리튬 배터리는 이제 다양한 분야에서 사용됩니다., 그리고 과거에는, 납산 배터리, 카드뮴 배터리, 이 분야에서는 니켈 배터리가 사용되었습니다.. 이번 글에서는 리튬이온 배터리의 개발 역사와 리튬이온 배터리 구조 관련 지식을 소개하겠습니다., 리튬이온 배터리에 관심이 있거나 구매 욕구가 있는 독자를 대상으로 합니다., 배터리 구매 시 보다 현명한 선택을 할 수 있도록 돕기 위해.

1. 리튬이온 배터리의 개발 역사

지난 10년 동안, 리튬이온 배터리는 거의 모든 산업 분야에서 지배적인 2차 배터리 화학 소재가 되었습니다.. 기존에 인기가 많았던 화학소재에 비해 (납산 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 그리고 알카라인 배터리), 리튬이온 배터리는 여러 면에서 우수합니다.. 리튬은 현재 사용되는 에너지 밀도가 가장 높은 화학 물질입니다., 그리고 몇 가지 추가 기능으로, 가장 안전한 화학물질이 될 수 있다. 리튬 에너지는 활발한 연구 분야입니다., 그래서 매년 새로운 화학물질이 개발되고 있습니다..

리튬이온 배터리 개념은 1970년대 처음 제안됐다., 영국의 화학자 Stanley Whittingham이 시간이 지나면서 스스로 충전할 수 있는 배터리를 발명했을 때. 그는 이황화 티타늄과 리튬 금속을 전극으로 사용하려고 시도했습니다., 하지만 이로 인해 배터리가 단락되어 폭발했습니다..
리튬 금속 배터리의 안전성 문제로 인해 리튬 이온 배터리 개발이 촉발되었습니다.. 리튬 금속 배터리는 에너지 밀도가 더 높지만, 리튬 이온 배터리는 특정 안전 지침에 따라 충전 및 방전할 때 매우 안전합니다..
1980년대, John Goodenough와 Akira Yoshino는 배터리를 더 안전하게 만들기 위해 추가 실험을 했습니다.. 리튬이온 배터리 개발이 본격화됐다.

1990년대, 리튬이온 기술이 선호되기 시작했고 급속도로 대중화되었습니다.. 그때에, 소니, 최초의 상용 배터리 생산, 리튬이온 배터리 상용화의 시작을 알린다. 동시에, 휴대용 전자기기 시장은 빠르게 성장하고 있다, 전원을 공급하려면 가벼운 충전식 배터리가 필요함. 리튬 이온 배터리, 안전하고 강력한 배터리로, 최선의 선택이 되었습니다.

2. 리튬 이온 배터리 구조

2.1 무엇입니까? 리튬 이온 배터리

간단히 말해서, ㅏ 리튬 이온 배터리 음극이 있는 배터리를 말합니다. (양극) 그리고 양극 (음극), 두 물질 사이에서 리튬 이온이 이동하는 곳. 리튬 이온 배터리의 작동 원리는 다른 충전식 배터리와 동일합니다..

퇴원 중, 리튬 이온은 양극에서 음극으로 이동하여 침전됩니다. (포함시키다) 리튬과 기타 금속으로 구성된 양극에. 충전할 때, 이 과정은 반대야.
각 리튬 이온 배터리에는 안전하게 작동할 수 있는 전압 범위가 있습니다.. 범위는 배터리에 사용되는 전해질의 화학적 조성에 따라 다릅니다.. 예를 들어, LFP 배터리는 2.5V입니다. 0% 충전 상태 (SOC) 3.6V에서 100% SOC. 이는 일반적으로 LFP 배터리의 안전한 작동 범위로 간주됩니다., 지정된 범위 미만은 과도한 방전으로 간주됩니다., 그리고 지정된 기준을 초과하는 100% SOC는 과충전으로 간주됩니다..

2.2 리튬 이온 배터리 구조

2.2.1 양극

양극은 배터리의 음극입니다.. 리튬 이온 배터리, 양극은 일반적으로 리튬과 탄소로 구성됩니다. (일반적으로 흑연 분말). 순수함, 입자 크기, 양극재의 균일한 분포는 모두 용량과 노화 속도에 영향을 미칠 수 있습니다..

2.2.2 음극

음극은 양극이다.. 이곳은 다양한 화학물질이 작용하는 곳입니다.. 음극은 전반적인 리튬 에너지 화학적 특성을 결정합니다.. 양극과 마찬가지로, 수집기는 전자 반응 활동을 촉진하기 위해 물질과 결합됩니다.. 이들 사이의 주요 차이점은 다양한 화학 물질이 전해질과 반응하는 온도에 있습니다. (열 폭주) 그리고 그들이 생산하는 전압의 크기.

