최근 2, 3년 휴대기기가 무서운 속도로 보급되고 있다. 휴대전화기, 노트북PC매장을 찾는 발길이 잦고 이에 편승해 제품도 다양하다.
흔히 사람들은 매장에 진열된 노트북PC나 휴대전화기 가운데 메모리용량,확장기능, 사용편리성등을 고려해 제품을 선택한다. 사용시간이 다른 요소와마찬가지로 중요하다는 사실은 사용해 보고나서야 비로소 깨닫는 경우가 많다.
사실 휴대기기를 선택하는 데 있어 사용시간은 빼놓을 수 없는 주요사항이다. 장시간사용여부의 관건은 전지가 갖고 있다.
휴대기기의 전원으로는 리튬이온전지등 2차전지가 가장 적합하다는 게 일반적인 시각이다. 그러나 값싸고 손쉽게 구입할 수 있는 1차전지중에서도 휴대기기에 사용할 수 있는 제품이 곧 등장할 예정이어서 주목을 끈다. 일본도시바電池가 내달 출시하는 알칼리건전지 「알칼리1」이 그것이다. 휴대기기는 비교적 많은 량의 전류를 필요로 한다. 게다가 장시간 안정돼야 한다.
안정된 연속방전성을 충족시키기위해 알칼리1은 양극캔, 양극물질, 음극물질, 세퍼레이터, 가스켓의 각 부분에 독자적인 기술을 채용하고 있다. 일반적인 알칼리전지는 한 가운데 놋쇠로 된 集電子와 아연 입자를 음극으로 해그 외측을 세퍼레이터로 덮고 밖앗쪽에 양극이 되는 이산화망간과 흑연의 합성물을 채워서 만들어 지고 있다. 이들은 양극 캔으로 불리는 철제 통에 들어 가며 이 캔의 안쪽과 양극물질의 접촉저항이 전류의 크기를 결정한다. 즉양극 캔 자체가 활성물질과 접촉해 전류를 일으키는 플러스단자의 역할을 수행하고 있는 것이다. 그러나 양극 캔의 안쪽은 약 1미크론으로 거의 요철이없기 때문에 어느 정도의 내부저항은 불가피하다.
이에 대해 알칼리1은 성형단계에서 양극 캔 내측을 약 4미크론으로 해 약간 울퉁불퉁하게 했다. 현미경사진으로 보면 요철이 잘 나타나는데 이에 의해서 양극 캔과 양극물질의 반응면적을 넓히고 내부저항을 줄여 고밀도반응을 실현했다.
여기에 전지재료의 양을 늘리거나 전지구조를 개량, 결과적으로 약 20%의고용량화를 꾀하고 연속방전특성을 향상시켰다.
알칼리1에는 이밖에도 여러가지 특성이 있는데 그중 하나가 耐진동특성이다.
알칼리1의 음극물질에는 어느정도의 진동에도 방전을 방해받지 않도록 겔化제로서 高팽창성수지를 채용한다. 이 수지는 화장품이나 아기 기저귀로도사용되는 것으로 알칼리전해액 속에서 크게 팽창, 아연가루를 안정적으로 유지시키는데 기여한다. 粘性을 비교하면 종래 제품이 5만-7만CPS(센티포이즈)인 것에 대해 알칼리1은 15만-17만CPS로 높다.
이와 함께 아연가루의 형상도 겔化제와 효과적으로 접촉할 수 있도록 해음극내에서 일어나는 반응의 손실을 최소한으로 하고 있다.
이에 따라 진동수 20Hz에서 자동차가 진폭 10mm인 도로를 주행하거나 1.5m의 높이에서 낙하시킬 때에도 일정한 방전특성을 확보할 수 있게 됐다.
또 하나의 특징은 저장특성으로 불리는 것으로 전지의 보존기간이 향상됐다는 점이다. 통상 전지는 한번에 많은 양을 구매해 저장하는 일이 많은데그러나 사용전에 자기방전이 일어나 초기에 성능이 떨어져 버리는 경우가 적지 않다. 특히 大전류방전용의 경우는 저장특성이 문제로 지적된다. 이 문제를 해결한 것도 양극캔 안쪽을 울퉁불퉁하게 해 약 1년후 대전류로 방전할경우에도 초기성능의 약 93%을 발휘한다.
결론적으로 알칼리1은 장시간, 안정된 대전류를 공급할 수 있는 휴대기기에 적합한 1차전지일 뿐아니라 장기간보존이 가능하고 진동이나 충격에서도안정된 전압을 유지하는 내진동특성을 갖추고 있다.
휴대기기의 보급속도는 줄어들 기미를 보이지 않는다. 단지 이용자, 이용장소가 점점 다양해 지고 있다. 장기보존, 내진동특성등 장점을 지닌 알칼리1이 또 하나의 전원으로 주목된다.
<신기성 기자>