리튬 이온 배터리 란?

대부분의 사람들은 리튬 배터리가 수명이 길고 충전 속도가 가장 빠르다는 것을 알고 있습니다. 그러나 리튬 이온 배터리는 무엇입니까? 납축전지와 비교할 때 리튬 기술의 장점은 무엇입니까? 리튬 배터리는 얼마나 오래 지속됩니까? 여기 당신이 알고 싶어할 지식이 있습니다. 뛰어들자!

리튬 이온 배터리 란 무엇입니까?

리튬 이온 배터리 양극 재료, 음극 재료, 분리막 및 전해질의 XNUMX가지 재료로 주로 구성됩니다!

"리튬 전지"는 리튬 금속 또는 리튬 합금을 음극 재료로 사용하고 비수 전해액을 사용하는 전지의 일종입니다. 1912년에 Gilbert N. Lewis가 리튬 금속 배터리를 처음 제안하고 연구했습니다. 1970년대에 MS WhitTingham은 리튬 이온 배터리를 제안하고 연구하기 시작했습니다. 리튬 금속의 매우 활동적인 화학적 특성으로 인해 리튬 금속의 가공, 저장 및 사용은 매우 높은 환경 요구 사항을 가지고 있습니다. 따라서 리튬 배터리는 오랫동안 사용되지 않았습니다. 과학과 기술의 발전으로 리튬 배터리는 이제 주류가 되었습니다. 리튬 배터리는 크게 리튬 금속 배터리와 리튬 이온 배터리의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 금속 상태의 리튬을 포함하지 않으며 충전식입니다. 1996세대 이차전지인 리튬메탈전지는 XNUMX년에 탄생한 것으로 리튬이온전지보다 안전성, 비용량, 자가방전율, 성능 대비 성능이 우수하다.

1970년 Exxon의 MS WhitTIngham은 최초의 리튬 배터리를 만들기 위해 양극 물질로 티타늄 황화물과 음극 물질로 금속 리튬을 사용했습니다. 리튬 배터리의 양극 재료는 이산화망간 또는 염화 티오닐이고 음극은 리튬입니다. 배터리가 조립된 후에는 배터리에 전압이 있으므로 충전할 필요가 없습니다. 리튬 이온 배터리는 리튬 배터리에서 개발되었습니다. 예를 들어 과거 카메라에 사용된 버튼 셀은 리튬 배터리입니다. 이런 종류의 배터리도 충전이 가능하지만 사이클 성능이 좋지 않습니다. 리튬 결정은 충방전 주기 동안 쉽게 형성되어 배터리 내부에서 단락을 일으킵니다. 따라서 이러한 종류의 배터리 충전은 일반적으로 금지됩니다.

1980년 J. Goodenough는 리튬 코발트 산화물이 리튬 이온 배터리의 양극 재료로 사용될 수 있음을 발견했습니다.

1982년, 일리노이 공과대학(Illinois Institute of Technology)의 RRAgarwal과 JRSelman은 리튬 이온이 빠르고 가역적인 삽입 흑연의 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 동시에 금속 리튬으로 만들어진 리튬 배터리의 안전 위험이 많은 주목을 받았습니다. 따라서 사람들은 흑연에 내장된 리튬 이온의 특성을 이용하여 이차 전지를 만들기 위해 노력해 왔다. 최초의 사용 가능한 리튬 이온 흑연 전극이 Bell Laboratories에서 성공적으로 시험 생산되었습니다.

1983년 M. Thackeray, J. Goodenough 등은 망간 스피넬이 저렴한 가격, 안정성, 우수한 전기 전도성 및 리튬 전도성을 지닌 우수한 양극 재료임을 발견했습니다. 그것의 분해 온도는 높고 산화 특성은 리튬 코발트 산화물보다 훨씬 낮습니다. 단락 또는 과충전이 발생하더라도 화상 및 폭발의 위험을 피할 수 있습니다.

1989년 A.Manthiram과 J.Goodenough는 고분자 음이온이 있는 양극이 더 높은 전압을 생성한다는 사실을 발견했습니다.

1992년 일본의 Sony Corporation은 음극으로 탄소 재료를 사용하고 양극으로 리튬 함유 화합물을 사용하는 리튬 배터리를 발명했습니다. 충전 및 방전 과정에서 금속 리튬은 없고 리튬 이온만 있습니다. 이것은 리튬 이온 배터리입니다. 그 후, 리튬 이온 배터리는 소비자 전자 제품의 면모에 혁명을 일으켰습니다. 리튬 코발트 산화물을 양극 재료로 사용하는 이러한 배터리는 여전히 휴대용 전자 장치의 주요 전원입니다.

