스마트폰 배터리 어떻게 생겼나?

오늘 삼성전자의 발표를 보고 배터리가 어떻게 생겼고 어떻게 작동하는지 궁금증이 일었습니다.

그래서 배터리의 기본에 대해서 공부를 좀 해봤습니다.

배터리 전문가의 자문을 받았는데 쉽게 설명이 될 지 모르겠습니다.

일단 보겠습니다.

이것은 갤럭시s5 배터리 입니다.

이번에 폭발 사고가 난 갤럭시노트와 달리 이렇게 분리할 수 있는 탈부착형입니다.

배터리원리와 구조는 같기 때문에 이 것으로 설명을 드리겠습니다.

이 배터리 바깥 쪽을 배터리팩이라고 하고 배터리팩이 감싸고 있는 것을 배터리셀이라고 합니다.

지금 주목해야 할 부분이 바로 이 안쪽에 있는 배터리셀인데요.

조금 전에 삼성전자는 "폭발 원인은 이 배터리셀 자체의 이슈로 확인됐다" 이렇게 밝혔습니다.

그래서 배터리셀이 어떤 구조로 돼 있는지 자세히 보겠습니다.

도표로 그려 봤는데요.

배터리 왼쪽 부분에는 음극 성분이 있습니다.

오른쪽에는 양극 성분이 있습니다.

그 가운데에 분리막이 있습니다

기본적으로는 음극과 양극 성분을 분리해주고 아주, 아주 작은 구멍을 통해서 리튬이온만 통과시켜주는 역할을 하는 게 분리막입니다.

쉽게 말해서 우리가 충전을 한다는 뜻은 리튬이온이 아주 작은 구멍을 통해 음극에서 양극 방향으로 그러니까 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 것입니다.

반대로 충전 후에 휴대전화를 사용할 때는 배터리셀 안의 리튬이온은 양극에서 음극으로, 그러니까 오른쪽에서 왼쪽으로 이동합니다.

양극에서 음극으로 리튬이온이 전부 다 이동하면 전원이 꺼지는 방전 상태가 되는 겁니다.

지금 배터리 전문가들의 말을 보면 이 가운데 분리막에 어떤 문제가 생겨서 폭발이 일어났을 것으로 추정하고 있습니다.

배터리 분리막에 문제가 생기면 양극과 음극의 성분이 직접 만나게 돼 폭발이 일어난다는 겁니다.

그러면 배터리 폭발은 어떤 때 일어나는지 보다 더 구체적으로 보겠습니다.

1. 우선 애초 제조 과정에서 분리막이 불량으로 제조돼 양극과 음극이 만날 때 폭발할 수 있습니다.

2. 배터리 내부 그러니까 배터리셀안으로 이물질이 들어가 분리막이 훼손됐을 경우에 폭발할 수 있습니다. 다시 설명 드리면 분리막이 훼손되면 아주 미세한 구멍으로 리튬이온만 통과해야 하는데 양극과 음극 성분이 직접 만나게 돼 폭발이 일어나는 겁니다.

3. 배터리셀을 감싸고 있는 배터리팩에 과전류 차단 시스템이 있는데 이것이 고장났을 경우에도 폭발이 있을 수 있습니다.

지금 삼성전자의 발표로 보면 1번 아니면 2번이 폭발의 원인으로 추정됩니다.

정밀 조사가 진행 중이니까 추후에 결과는 발표될 것으로 보입니다.

스마트폰에 있어 배터리는 그야말로 핵심 기술 부품입니다.

누가 더 작고 더 얇은, 대신 성능은 더 오래가는 배터리 개발을 하느냐가 가장 큰 핵심 기술의 관건인데요.

이렇게 되면서 반대로 좁은 공간 안에 밀도가 높은 에너지를 넣여야 하기 때문에 예전보다는 문제가 더 자주 발생할 수 있다고 전문가들은 설명합니다.

급속충전을 할 때 흐름이 더 빨라서 평상시보다 배터리에 열이 더 많이 발생하는 것도 같은 원리입니다.

조금 전 삼성전자가 폭발의 원인과 함께 전체 제품에 대한 리콜 계획을 공개했는데요.

시장에서는 삼성의 대처가 이번 사태의 흐름을 결정할 것으로 보고 있습니다.

정확하게 원인을 찾아내고 리콜 조치를 충실하게 이행한다면, 그러니까 소비가자 이해할 수 있는 수준에서의 대처와 후속 조처가 이어진다면 지금까지 쌓아온 삼성 스마트폰의 브랜드 가치에 큰 타격은 없을 것이란 전망입니다.

하지만 그렇지 않을 경우엔 그동안 쌓아온 스마트폰 시장의 신뢰를 잃을 가능성도 있다고 우려하고 있습니다.

오점곤[ohjumgon@ytn.co.kr]