 합니다. mA 가 높을 수록 오래 쓰는 충전지 입니다. 니켈-수소 충전지의 경우 보통 AAA형은 500~1000mA 정도의 용량이며 AA형은 1500 ~ 2500mA 정도의 용량 입니다. 용량이 클 수록 유명 메이커의 일본산 일 수록 비쌉니다.

니켈-카드뮴 충전지는 일반적으로 잘 쓰이지는 않지만 꼭 필요한 경우가 있습니다. 바로 전자제품에 내장된 배터리를 교체할 경우 입니다. 오래된 전기면도기, 무선 전화기 등의 배터리를 보면 거의 니켈-카드뮬 배터리가 쓰입니다. 용도에 따라 아래와 같이 배터리팩으로 만들어서 팔기도 하고 단품의 경우도 직접 교체할 수 있도록 단자를 납땜해서 파는 경우도 있습니다.

무선전화기 배터리팩, 전용 커넥터도 달려 있다.

전기면도기 교체용 배터리 - 납땜이 쉽도록 단자가 달려 있다.

오래된 전자제품의 내장 배터리가 수명을 다 했다면 분해 해서 위의 사진과 같은 배터리만 구입해서 교체해주면 더욱 오래 사용이 가능합니다. 저도 10년 정도 사용한 필립스 전기면도기의 배터리를 직접 교체한 적이 있습니다. 물론 그 동안 배터리 기술도 발전했을 것 이므로 새로 구입하는 배터리는 용량도 더 커지는 경우가 일반적 입니다.  

일반형 건전지는 위에서 언급한 이외에도 더욱 많은 종류가 있지만 일상에서는 거의 사용이 안되므로 언급하지 않겠습니다.

2. 버튼셀

예전에는 수은전지라고 불리던 배터리류 입니다. 현재 수은전지의 생산은 금지 되었으므로 시중에 없습니다. 이 전지류는 주로 작은 장치에 쓰입니다. 단추정도의 작은 크기로 시계, 장난감, 보청기 그리고 컴퓨터의 메인보드 등에 들어갑니다. 오래된 컴퓨터의 경우 시간이 초기화 되는 경우 이 배터리가 수명을 다 한 것입니다.

이 종류의 전지를 볼 때 주의할 사항은 용도에 따라 같은 모양, 크기일지라도 배터리 형식이 다르므로 용도에 맞게 사용해야 한다는 것입니다.

• 알카라인 버튼셀 : 기존의 수은전지를 대체하는 가장 흔하고 저렴한 전지 입니다. 일반적인 알카라인 건전지의 미니버전이라고 보면 되겠습니다. 하지만 다른 종류의 버튼셀 보다 수명이 길지 않고 품질이 좋지 않은 제품의 경우 누액의 위험이 있어서 시계나 보청기 등에는 사용을 지양하는것이 좋습니다. 한마디로 장난감용으로 적합 합니다. 이 종류의 버튼셀은 중국산 저가 저품질 제품이 많으므로 값 비싼 기기에는 유명 메이커 제품을 이용하는 것이 좋습니다. 대개 코드명이 AG, LR 로 시작되면 알카라인 버튼셀 입니다. 
  
  

• 리튬 버튼셀 : 수명이 매우 긴 전지 입니다. 대체로 크고 넙적한 동전모양을 하고 있으며 컴퓨터 메인보드에도 리튬전지가 쓰이고 전자시계 등에도 쓰입니다.  전자 손목시계에 리튬 배터리를 사용한다면 배터리 수명은 거의 7~8년 가까이 됩니다. CR 이라는 코드명으로 시작하면 리튬전지 입니다.
  
  

• 산화은 버튼셀 : 주로 손목시계에 많이 쓰입니다. 매우 소형인반면 용량이 커서 시계 전용으로 쓰이는 경우가 많습니다.  같은 크기라고 시계에 알카라인 버튼셀을 넣는 경우가 있는데 산화은 전지보다 수명이 짧고 저품질 제품의 경우 누액의 위험이 있어 시계까지 고장낼 수 있으므로 손목시계에는 조금 비싸지만 잘 알려진 메이커의 산화은 전지를 넣는 것이 좋습니다. SR 이라는 코드명으로 시작하면 산화은전지 입니다.
  
