리튬 배터리 산업의 용어 및 설명: 2부

Dec 10, 2024 메시지를 남겨주세요

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적층 알루미늄 플라스틱 필름:리튬 배터리 셀을 유연 포장재로 포장하는 핵심 소재입니다. 각종 플라스틱과 알루미늄 호일, 접착제로 구성된 고강도, 고배리어 다층 복합재료입니다. 매우 높은 차단 특성, 전해질 안정성, 냉간 스탬핑 성형성, 천공 저항성 및 절연성을 갖추고 있어 소프트 팩 리튬 배터리에서 가장 중요한 안전 링크입니다.

 

 

그릇:활성 물질과 지지 및 전도성 "수집체"로 구성된 화학 동력원의 두 전극(일반적으로 시트형 다공성 본체)입니다. 극판을 만들 때 활성물질을 집전체에 직접 첨가할 필요가 없고, 특정 공정을 통해 원료를 특정 형태로 만든 후 집전체와 결합하는 경우가 많다. 예를 들어, 납산 배터리에서 전극판의 일반적인 형태에는 붙여넣은 판과 관형 판이 포함됩니다.

 

 

양극판:상대적으로 양극 전위를 갖는 배터리의 전극판입니다. 배터리의 충전 및 방전 과정에서 양극판의 활물질은 전기화학 반응에 참여하여 전기 에너지를 저장 및 방출합니다. 동시에 양극판은 배터리의 외부 회로를 연결하는 중요한 부분이기도 하며 전류가 원활하게 흐를 수 있도록 보장합니다.

 

 

네거티브 플레이트:전지에서 상대적으로 음극 전위를 갖는 전극판으로, 양극판과 함께 전지의 기본 구조를 형성합니다. 전지의 방전 과정에서 음극판의 활물질은 산화반응을 거쳐 전자를 방출하고 외부 회로를 통해 양극판으로 흘러가면서 전류를 발생시킨다. 충전 과정에서 음극판은 양극판에서 역류하는 전자를 받아 활물질이 환원 반응을 일으키며 원래 상태로 돌아갑니다.

 

 

전극:전도성 매질(고체, 기체, 진공 또는 전해질 용액)에서 전류를 입력하거나 내보내는 두 끝으로 사용됩니다. 전류를 입력하는 극을 양극 또는 양극이라 하고, 전류를 방출하는 극을 음극 또는 음극이라고 합니다. 전극의 기능은 전자 흐름 경로 제공, 전기 화학 반응 실현 및 신호 변환을 포함하여 회로에서 전기 에너지를 운반 및 변환하고 전류에 대한 전도성 매체 역할을 하는 것입니다.

 

 

전극의 활성 표면:전해질 용액과 접촉하여 전기화학 반응에 참여할 수 있는 전극 재료의 특정 영역을 나타냅니다. 이러한 영역은 일반적으로 높은 비표면적, 높은 전도성 및 풍부한 촉매 활성 부위와 같은 독특한 물리적, 화학적 특성을 가지고 있습니다. 주요 기능은 전하 이동 채널을 제공하고 전기화학 반응을 촉매하며 반응 면적을 늘리는 것입니다.

 

 

전해질:수용액에 용해되거나 용융된 상태에서 자체적으로 전기를 전도할 수 있는 화합물. 전해질은 이온화 정도에 따라 강전해질과 약전해질로 나눌 수 있으며, 거의 모든 이온화된 전해질이 강전해질이고 일부 이온화된 전해질만이 약전해질입니다. 전해질은 이온 또는 극성 공유 결합으로 결합되어 있는 물질로, 물에 용해되거나 가열되면 자유롭게 움직이는 이온으로 해리되어 전기를 전도할 수 있습니다.

 

 

분리 기호:배터리의 양극과 음극 사이에 위치하는 박막 소재로 배터리의 안전성과 가격에 직접적인 영향을 미칩니다. 주요 기능은 양극과 음극을 분리하고, 이온을 통과시키고, 안전성을 향상시키며, 배터리 내부 압력을 조절하고, 배터리 용량을 제어하는 ​​것입니다.