1996년에 Padhi와 Goodenough는 리튬 철 인산염(LiFePO4)과 같은 감람석 구조의 인산염이 전통적인 양극 재료, 특히 고온 저항보다 더 안전하고 과충전 저항이 전통적인 리튬 이온 배터리 재료를 훨씬 능가한다는 것을 발견했습니다. 따라서 고전류 방전을 위한 현재 주류 리튬 전지 양극 재료가 되었습니다. 배터리 개발의 역사를 통해 우리는 현재 세계 배터리 산업 발전의 세 가지 특징을 볼 수 있습니다. 하나는 리튬 이온 배터리, 니켈 수소 배터리 등을 포함한 친환경적이고 친환경적인 배터리의 급속한 발전입니다. 두 번째는 21차 전지에서 전지로의 전환으로 지속 가능한 발전에 부합합니다. 개발 전략; 셋째, 배터리를 소형, 경량화, 박형화 방향으로 더욱 발전시켰다. 상용 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 비에너지가 가장 높으며 특히 폴리머 리튬 이온 전지는 이차 전지의 박형화를 달성할 수 있습니다. 리튬이온전지는 부피비에너지와 질량비에너지가 크고, 재충전이 가능하고 무공해이며, 현재 전지산업 발전의 XNUMX대 특징을 가지고 있기 때문에 선진국에서 빠르게 성장하고 있다. 통신 및 정보 시장의 발전, 특히 휴대폰과 노트북 컴퓨터의 광범위한 사용은 리튬 이온 배터리에 대한 시장 기회를 가져왔습니다. 리튬 이온 배터리의 고분자 리튬 이온 배터리는 점차적으로 액체 전해질 리튬 이온 배터리를 고유 한 안전성으로 대체하고 리튬 이온 배터리의 주류가 될 것입니다. 폴리머 리튬 이온 배터리는 "XNUMX세기 배터리"로 알려져 있으며, 이는 축전지의 새로운 시대를 열 것이며 발전 전망은 매우 낙관적입니다.

리튬 이온 배터리를 만드는 방법은 무엇입니까?

첫째, 리튬 전지 재료 조성

네 가지 주요 재료: 양극 재료, 음극 재료, 격막, 전해질

부자재 : NMP, 동박, 알루미늄박, 알루미늄 쉘커버, 도전제, 접착제, 기타(EMD) 등

둘째, 생산 공정

리튬 배터리의 제조 공정은 전극 준비, 전지 조립, 활성화 감지 및 배터리 조립의 XNUMX가지 주요 공정으로 나눌 수 있습니다. 그 중 전극 생산에는 양극 및 음극 생산도 포함되며 주요 링크에는 일괄 처리, 교반, 코팅, 압연, 슬리 팅 및 탭의 단계가 포함됩니다.

셋째, 생산에 필요한 장비

리튬 이온 배터리의 생산 공정에 따라 리튬 배터리 장비는 주로 전단 장비, 중급 장비 및 후단 장비로 나눌 수 있습니다.

프론트 엔드 장비는 주로 진공 믹서, 코팅 기계, 롤러 프레스 및 슬리팅 기계를 포함한 전극 생산 공정에 사용됩니다. 코팅 공정은 교반된 슬러리가 금속에 고르게 코팅되어야 하며 두께는 3μm 미만으로 정확합니다. 슬라이스 표면에 버가 없는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 후속 공정에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 전공정 장비는 전체 생산 라인의 품질과 직결되는 배터리 제조의 핵심 장비입니다.

중형 장비는 주로 와인딩 머신 또는 라미네이션 머신, 셀 쉘링 머신, 액체 주입 머신, 밀봉 및 용접 장비를 포함한 셀 조립 공정을 주로 포함합니다.

백엔드 장비는 주로 셀 활성화 및 형성, 용량 분포 감지 및 배터리 팩으로의 조립과 같은 프로세스를 다룹니다. 상대적으로 말하면 쉘, 씰링, 테스트 및 기타 기계와 같은 중간 및 백엔드 장비는 비교적 간단하며 기술 요구 사항은 높지 않습니다.

리튬 배터리의 용도는 무엇입니까?

주로 디지털, 전력 및 에너지 저장의 세 부분으로 나뉩니다.

디지털 카테고리: 휴대폰, 태블릿, 노트북, 전기 장난감, MP3/MP4, 이어폰, 보조 배터리, 모형 항공기, 모바일 전원 공급 장치 등

전력 카테고리: 주로 전기 자동차를 말합니다., 글로프 카트, RV, 해양 기계, 자동 가이드 차량(AGV) , 자율 이동 로봇(AMR) , 전기 자전거 등

에너지 저장: 주로 기지국 전원 공급 장치, 청정 에너지 저장, 그리드 전력 저장, 가정용 태양열 저장 시스템 등에 사용됩니다.

앞으로 리튬 배터리가 더 널리 사용될 것으로 믿어집니다.

리튬 이온 배터리에 대해 문의할 수 있는 자세한 내용은

리튬 배터리의 장점은 무엇입니까?

리튬 배터리의 성능은 납축전지와 비교하여 어떻습니까?

리튬 배터리의 수명은 몇 배입니까?

세계 10대 리튬 배터리 제조사는?

납축전지에 비해 리튬전지의 저온성능은?