  

• 공기아연전지 : 주로 보청기에 들어 갑니다. 용량이 매우 높고 전압특성이 좋습니다. 

버튼셀에서 헷갈리는 부분은 전지가 매우 다양하고 복잡하고 게다가 나라마다 생산자마다 사용하는 규격(코드)도 다릅니다. 그래서 서로 사이즈가 호환되는 호환표를 보고 구입하는 것이 좋습니다.

버튼셀 호환표 : 홍콩, 미국, 일본, 국제규격 모두 표시 방법이 다르다. 가로열을 기준으로 크기가 같으므로 서로 호환이 된다. 물론 사용용도에 따라 크기가 같더라도 용도에 따라 구분해서 사용을 해주면 더 좋다. Japan B 의 SR 로 시작하는 전지들은 손목시계용 산화은 전지들이다. 홍콩의 AG 로 시작하는 전지들은 알카라인 전지들이다.

각 메이커별 버튼셀 모델명 호환표 : 맥셀을 기준으로 다른 메이커에서 사용하는 모델명으로 호환 전지를 알 수 있다.

다양한 버튼셀의 종류 - 클릭하면 커집니다.

3. 리튬 이온, 폴리머 배터리

스마트폰의 배터리 대부분이 리튬이온 또는 리튬 폴리머 배터리 입니다. 정말 다양한 종류가 있습니다.  설계하는 전자기기의 배터리 공간 설계에 따라 마음대로 크기의 조절이 가능하기 때문입니다. 그래서 정해진 규격은 없습니다. 다만 출력 전류는 대부분 3.7V 를 나타 냅니다. 규격이라기엔 뭐하고 리튬이온 배터리를 표시하는 방법이 있습니다. 

위의 사진은 저의 MP3 플레이어에 내장되어 있던 배터리 입니다. 수명이 다 되어서 다른 전지로 교체했습니다. 규격을 보려면 맨 위에 364060 이라는 표시가 있습니다. 첫번째 2자리는 두께를 뜻합니다. 즉 3.6mm 입니다. 두번째 2자리는 가로 길이 입니다. 40mm 입니다. 나머지는 세로 길이인 60mm 입니다. 그러므로 이런 전자기기의 내장형 배터리를 교체하려면 호환품이 있는 경우는 다행이지만 없는 경우는 저 규격을 가지고 같거나 작은 배터리를 선택해야 합니다. 이런 전지는 흔하지 않은 제품의 경우 국내에서는 거의 구할 수 없고  알리익스프레스 같은 쇼핑몰을 뒤져보시면 이런 배터리셀만 전문으로 파는 업자가 있습니다. 수 백가지 사이즈의 배터리 들을 파는데 이런데를 찾아보면 비슷한 배터리가 있습니다. 그걸 구입해서 교체하면 됩니다. 물론 똑같은게 없을 경우 조금 작은 사이즈를 선택해야 합니다.

그런데 리튬이온 전지라고 해서 이렇게 네모난 것만 있는 것이 아닙니다. 원통형도 있는데 가장 유명한 것이 18650 이라는 배터리 입니다. AA형 건전지 보다 조금 크고 긴 지름 18.4 x 길이 65.3 mm 의 배터리 입니다. 이제는 필수품이 된 보조배터리에도 18650을 사용하는 경우가 많고 3000mA 이상의 고용량 제품도 있어서 DIY 등에도 많이 이용됩니다. 특히 테슬라 전기자동차에는 수 천개의 18650 배터리가 동력원 역할을 하고 있습니다.

제가 몇 년 전에 DIY 했던 보조 배터리 입니다. LG의 18650 배터리 4개가 들어간 모습 입니다. 개 당 2600mA 의 배터리가 병렬로 연결되어 있어서 10400mA 의 용량을 가집니다. 만들 당시에는 엄청난 용량 이었는데 지금은 뭐 일반적인 용량 입니다.

이상으로 배터리(건전지)에 대해서 알아보았습니다. 이외에도 목적에 따라 정말 수 많은 배터리 들이 있습니다. 더 알고 싶다면 영어지만 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_battery_sizes

건전지 포스팅에 맞게 홍진영 - 사랑의 배터리 한곡 듣고가세요~^^

[출처] 건전지 종류와 사이즈에 대해 알아보자 !!