2.2.3 전해질

전해질은 리튬 이온이 두 판 사이를 이동하고 이동할 수 있도록 해줍니다.. 대개, 그것은 다른 유기 탄산염으로 구성되어 있습니다, 에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등. 다양한 혼합 및 비율은 배터리의 적용 환경에 따라 다릅니다..
예를 들어, 저온 응용 분야용, 전해질 용액의 점도는 실온에서 전해질 용액의 점도보다 낮습니다.. 리튬 배터리, 육불화인산리튬 (LiPF6) 가장 흔한 리튬염이다.. 리튬이온 배터리에서 가장 널리 사용되는 전해액은 육불화인산리튬이라고 할 수 있다. (LiPF6), 품질에 따라 충전 및 방전 성능이 결정됩니다., 서비스 수명, 리튬이온 배터리의 안전성과 안전성.

LiPF6는 전체적으로 최고의 종합 성능을 갖기 때문에, 환경친화성이 뛰어나다, 전극 부식을 방지하기 위해 양극 집전체의 패시베이션, 그리고 물과 섞이면, 불산이 생성됩니다. (HF), 음극에 SEI 피막을 형성하는데 도움이 되는 물질.
SEI는 리튬 금속과 전해질 사이의 화학 반응입니다., 리튬금속 표면에 고체전해질층을 형성하는 물질. 리튬금속과 전해질 사이를 분리 및 보호하는 역할을 합니다..
정상적인 조건에서, 배터리 제조업체는 일반적으로 탄소 양극에 균일한 SEI를 형성하기 위해 천천히 충전합니다..

2.2.4 횡격막

리튬이온 배터리의 분리막은 양극과 음극의 직접적인 접촉을 방지하는 다공성 플라스틱 필름입니다.. 이러한 얇은 필름은 일반적으로 20 충전 및 방전 과정에서 리튬 이온이 통과할 수 있는 작은 기공이 있는 마이크론 두께. 배터리가 온도 범위를 초과하거나 단락이 발생한 경우, 이 분리기는 기공을 닫고 리튬 이온이 통과하는 것을 방지합니다., 그로 인해 화학 반응이 중단됩니다..

3. 리튬이온 배터리의 장점

3.1 리튬이온 배터리 구조의 장점

1. 고율 방전, 안정적인 용량

2.고속 충전

리튬 이온 배터리 – 충전 시간 1 시간

납축 배터리 - 이상 9 시간

3.작은 설치 공간과 강력한 하중 지지력

4.여러 주기와 긴 서비스 수명

리튬 이온 배터리 – 주기 수명은 일반적으로 5000 타임스, 완전 방전은 사이클 수명에 영향을 미치지 않습니다.

납축전지 -300 에게 500 타임스, 완전 방전은 수명에 영향을 미칩니다

5.높은 에너지 효율

리튬 이온 배터리 -96% 산출, 4% 열 손실

납축전지 -15% 열 손실 85% 산출

6.광범위한 충전 전압

전압 보상이 필요하지 않습니다.

7.열 관리 비용 절감

리튬 이온 배터리 – 허용 가능한 공기 순환

납축 배터리 - 에어컨 필요

8.가스 배출 없음

리튬 이온 배터리 – 밀봉된 용기에서 작동

납축 배터리 – 수소 환기 필요

9.무독성, 재활용 제한 없음

그린 신에너지, 안전하고 안전하게 사용할 수 있습니다.

리튬 배터리와 납축 배터리의 자세한 비교, 보려면 클릭하세요: 리튬 배터리 대. 납산 배터리 좀 더 자세하고 구체적인 내용을 원하시면.

3.2 납축 배터리를 리튬 이온 배터리로 교체하기로 선택한 이유

3.2.1 효율성 향상

BMS 및 충전 기술의 발전 덕분에, 리튬 이온 배터리 전원 공급 장치는 효율성을 향상시키고 배터리 구동 장비 충전으로 인한 가동 중지 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다..

3.2.2 생산성 향상

운영자는 기기 충전 문제에 대해 걱정할 필요가 없습니다., 리튬이온 배터리 기술을 통해 기업은 자동화 솔루션에 투자할 수 있습니다., 기업의 비용 절감.

3.2.3 더욱 간편해진 충전 및 보관 방법

리튬 이온 배터리는 언제든지 충전 가능, 즉, 편리하게 충전할 수 있다는 뜻입니다. 리튬 이온 배터리는 자체 충전이나 보관 공간도 필요하지 않습니다., 납축 배터리와 같은 환경 위험을 초래하지 않기 때문입니다..

3.2.4 유지보수가 필요하지 않음

납축전지와 달리, 리튬이온 배터리는 번거로운 점검과 유지관리 방법이 필요하지 않습니다..

3.2.5 운영 안전성 향상

리튬이온 배터리는 다양한 수단을 통해 시설의 운영 안전성을 향상시킵니다., 과열 위험이 낮기 때문에 환경 친화적이기도 합니다., 폭발, 또는 유해한 가스나 액체의 방출.

4.1 균형 충전

정상 전압 이상으로 완전히 충전한 후 배터리를 과충전하십시오.. 이 단계는 축적된 황산염을 제거하고 납산 배터리의 각 배터리 전압 균형을 맞추는 데 필요합니다..

4.2 배터리 성능 저하

배터리가 저장할 수 있는 에너지의 양을 줄이는 과정. 온도, 충전 및 방전 전압, 충전 및 방전 깊이는 시간이 지남에 따라 배터리 용량이 감소하는 정도에 영향을 미칠 수 있습니다..

