전지는 전자기기를 동작 시키는데 있어 매우 중요한 위치를 차지하고 있습니다.
텔레비전을 보기 위해 사용하는 리모컨부터 라디오, 핸드폰, 킥보드, 전기자전거, 엔진 및 전기로 구동되는 자동차는 물론 우주선까지… 외부의 전기를 공급받지 않는 전기 및 전자장치에는 대부분 전지가 내장되어 있거나 장착하여 사용될 수 있게 하죠.
오늘 얘기하고자 하는 시계에도 전지가 사용되고 있습니다. 물론 전기를 사용하지 않고 태엽을 동력원으로 하는 시계도 있지만, 이들 시계들은 가격이 비싸고 유지관리에 많은 노력이 들어갑니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 저렴하고 손쉬운 사용이 가능한 쿼츠(QUARTZ) 무브먼트를 채용한 시계에는 전지가 내장되어 있거나, 교체를 할 수 있도록 설계되어 있습니다.
시계에 사용되는 전지는 일반적으로 동전형 전지를 사용하고 있으며, 1회용 전지와 재충전이 가능한 전지로 구분됩니다.
1. 1회용 전지
1회용 전지는 재충전이 불가능하여 전지를 구입하여 무브먼트에 장착하여 사용하다가 전지의 수명이 다 하면 새로운 전지로 교체하는 방식으로 사용합니다.
이러한 1회용 전지 역시 3가지로 구분이 됩니다.
1) 수은전지 (Mercury battery)
수은전지는 산화수은을 음극제로 사용하는 전지이며, 수은전지, 산화수은전지, (개발자의 이름을 딴) 루벤전지, 또는 RM전지 등의 이름으로 불리기도 하였습니다. 1942년에 개발되어 각종 군사장비에 사용되다 1970년대에는 카메라 및 보청기 등에도 널리 사용되다, 현재는 수은의 환경유해성 문제로 인해 많은 국가에서 단종이 되고 있으며, 유럽 지역에서는 RoHS에 따라 5ppm이상 수은을 함유한 전지의 유통을 규제하고 있지만, 중국 및 개발도상국에서는 현재까지도 제조되어 수출 및 유통되고 있기도 합니다.
2) 산화은전지 (Silver oxide battery)
은 배터리 또는 아연배터리로 불리기도 하고 소형 전자기기에 널리 사용되고 있는 전지입니다. 양극재는 산화은, 음극재는 아연 , 전해질로 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 사용하는 전지로서 높은 내구성, 방전시까지 매우 낮은 전압강화를 보이며, 특히 수은을 사용하지 않아 환경에 미치는 영향이 적은 관계로 널리 사용되었지만, 은을 재료로 사용하는 관계로 가장 비싸고 고성능의 전지로 알려져 있습니다.
3) 리튬전지 (Lithium battery)
음극재로 금속 리튬을 사용하는 배터리로서 리튬 배터리로 음극재로 리튬을 사용하며 양극재의 소재에 따라 다양하게 구분하고 있습니다. (아래 배터리 종류에서 표로 보여드리겠습니다.)
고전압을 사용할 수 있으며, 망간전지 대비 10배의 저장용량을 가지고 있는 한편, 사용하지 않은 기간을 포함하여 긴 서비스 수명을 가지고 있고, 낮은 온도에서도 사용이 가능한 장점이 있습니다.
위의 수은전지 및 산화은 전지등의 단점인 환경문제 및 제조원가 문제로 인해 점차 리튬 전지의 사용이 늘어나는 추세를 보이고 있으며, 시계, 계산기, 리모컨, 전자 계측 장비, 열쇠고리, 화재경보기 등 다양한 목적으로 사용되고 있습니다.
2. 재충전이 가능한 전지
1회용 전지와 함께 재충전이 가능한 충전지 역시 일부 시계에 사용되고 있으며, 일반적으로 이러한 충전지를 사용하는 시계는 교체주기가 매우 긴 것이 특징입니다.
일반적으로 태양광 충전 패널을 내장한 시계나 로터의 회전으로 전기에너지를 발생시켜 충전하는 키네틱 무브먼트를 채용한 시계 제품에 주로 사용하고 있습니다만, 충전지의 가격이 상대적으로 고가이며, 무브먼트와 연결하는 접촉단자가 부착되어 있는 경우가 많아 이러한 시계를 보유하고 계신 경우에는 사전에 구입처 또는 시계 가게에 사전에 문의하는 것이 좋습니다.
1) 리튬 이온 충전지
리튬 이온 충전지는 현재 널리 사용되는 충전지로서 1980년대 휴대폰이나 노트북의 충전지로부터 시작하여 현재는 시계 제품에도 사용될 정도로 보편화 되어 있습니다. 높은 에너지 밀도를 가지고 있으며 잦은 충전 및 방전으로 인한 메모리 효과가 없고, 자체방전이 적으며 500회 이상의 충전 및 방전이 가능한 긴 수명을 장점으로 가지고 있으나, 높은 에너지 밀도로 인해 급격하게 과열될 수 있는 가능성이 있으며, 유기용재의 전해질이 휘발되어 화재의 우려도 있습니다. 완전히 충전된 상태에서의 보관시에는 저장용량의 빠른 감소효과가 있기도 하지만 발화나 폭발 위험의 적은 충전지가 2020년에 개발되는 등 지속적인 개선이 진행되고 있습니다.
