리튬 이온은 유지 관리가 적은 배터리로, 대부분의 다른 화학 물질이 주장할 수 없는 이점입니다.배터리에는 메모리가 없으며 좋은 상태를 유지하기 위해 운동(의도적인 완전 방전)이 필요하지 않습니다.자체 방전은 니켈 기반 시스템의 절반 미만이며 이는 연료 게이지 적용에 도움이 됩니다.3.60V의 공칭 셀 전압은 휴대폰, 태블릿 및 디지털 카메라에 직접 전원을 공급할 수 있어 다중 셀 설계에 비해 단순화 및 비용 절감을 제공합니다.단점은 높은 가격뿐만 아니라 남용을 방지하기 위한 보호 회로가 필요하다는 것입니다.
리튬 이온 배터리의 종류
그림 1은 프로세스를 보여줍니다.
리튬 이온은 유지 관리가 적은 배터리로, 대부분의 다른 화학 물질이 주장할 수 없는 이점입니다.배터리에는 메모리가 없으며 좋은 상태를 유지하기 위해 운동(의도적인 완전 방전)이 필요하지 않습니다.자체 방전은 니켈 기반 시스템의 절반 미만이며 이는 연료 게이지 적용에 도움이 됩니다.3.60V의 공칭 셀 전압은 휴대폰, 태블릿 및 디지털 카메라에 직접 전원을 공급할 수 있어 다중 셀 설계에 비해 단순화 및 비용 절감을 제공합니다.단점은 높은 가격뿐만 아니라 남용을 방지하기 위한 보호 회로가 필요하다는 것입니다.
Sony의 원래 리튬 이온 배터리는 코크스를 양극(석탄 제품)으로 사용했습니다.1997년부터 Sony를 포함한 대부분의 리튬 이온 제조업체는 더 평평한 방전 곡선을 얻기 위해 흑연으로 전환했습니다.흑연은 장기간 사이클 안정성을 갖는 탄소의 한 형태로 연필심에 사용됩니다.가장 일반적인 탄소 재료이며 하드 카본과 소프트 카본이 그 뒤를 잇습니다.나노튜브 탄소는 엉키고 성능에 영향을 미치는 경향이 있기 때문에 아직 리튬 이온에서 상업적으로 사용되지 않았습니다.리튬이온의 성능 향상을 약속하는 미래 소재는 그래핀이다.
그림 2는 흑연 양극과 초기 코크스 버전이 있는 최신 리튬 이온의 전압 방전 곡선을 보여줍니다.
흑연 양극의 성능을 향상시키기 위해 실리콘 기반 합금을 비롯한 여러 첨가제가 시도되었습니다.단일 리튬 이온에 결합하려면 6개의 탄소(흑연) 원자가 필요합니다.단일 규소 원자는 4개의 리튬 이온과 결합할 수 있습니다.이것은 실리콘 양극이 이론적으로 흑연보다 10배 이상의 에너지를 저장할 수 있음을 의미하지만 충전 중 양극의 팽창이 문제입니다.따라서 순수한 실리콘 양극은 실용적이지 않으며 양호한 사이클 수명을 달성하기 위해 일반적으로 실리콘 기반 양극에 3-5%의 실리콘만 추가됩니다.
나노 구조의 티탄산 리튬을 양극 첨가제로 사용하면 유망한 사이클 수명, 우수한 부하 성능, 우수한 저온 성능 및 우수한 안전성을 나타내지 만 비 에너지가 낮고 비용이 높습니다.
음극 및 양극 재료를 실험함으로써 제조업체는 본질적인 품질을 강화할 수 있지만 한 가지 개선 사항이 다른 것을 손상시킬 수 있습니다.소위 "에너지 셀(Energy Cell)"은 특정 에너지(용량)를 최적화하여 긴 사용 시간을 달성하지만 비전력은 낮습니다."파워 셀"은 탁월한 특정 전력을 제공하지만 용량은 더 적습니다."하이브리드 셀"은 절충안이며 두 가지 모두를 약간 제공합니다.
제조업체는 더 비싼 코발트 대신에 니켈을 첨가함으로써 비교적 쉽게 높은 비에너지와 낮은 비용을 얻을 수 있지만, 이는 전지의 안정성을 떨어뜨립니다.신생 회사는 빠른 시장 수용을 얻기 위해 높은 비에너지와 낮은 가격에 집중할 수 있지만 안전성과 내구성은 타협할 수 없습니다.평판이 좋은 제조업체는 안전과 수명에 높은 무결성을 둡니다.
대부분의 리튬 이온 배터리는 알루미늄 집전체에 코팅된 금속 산화물 양극(음극), 구리 집전체에 코팅된 탄소/흑연으로 만든 음극(음극), 분리막 및 전해질로 구성된 유사한 디자인을 공유합니다. 유기용매에 리튬염으로 만든추가 정보, pls는 teda battery.com으로 이동합니다.
표 3은 리튬 이온의 장점과 한계를 요약한 것입니다.
게시 시간: 2022년 6월 26일