 

 

누출:배터리 내부에서 전기유체, 가스, 기타 물질이 넘쳐 흐르는 현상입니다. 이러한 누출은 밀봉 문제, 안전 밸브 고장, 단자 누출 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 이유로 인해 발생할 수 있습니다.

 

 

활성 물질:배터리 충방전 과정에서 화학반응에 참여하고, 산화·환원 반응을 통해 전기에너지를 저장 및 방출하는 물질을 말합니다.

 

 

전기화학 반응:전류의 작용으로 인해 전해질 용액에서 일어나는 화학 반응을 말합니다. 전기화학의 범주에 속하며, 전기와 화학변화의 관계를 다루는 화학의 한 분야이다. 전기화학 반응은 전해 반응과 배터리 반응의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

 

 

전극 분극:전극에 전류가 흐를 때 전극 전위가 가역적 전극 전위에서 벗어나는 현상을 말합니다. 이러한 편차는 전극 반응 과정의 특정 단계의 느린 속도로 인해 발생하며, 이로 인해 전극 전위가 평형 상태에서 벗어나게 됩니다.

 

 

농도 양극화:분리과정(막분리 등)이나 전기분해 과정에서 계면이나 경계층에서 용질(이온이나 분자량이 다른 용질)의 농도가 변화하여 유체저항이 증가하고 국부적인 삼투압이 증가하는 현상을 말한다. 이는 결국 용매 투과 플럭스 또는 전극 전위에 영향을 미칩니다.

 

 

옴 극성:물질 내의 양이온과 음이온이 전기장의 영향으로 재분배되고 방향이 바뀌어 물질의 전반적인 분극을 초래하는 과정을 말합니다. 이는 전류 흐름에 대한 전해질의 저항으로 인해 전기화학 시스템에서 발생하는 현상인 저항 분극이라고도 할 수 있습니다.

 

 

활성화 극성:전기화학적 분극 또는 화학적 분극으로도 알려져 있는 것은 전극 분극의 기본 형태입니다. 전기화학반응이 지연되어 전극의 전위가 평형전위에서 벗어나는 현상을 말한다.

 

 

양극 분극:양극 전위가 평형 전위에서 벗어나 외부 전류의 작용으로 인해 양의 방향으로 이동하는 전기화학 공정의 현상입니다. 원리: 전기화학 시스템에서는 외부 전류가 양극을 통과하면 원래의 평형 상태가 깨지고 양극 표면에서 산화 반응이 일어나 전자가 양극 밖으로 흘러 외부 회로로 들어가게 된다. 전자 유출 속도가 양극 표면의 용액으로 들어가는 금속 이온의 속도보다 크기 때문에 양극 표면에 양전하가 축적되어 양극 전위가 양의 방향으로 이동하게 됩니다.

 

 

음극 분극:1차 전지나 전해조에 전류를 흘린 후 음극 전위가 음의 방향으로 이동하는 현상. 원리: 전기화학 시스템에서는 외부 전류가 음극을 통과하면 음극 표면에서 환원 반응이 일어나고 외부 회로에서 음극으로 전자가 흐른다. 음극 반응이 아직 이러한 전자를 흡수할 수 없으면 전자가 음극에 축적되어 음극 영역의 전위가 평형 전위에서 벗어나 음의 방향으로 변경되어 음극 분극이 형성됩니다.

 

 

부반응:메인 배터리 반응 외에 배터리 작동 중에 발생하는 추가적이고 불필요한 반응을 말합니다. 이러한 반응은 충전 효율 감소, 배터리 용량 감소, 배터리 수명 단축 또는 배터리 성능 저하 등 배터리 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

 

용량:특정 조건(방전율, 온도, 종단 전압 등)에서 배터리가 방출할 수 있는 전기량을 말하며, 일반적으로 암페어시(A·h) 또는 밀리암페어시(mAh)로 측정됩니다. 그 중 1A·h는 3600쿨롱(C)에 해당하고, 1Ah는 1000mAh에 해당한다.