2) 산화은 및 아연 충전지
산화은 및 아연을 소재로 사용하는 충전지는 과충전, 충전 중단 또는 과방전에 대한 높은 내성을 가지고 있으나, 충전 가능 횟수가 최대 100여회로 상대적으로 적고, 충전시간이 긴 단점이 있습니다. 역시 은을 소재로 사용하는 관계로 제조원가 또한 매우 높은 단점이 있습니다.
3) 리튬 충전지 (개발중)
1980년대부터 개발이 추진되고 있지만 안전성과 양극 내 리튬 이온의 확산으로 인해 분극, 양극의 미세한 균열, 전해질이 스며들어 열을 발생시키는 문제로 인해 아직 실용화되지는 못하고 있습니다. 특히 위에 언급한 리튬 이온 충전지의 실요화로 인해 개벌이 더디고 있습니다만, 만일 개발된다면 리튬 이온 충전지의 4배에 달하는 저장용량을 가질 것으로 예상되고 있습니다.
3. 배터리의 구분 방법 (IEC60086 전지 코드)
A. 직렬여부
복수의 배터리를 직렬로 연결하는 경우에 표기를 하며, 직렬 연결을 하지 않거나 단일 배터리인 경우에는 표기를 생략합니다.
다만, 시계의 경우에는 공간의 특성상 복수의 배터리를 직렬로 장착하는 경우는 거의 없기에 일반적으로 표기를 하지 않습니다.
B. 전지 종류
C. 전지 형상
전지의 외형 형상을 규정하며 아래와 같이 표기한다.
D. 전지 직경
전지의 직경을 표시하되, 1자리 또는 2자리로 표기를 한다. 다만, 코드와 실제 직경과는 약간 차이가 있으며 아래와 같습니다.
E. 전지높이
전지의 높이를 0.1mm단위로 표기합니다.
F. 사용 전해질
전지에 사용된 전해질을 표기하는데, 표기가 없는 경우에는 일반적으로 유기전해질을 사용하고 있다고 보면 됩니다.
G. 병렬 여부
전지가 내부적으로 병렬연결 여부를 표시하며 해당하지 않는 경우에는 표시를 생략한다. 시계 제품에 사용되는 전지의 경우 크기의 제약으로 인해 병렬 연결을 하는 경우가 없기 때문에 일반적으로 생략한.
H~I. 높이조정수정자 / 수정자
패키지 크기 코드 뒤에 추가 문자가 선택적으로 나타날 수 있습니다. 동일한 배터리의 단자 스타일 및 변형은 문자 X 또는 Y로 지정할 수 있으며 성능 수준은 C, P, S, CF, HH 또는 HB 또는 기타 문자 접미사로 지정할 수도 있습니다. 시계 제품에서는 거의 사용하지 않습니다.
J. 국제표준
국제표준의 요구사항의 수용 여부를 표시합니다.
참고!
RENATA 시계 전지 제품에 대해서
RENATA 제품의 경우에는 IEC-60086과는 다른 별도의 번호를 사용하고 있습니다.
RENATA전지를 제작하고 있는 RENATA유한회사가 스위스 스와치 그룹(SWATCH GROUP)의 계열사인 동시에 그룹내에서 Blancpain, Breguet, Certina, ETA, Glashütte Original, Hamilton, Harry Winston, Longines, Mido, Omega, Rado, Tissot등의 시계 제품을 생산하고 있어, 전지 교체의 편의를 위해 별도의 번호를 부여하고 있습니다.
실제 RENATA의 배터리 크기 등의 정보를 확인하고자 한다면 아래 주소에서 확인할 수 있습니다. (전지의 종류별로 나열되어 있어 해당되는 제품을 클릭하면 세부 정보를 확인할 수 있는 페이지로 이동합니다.)
https://www.renata.com/en-cn/overview/
이상으로 간단하게 시계에 사용되는 전지와 전지에 표기된 모델 번호에 대한 내용을 알아보았습니다.
참고로 시계의 전지를 교환하는 경우에는 시계의 전지 규격 뿐만 아니라 시계 하우징 케이스와 하판과의 방수 역할을 담당하는 고무 링의 성능과 방수 능력을 보완하는 방수액의 도포 및 건조 여부에 따라 시계의 방수 성능이 영향을 받기 때문에 가급적 직접 시계 전지를 교환하는 것보다는 시계 구입처 또는 시계 가게에서 교환을 의뢰하는 것을 추천 드립니다.
감사합니다.
* 본 페이지에 등록된 회사명 및 상표명은 저작권을 가진 각 회사의 등록 상표 입니다.
자료참조:
https://www.great-british-watch.co.uk/watch-batteries/
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8A%80%E9%9B%BB%E6%B1%A0
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%81%E3%82%A6%E3%83%A0%E9%9B%BB%E6%B1%A0
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E6%AC%A1%E9%9B%BB%E6%B1%A0
https://en.wikipedia.org/wiki/Battery_nomenclature#IEC_60086
https://www.renata.com/en-cn/products/
https://en.wikipedia.org/wiki/The_Swatch_Group
