이차전지41 리튬이온배터리 화재 억제 : 난연전해액 종류 및 난연메커니즘 리튬이온배터리는 인화성물질인 카보네이트 계열의 전해액을 사용하기 때문에 발화위험이 있다. 이를 해결하기위해 전고체전지같은 차세대 배터리가 주목받고있지만, 양산기술이 확보되지 않아 도입되기 어렵다. 그에 따라 자기소화성 난연전해액이 주목받고 있다. 1. 인계난연제 인(Phosphorus)은 대표적인 난연제로 사용되는 물질이다. 인과 산소의 결합수에 따라 존재하는 여러형태(Phosphate, phosphite, phosphonate) 및 질소와 결합된 Phosphazene이 대표적으로 존재한다. 인계난연제는 화재가 발생하면 유기화합물로부터 연소반응에 사용되는 산소(Oxygen), 수소(Hydrogen)과 결합하여 폴리메타인산이라는 물질로 반응한다. 이때 폴리인산은 에스테르화, 탈수화 반응을 거치게 되는데 C.. 2022. 12. 29. 리튬이온배터리 전해액 첨가제를 이용한 SEI Layer 설계 리튬이온배터리를 생산하는 과정에서 화성공정은 SEI Layer 형성에 직접적으로 연관되기 때문에 매우 중요한 공정이다. 전극표면에 어떤 피막이 생성되는지에 따라 전지의 성능이 좌우되기 때문이다. 설계방법에 대해 알아보자. 1. 전해액 첨가제 전해액 첨가제는 제조사마다 다르지만 전체 전해액 무게의 5wt% 이하의 소량만 들어가는 소재이다. 어떤 첨가제를 사용하냐에 따라 생성되는 SEI Layer의 성질이 달라진다. 위 그림은 국내 전해액 첨가제 양산 기업인 천보의 홈페이지에 기재되어 있는 품목이다. 상용으로 이용되는 첨가제는 다양한 종류가 있다. LiBOB, LiFSI, LiPO2F2 등 리튬과 함께 결합되어 있는 화합물은 Salt 종류의 화합물이고 이밖에, FEC, SN, AN 의 유기화합물로 구성된 수.. 2022. 12. 25. 전기차 파우치셀의 이해 (구조, 장점, 단점) 현재 전기차 시장에는 원통형, 파우치형, 각형셀이 나와 총 3가지 셀이 경쟁하고 있다. 선발주자인 테슬라는 원통형을 선택하였지만, 후발주자인 현대, 기아, 폭스바겐, 포드등 자동차 회사들은 에너지밀도가 상대적으로 높은 장점이 있기 때문에 파우치셀을 많이 선택하지만, 그에 따른 단점도 존재한다. 이번 포스팅에서는 파우치셀의 구조 및 장점과 단점을 이야기하고자 한다. 아래 그림은 파우치형배터리의 구조를 나타낸다. 양극 분리막 음극이 stack으로 쌓아여있는 구조로 되어있다. 파우치형셀은 위와 같은 stack 구조를 갖기 때문에 원통형이나 각형에 비해 공간효율이 높아 에너지밀도가 높다. 에너지밀도는 크게 중량당에너지밀도 (kWh/kg)와 부피당에너지밀도 (kWh/L)로 구분할 수 있다. 현재 전기차시장에서 모.. 2022. 12. 18. 전기차 원통형배터리의 이해 (구조, 장점, 단점) 원통형배터리는 우리가 일상에서 편하게 접할 수 있는 배터리이다. 보통 마트에서 주로 판매하는 AA나 AAA의 소형배터리를 주로 보았을 것이다. 하지만 전기차개발이 가속화되면서 보다 큰 사이즈의 원통형배터리가 개발되고 있다. 이번 포스팅에서는 전기차 선두주자 테슬라가 선택한 원통형배터리의 구조 및 원리를 알아보고 이해하고자 한다. 1.구조 및 종류 아래 그림은 원통형배터리의 구조를 나타낸다. 대표적으로 테슬라가 원통형배터리를 주력으로 사용하고있다. 다음과같이 익숙한 구조로 되어있으며 극판을 둥글게 말아서 생산된다. 가장 고전적이고 오래된 방법이다. 양극-음극-분리막이 스택으로 되어있고, 돌돌말려서 외장재 캔에 덮여저 있는 구조이다. 양극과 음극의 탭은 각각 반대방향으로 나와 우리가 생각하는 건전지처럼 단자.. 2022. 12. 13. 리튬이온배터리 코인셀(Coin cell) 부품 및 조립방법 리튬이온배터리나 기타 배터리를 연구하는 연구원중에 코인셀(Coin cell)을 만들어보지 않은 사람은 없을 것이다. 배터리의 현상을 규명하거나 간단히 실험할 수 있는 장점 때문에 코인셀은 배터리를 연구하는 필수적인 실험방법이다. 현재, 가로가 2cm 두께가 3.2mm인 2032코인셀이 많이 사용되고 있다. 또한 코인셀은 작은 크기로 제작되기 때문에 실제 양산되는 파우치셀에 비해 원가, 공간등 가격을 절감할 수 있는 장점이 있다. 1. 준비물 및 코인셀(Coin cell) 부품 역할 재료 : 양극(Cathode), 음극(Anode), 분리막(Separator), 전해액(Electrolyte) 부품 : Bottom(1), Gasket(2), Top(3), Spacer(4), Spring(5) (사진 순서대로.. 2022. 12. 7. 리튬이온배터리 : 반쪽셀(Half cell)의 이해와 용도 리튬이온배터리 관련 논문들을 찾아서 읽다보면 완전셀(Full cell)과 반쪽셀(Half cell)이 등장한다. 리튬이온배터리를 처음 접하는 입장에서 매우 혼란스러울 것이라 생각한다. 그렇다면 완전셀과 반쪽셀은 어떠한 것을 의미하는 것이며 이 둘의 차이점은 무엇인지 알아보자. 1. 반쪽셀(Half cell)에 대한 개념이해 반쪽셀(Half cell)은 특정 전극의 전기화학적 거동을 확인할 때 아주 용이한 장점이 있다. 예를들어 양극소재인 LCO, NCM, LNMO의 전기화학적 거동을 살피고 싶을 때, 해당 소재와 리튬메탈을 사용하여 전지를 만들어 확인한다. 또한 음극 소재인 흑연(Graphite)의 전기화학적 거동을 보고 싶을 때도 적용가능하다. 이때 반응에 참여하는 전극은 작업전극(Working ele.. 2022. 11. 29. 이전 1 2 3 4 5 6 7 다음
