소개:
배터리는 크게 화학 배터리, 물리 배터리, 생물학적 배터리의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 화학 배터리는 전기 자동차에 가장 널리 사용됩니다.
화학 전지: 화학 전지는 화학 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 양극과 음극, 그리고 전해질로 구성됩니다.
물리적 배터리: 물리적 배터리는 물리적 변화를 통해 물리적 에너지(예: 태양 에너지 및 기계 에너지)를 전기 에너지로 변환합니다.
화학 전지 분류: 구조적 관점에서 축전지(1차 전지 및 2차 전지 포함)와 연료 전지로 나눌 수 있습니다. 1차 전지는 한 번만 사용할 수 있고, 활물질이 비가역적이며, 자가 방전이 적고, 내부 저항이 크며, 질량비용량과 체적비용량이 높습니다.
이차 전지: 충전과 방전이 반복 가능하고, 활물질이 가역적이며, 다양한 충전 장치에 널리 사용됩니다. 현재 시중에 판매되는 대부분의 모델은 2차 전지를 사용하여 차량을 구동합니다. 이차 전지는 양극 재료에 따라 납축전지, 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 리튬 전지로 구분됩니다. 현재 시중의 자동차 회사들은 주로 리튬이온 전지를 사용하고 있습니다.리튬 배터리, 일부는 니켈-금속 수소화물 배터리를 사용합니다.
리튬 배터리의 정의
리튬 배터리리튬 금속 또는 리튬 합금을 양극 또는 음극 재료로 사용하고 비수용성 전해액을 사용하는 전지입니다.
리튬 배터리의 충전 및 방전 과정은 주로 양극과 음극 사이의 리튬 이온(Li+) 이동에 의존합니다. 충전 시에는 리튬 이온이 양극에서 방출되어 전해질을 통해 음극으로 이동하며, 음극은 리튬이 풍부한 상태가 됩니다. 방전 시에는 그 반대가 됩니다.
리튬이온전지의 전기화학적 원리
양극 반응식: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
음극 반응식: C + xLi+ + xe- → CLix
리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 자가방전율이 낮아 휴대전화, 노트북, 전기 자동차 등에 널리 사용됩니다.
응용 분야리튬 배터리리튬 이온 배터리는 크게 전력 분야와 비전력 분야로 나뉩니다. 리튬 이온 배터리 응용 분야의 전력 분야에는 전기 자동차, 전동 공구 등이 포함되고, 비전력 분야에는 가전제품, 에너지 저장 분야 등이 포함됩니다.
리튬 전지의 구성 및 분류
리튬 배터리는 주로 양극재, 음극재, 전해액, 분리막의 네 부분으로 구성됩니다. 음극재는 리튬 이온 배터리의 초기 효율과 사이클 성능에 큰 영향을 미칩니다. 리튬 배터리 음극재는 크게 탄소 재료와 비탄소 재료로 나뉩니다. 탄소 재료 중 가장 시장성이 높은 응용 분야는 흑연 음극재이며, 그중 인조흑연과 천연흑연은 산업적으로 광범위하게 활용되고 있습니다. 실리콘 기반 음극재는 주요 음극 제조업체의 연구 중심이며, 향후 대량 생산될 가능성이 가장 높은 새로운 음극재 중 하나입니다.
리튬 배터리양극재료에 따라 리튬코발트산화물전지, 리튬철인산철전지, 3원계전지 등으로 분류된다.
제품의 형태에 따라 사각형 배터리, 원통형 배터리, 소프트팩 배터리로 구분됩니다.
응용 분야에 따라 가전제품, 에너지 저장 장치, 그리고 동력 배터리로 구분할 수 있습니다. 이 중 소비자용 리튬 배터리는 주로 3C 제품에 사용되고, 에너지 저장 배터리는 주로 가정용 에너지 저장 장치 및 태양광, 풍력 발전과 같은 분산형 독립 전력 시스템 에너지 저장 장치에 사용됩니다. 동력 배터리는 주로 각종 전기 자동차, 전동 공구, 신에너지 자동차에 사용됩니다.
결론
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게시 시간: 2024년 9월 18일