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리튬이온 배터리 프로젝트 배경

Lithium-ion battery is an indispensable energy storage product that drives human modern life, Lithium ion batteries are indispensable for daily communication, energy storage, household appliances, electric vehicles, electric ships, etc. And in special applications such as military, deep sea, and mining, lithium-ion batteries are characterized by their high energy density, long service life, and superior safety performance, Widely replaced the traditional lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries and other previous generation products.

리튬이온 배터리는 기술 집약적 산업이며, 이 산업의 발전은 국가의 장비 제조 및 재료 산업의 발전도 적극적으로 추진할 수 있습니다. 첨단 멤브레인 기술, 자동 조립 라인 기술, 저노점 및 고청정 공기 분위기 기술 및 리튬 이온 배터리 제조의 핵심 공정에 사용되는 해당 장비는 다른 산업 기술 및 장비 개발에 긍정적인 지도 및 실증 역할을 합니다. 리튬 이온 배터리에 사용되는 재료는 국부적인 구리 광석, 코발트 광석 및 흑연 광석과 통합되어 리튬 이온 배터리용 초박형 동박, 리튬 코발트산염(리튬 니켈 코발트 망간산염) 음극 재료 및 고탄성 금속으로 심층 가공할 수 있습니다. 에너지 흑연 양극 재료.

현재 리튬이온 배터리가 가장 널리 사용되는 배터리 유형이지만, 기술이 발전함에 따라 다양한 유형의 리튬이온 배터리가 있으며 각 유형마다 장점과 단점이 있습니다. 그러나 전반적으로 리튬 이온 배터리에는 다음과 같은 공통적인 장점과 단점이 있습니다.

리튬이온 배터리의 장점.

(1) 고전압: 단일 배터리의 작동 전압은 Ni Cd 및 Ni-H 배터리의 3배인 3.7-3.8V(최고 셀 전압은 최대 4.2V까지 충전 가능)에 도달할 수 있습니다.

(2) 높은 비에너지: 현재 달성할 수 있는 실제 비에너지는 약 555Wh/kg이며, 이는 재료가 150mAh/g(Ni Cd의 3~4배, 2~3배) 이상의 비용량에 도달할 수 있음을 의미합니다. 배 Ni MH), 이는 이론값의 약 88%에 가깝습니다.

(3) 긴 사이클 수명: 일반적으로 500회 이상, 심지어 1000회 이상에 도달할 수 있으며, 인산철리튬은 2000회 이상에 도달할 수 있습니다. 저전류 방전 기기의 배터리 수명은 경쟁력을 두 배로 높여줍니다.

(4) 우수한 안전 성능 : 무공해, 메모리 효과가 없습니다. 리튬이온전지의 전신인 리튬이온전지는 금속리튬으로 인한 수지상정(dendrite) 형성과 단락 현상으로 인해 응용분야가 축소되어 왔다. 리튬이온에는 카드뮴, 납, 수은 등 환경을 오염시키는 원소가 포함되어 있지 않습니다. 특정 공정(예: 소결)에서 일부 Ni Cd 배터리의 주요 단점은 "메모리 효과"로, 이는 배터리 사용을 심각하게 제한합니다. 하지만 리튬이온은 이런 문제가 전혀 없습니다.

(5) 낮은 자가방전 : 상온에서 완충하여 1개월간 보관한 Li 이온의 자가방전율은 약 2%로 Ni Cd의 25~30%, Ni의 30~35%에 비해 훨씬 낮다. 그리고 MH.

(6) 급속 충방전: 30분 충전 후 공칭 용량의 80% 이상에 도달할 수 있으며, 현재 인산철 배터리는 10분 충전 후 공칭 용량의 90%에 도달할 수 있습니다.

(7) 높은 작동 온도 범위: 작동 온도는 -25~55°C입니다. 전해질 및 양극의 개선으로 -40~70°C까지 확대될 것으로 예상됩니다.

리튬이온 배터리의 단점

(1) 노화: 다른 충전식 배터리와 달리 리튬 이온 배터리의 용량은 사용 횟수와 관계없이 온도와 관련하여 서서히 감소합니다. 가능한 메커니즘은 내부 저항이 점차 증가하므로 작동 전류가 높은 전자 제품에 반영될 가능성이 높다는 것입니다. 흑연을 티탄산리튬으로 교체하면 수명이 연장되는 것으로 보입니다.

(2) 과충전을 견딜 수 없음: 과충전 중에는 과도한 내장 리튬 이온이 격자에 영구적으로 고정되어 방출될 수 없으므로 배터리 수명이 단축되고 가스 생성으로 인해 기포가 발생할 수 있습니다.

(3) 과방전에 견딜 수 없음: 과방전 시 전극에서 과도한 리튬 이온이 이탈되어 격자 붕괴가 발생하고, 수명이 단축되며, 가스 발생으로 인해 기포가 발생할 수 있습니다.

(4) 다중 보호 메커니즘이 필요합니다. 잘못된 사용으로 인해 수명이 단축되고 심지어 폭발로 이어질 수 있다는 사실 때문에 리튬 이온 배터리 설계에는 다중 보호 메커니즘이 추가되었습니다.

보호 회로: 과충전, 과방 전, 과부하 및 과열을 방지합니다.

배기구: 배터리 내부의 과도한 압력을 방지합니다.

다이어프램 특성: 내부 단락을 방지하기 위해 천공 저항이 높습니다. 배터리의 내부 온도가 너무 높으면 여전히 녹아서 리튬 이온이 통과하는 것을 방지하고 배터리 반응을 차단하며 내부 저항이 증가할 수 있습니다(최대 2kQ).

요약하면, 리튬이온전지 산업의 발전은 개발도상국을 선진국으로 발전시키는 강력한 산업이다.

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