4.3 배터리 사이클 수

배터리가 1회 충전과 방전을 주기로 완료하는 경우, 누적 충방전 횟수. 배터리 사이클은 다음과 같이 구성됩니다. 100% 방전 및 충전.

4.4 배터리 수명

배터리는 수명 내에서 얼마나 오래 사용할 수 있나요?. 수명은 충전과 방전을 완전히 반복한 횟수로 측정됩니다..

4.5 작동 온도

배터리가 작동하는 주변 환경의 허용 온도. 작동 온도가 범위를 초과하는 경우, 배터리가 고장날 수 있습니다.

4.6 UL 등재/인증

UL 등재/인증은 UL이 제품 샘플을 평가하여 특정 요구 사항을 충족하는지 확인했음을 의미합니다.. 여기에는 리튬 이온 배터리 구조의 기능 안전 및 사용 사례를 다루는 테스트 샘플이 포함됩니다..

5. 리튬 이온을 선택하는 이유- 리튬이온 배터리 구조 관점에서 분석

5.1 우수한 품질

리튬이온 배터리의 높은 에너지 밀도와 광범위한 방전 주기는 가장 중요한 요소입니다., 많은 장치에서 없어서는 안 될 요소로 만들기. 또한 다른 여러 측면에서도 기존 배터리 화학보다 우수합니다.. 배터리의 높은 에너지 밀도 외에도, 또한 고전력으로 방전하고 빠르게 충전할 수 있습니다.. 이는 납축 배터리보다 더 큰 작동 유연성을 제공합니다..
충전 전력이나 시간이 부족한 애플리케이션 시나리오에서, 태양광 발전 시스템과 같은, 부분적으로 충전된 상태에서 계속 작동해도 리튬 이온 배터리가 손상되지 않습니다..

5.2 환경 친화적

리튬 이온 배터리와 환경 사이의 상호 작용은 매우 온화합니다.. 충전 중에 유해한 가스가 방출되지 않습니다., 그리고 열손실이 매우 적습니다.. 이는 리튬이온 배터리를 밀폐된 공간에서도 사용할 수 있다는 것을 의미합니다., 주변과 완전히 격리된. 버려진 배터리의 재활용 및 재사용도 매우 편리합니다., 카드뮴 등의 독성물질이 포함되어 있지 않기 때문에, 수은, 그리고 리드.

5.3 다양한 유형의 구조

퇴원 중, 전하는 배터리 전극 사이의 외부 회로를 통해 이동합니다.. 배터리 내에서 전하 이동의 균형을 맞추기 위해, 양극으로 하전된 리튬 이온은 양극과 음극 사이의 내부 전해질 회로를 통해 이동합니다.. 충전할 때, 프로세스가 반전됩니다, 리튬 이온은 전해질을 통해 되돌아옵니다..
여러 유형의 화학 물질을 음극으로 사용할 수 있습니다. (음극) 리튬이온을 담는 전극재료 제조. 전해질 소재도 연구 방향, 고체, 액체 등 물질의 상태도 연구 주제입니다.. 매우 활발한 연구개발 분야입니다., 점점 더 많은 시장 응용 분야에서 리튬 이온 배터리의 개발을 주도하고 있습니다..

결론

이제 많은 분석과 데이터를 이해하셨으니, 리튬 배터리에 대한 어느 정도의 이해가 있어야 합니다.: 그들의 역사, 장점, 개발 방향.
전자제품의 미래가 왔다. 전통에너지에서 신에너지로의 전환 요구도 무시할 수 없다. 점점 더 많은 산업과 기업이 리튬 이온 배터리 기술의 장점을 인식함에 따라, 비즈니스 초점을 전환하기 위한 결정을 내리는 것이 더 쉬워졌습니다..

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견적

자주하는 질문

1. 리튬 배터리가 알카라인 배터리를 대체할 수 있습니까??

리튬 배터리는 더 비싼 배터리 기술을 사용하지만, 고전압을 유지하는 능력은 알카라인 배터리에 대한 탁월한 대안임을 의미합니다..

2.리튬 배터리가 누출됩니까??

리튬 배터리가 누출되지 않습니다, 그래서 보관하기에 매우 안전합니다.
리튬은 공기나 물과 접촉하면 불이 붙을 수 있습니다.. 액체 전해질이기 때문에 누출 가능성이 적습니다., 배기가스 처리 기술은 이미 매우 성숙해졌습니다..

3.리튬 이온 배터리는 어느 온도에서 폭발합니까??

리튬 배터리는 다음과 같은 경우 폭발할 수 있습니다. 538 섭씨.
리튬 배터리를 장시간 가열하는 경우, 그럴 수도 있다. 리튬이온 배터리는 에너지가 매우 높기 때문에, 뜨거워지면, 전해질에 작용하는 유기용매를 방출합니다.; 이 열기로 인해 폭발할 수도 있습니다..
배터리 단자가 금속과 접촉할 때 발생하는 단락으로 인해 폭발도 발생할 수 있습니다..

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개요

1. 리튬이온 배터리의 개발 역사