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취업/공학 정리19

셀 밸런싱 회로 배터리의 열화의 원인은 크게 전류, 전압, 열(온도)이다. 이처럼 셀의 열화를 막기 위해 밸런싱 회로를 사용하게 된다. 셀 밸런싱 회로 밸런싱 회로는 BMS와 유사한 역할을 한다. 셀들의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 수행한다. 전압을 일정하게 유지하는 이유는 안정적인 사용을 위해 특정 전압에서만 사용해야 하기 때문이다. 패시브 밸런싱: 불균일한 셀에 저항을 주어 에너지를 소모시켜 전압을 일정하게 유지시켜주는 방법이다. 액티브 밸런싱: 셀 간의 에너지 이동으로 전압을 일정하게 유지해주는 방법이다. 2023. 2. 21.
이차전지 전극 제조 바인더 바인더 바인더는 전극을 기계적으로 안정화하는 역할을 하는 물질이다. 집전체에 슬러리를 균일하게 도포되게 하며, 충/방전이 반복적으로 진행될 때 활물질 또는 도전재 사이의 결합이 느슨해지는 것을 방지한다. 활물질은 무기물이기에 수분을 머금어도 열처리과정에서 수분이 증발하고 제 모습(상)을 가지며 일정한 형태를 지닌다. 하지만 Binder은 유기물로써 수분을 머금으면 고착화되어 그리고 이를 열처리 하여도 상이 원래모습대로 일정하게 돌아오지않는다. 이는 유기물의 특징으로 XRD(분자배열의 상태를 피크로 보여주어 어떤 상을 가지고 있는지 파악할 수 있음)로 확인해도 매번 불균일한 모습을 보인다. 따라서 이를 막기위해 Dryroom에서 공정을 진행해 수분을 최대한 없앤 상태에서 작업해야한다. 수계바인더 수계바인더.. 2023. 2. 19.
리튬이온배터리 구조 (양극, 음극, 분리막, 전해질) 리튬이온배터리는 크게 음극, 양극, 분리막, 전해질로 구분된다. 음극 음극 소재는 흑연, 실리콘, LTO 등이 있다. 흑연은 현재 가장 많이 쓰이는 음극재로 층상구조를 대게 6층 가지고 있다. 이 층 사이에 Li원자가 저장된다. 층 사이의 간격이 좁기 때문에 LTO보다 원자의 출입이 상대적으로 느리다. 이와 같은 흑연 음극재의 한계를 극복하기 위해 LTO가 개발되었다. LTO는 작동 전압이 1.3 ~ 1.6V로 기존의 탄소계 음극재에 비해 높고 가역 용량은 170mAh/g정도로 작다는 단점이 있으나, 고속 충방전이 가능하고 비가역 반응이 거의 존재하지 않으며(초기 효율 95%이상), 반응열이 매우 낮아 안전성이 우수하다는 장점이 있다. 또한 탄소 재료의 경우 이론 밀도가 약 2 g/cm3정도로 낮으나 L.. 2023. 2. 19.
리튬이온배터리와 EDLC 배터리의 구분 배터리는 1차전지와 2차전지로 나누어진다. 1차전지는 사용 후 충전이 안 되는 전지를 말한다. 2차전지는 사용 후 충/방전이 가능한 전지를 말한다. 이차전지의 구분 2차전지는 리튬이온배터리와 EDLC로 나누어진다. 리튬이온배터리는 화학적 결합으로 에너지를 저장하는 방식이다. 반면에 EDLC는 활성탄에 Li 이온 전자가 물리적 흡착하여 에너지를 저장하는 방식이다. 그림과 같이 EDLC에서 사용하는 활성탄(Activated carbon)은 다공성이기 때문에 Li원자가 더 쉽게 붙고 떨어져 나갈 수 있다. 따라서 충/방전이 빠를 수 있게 된다. 2023. 2. 19.
LTO배터리란? LTO배터리 LTO배터리 : 음극의 재료로 Lithium titanate oxide(리튬 티탄산화물)가 사용된 이차전지의 일종이다. LTO배터리 vs 이차전지 보통 이차전지에서는 음극으로 흑연(graphite)을 사용한다. 흑연은 구조적으로 안정성과 낮은 전자 화학 반응성, 많은 리튬 이온 저장 능력, 저렴한 가격 등의 조건을 갖추고 있다. 흑연은 보통 그래핀 층으로 구성되어 있는데 매우 강력한 구조이다. 이런 층은 대신 느슨하게 Stack 되어 있으며 층과 층의 공간 사이에 리튬이 intercalate 즉 층간 결합을 수행한다. 흑연의 대안으로 사용되는 음극의 재료는 LTO가 있다. LTO는 Lithium titanate oxide(리튬 티탄산화물)이 사용된다. LTO는 스피넬 구조를 이루고 있기 때문.. 2023. 2. 19.
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