리튬이온배터리의 구조

2024. 2. 16. 09:48· 산업별 공부/이차전지
목차
  1. 4가지 구성
  2. 양극재
  3. 음극재
  4. 전해질
  5. 분리막
  6. 자료 출처
  7. 참고할 글

리튬이온배터리의 구조
https://inside.lgensol.com/2021/11/%EB%A6%AC%ED%8A%AC%EC%9D%B4%EC%98%A8%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%EC%9D%98-%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%9E%91%EB%8F%99-%EC%9B%90%EB%A6%AC/

4가지 구성

  • 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성
  • 리튬이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응을 통해 전기 생성
  • 양극의 리튬이온이 음극으로 이동하면서 배터리 충전, 음극의 리튬이온이 양극으로 돌아가며 에너지를 방출해 방전

양극재

  • 리튬이 들어갈 수 있는 공간으로, 리튬이온이 사는 집에 비유 가능
  • 양극재는 배터리의 성능에서 용량과 전압을 좌우
  • 리튬이 비중이 높을수록 배터리 용량이 커짐

음극재

  • 충전된 상태에서 리튬이온이 머무는 곳
  • 배터리의 수명과 관련이 깊음
  • 음극재의 소재인 흑연이 충전과 방전을 거듭하며 구조가 변하면 리튬이온의 저장 능력 감소
  • 최근에는 흑연 대신 더 큰 용량으로 빠르게 이온 저장할 수 있는 실리콘 음극재 등 차세대 음극재 개발 진행 중

전해질

  • 리튬이온의 출퇴근 이동 수단
  • 리튬이온이 전기를 만들기 위해 양극에서 음극으로 원활하게 이동하도록 돕는 매개체
  • 전해질은 이온전도도가 높아야 하고 전기화학적으로 안정적이고 발화점은 높아야 한다
  • 전자가 외부 도선으로만 이동해야 한다
  • 액체 전해질이 널리 사용되고 있지만 안정성과 성능이 더 뛰어난 고체나 젤 형태도 개발중

분리막

  • 리튬이온이 머무는 양극과 음극의 물리적 접촉을 막아줌
  • 분리막에는 아주 미세한 구멍이 뚫려 있어 리튬이온의 이동은 가능
  • 일정 이상의 온도에선 자동으로 이동을 막아줌
  • 분리막 소재로는 폴리에텔렌 PE와 폴리프로필렌 PP가 널리 쓰임
  • 배터리 소형화를 위해 분리막을 얇게 만드는 연구도 진행 중

자료 출처

100페이지로 읽는 배터리의 모든 것, LG에너지솔루션 ‘엔솔피디아’

 

ENSOLPEDIA - 배터리인사이드 | BATTERY INSIDE

LG에너지솔루션은 배터리 전문 콘텐츠 허브인 ‘배터리인사이드’를 통해 양질의 배터리 지식과 정보들을 제공하고 있습니다. 그리고 배터리의 기본 원리부터 제조공정, 기술 트렌드까지, 배터

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참고할 글

 

리튬이온배터리의 구조와 작동 원리 - 배터리인사이드 | BATTERY INSIDE

여러분은 전자기기를 몇 개나 사용하고 계신가요? 스마트폰, 태블릿PC, 노트북, 무선 이어폰 등 많은 전자기기를 휴대하며 사용하고 있는 요즘입니다. 백이면 백 그 안에는 리튬이온배터리가 들

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