 

 

전압:배터리 내 전하 분포의 균일성을 측정하는 물리량으로, 배터리의 양극과 음극 사이의 전위차를 나타냅니다. 간단히 말하면, 배터리 전압은 배터리 내부의 '압력'으로, 외부 회로를 통해 전자가 양극에서 음극으로 흘러 전류가 발생하게 되는 것입니다.

 

 

현재의:방전 속도, 온도, 부하 등과 같은 특정 조건에서 배터리가 제공할 수 있는 전류의 양을 반영하여 배터리의 충전 흐름 속도를 설명하는 물리량입니다.

 

 

저항:배터리 작동 중 배터리 내부에 전류가 흐를 때 배터리에 발생하는 저항을 말합니다. 배터리 성능을 측정하는 중요한 기술 지표입니다. 배터리의 내부 저항에는 주로 오믹 저항과 분극 저항이 포함되며, 그 중 분극 저항에는 전기화학적 분극 저항과 농도 분극 저항이 포함됩니다.

 

 

정격 용량:배터리가 완전히 충전되었을 때 특정 부하 조건에서 지속적으로 전류를 공급할 수 있는 시간을 말하거나, 배터리가 저장하고 방출할 수 있는 전기량을 물리적 단위로 표시합니다.

 

 

잔여 용량:배터리가 현재 상태에서 저장하고 방출할 수 있는 전기량, 즉 배터리가 현재 상태에서 완전 방전까지 제공할 수 있는 총 전기량을 나타냅니다. 이 표시기는 배터리 사용 상태를 평가하고 남은 사용 시간을 예측하며 장치가 올바르게 작동하는지 확인하는 데 중요합니다.

 

 

부피 용량:배터리 또는 활성물질이 단위 부피당 저장하고 방출할 수 있는 전기 에너지의 양을 나타냅니다. 이는 일반적으로 부피 기준으로 배터리의 에너지 밀도를 반영하는 밀리리터당 밀리암페어 시간(mAh/mL) 또는 입방 센티미터당 밀리암페어 시간(mAh/cm 3)으로 표시됩니다.

 

 

중량 측정 용량:중량비용량이라고도 하며, 완전히 방전되었을 때 배터리 또는 활물질의 단위 질량이 제공할 수 있는 전기량을 나타냅니다. 이는 일반적으로 질량 기준으로 배터리의 에너지 밀도를 반영하는 그램당 밀리암페어 시간(mAh/g) 또는 킬로그램당 와트시(Wh/kg)로 표시됩니다.

 

 

지역별 용량:배터리가 단위 면적(예: 전극의 표면적)당 제공할 수 있는 에너지의 양을 나타내며, 배터리의 에너지 밀도를 면적 차원으로 반영합니다. 이 표시기는 일반적으로 mAh/cm ² 또는 F/cm ²(용량성 에너지 저장 장치의 경우)로 표시됩니다.

 

 

그램당 용량:용량 밀도 또는 질량 특정 용량이라고도 하며 일반적으로 그램당 밀리암페어 시간(mAh/g)으로 표시됩니다. 활성물질의 단위질량당 저장 및 방출할 수 있는 전기량을 반영하며, 배터리의 에너지 저장용량을 측정하는 중요한 지표 중 하나입니다.

 

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온도 계수:온도에 따른 배터리 출력 전압 변화의 비율을 말하며 일반적으로 섭씨 온도당 전압 변화(예: mV/도 또는 V/K)로 표시됩니다. 의미: 다양한 온도 조건에서 안정적인 출력 전압을 유지하는 배터리의 능력을 반영합니다. 온도 계수가 작을수록 온도 변화에 대한 배터리의 민감도가 낮아지고 출력 전압이 더욱 안정적입니다.

 

 

배터리 에너지:배터리에 저장된 전기 에너지의 총량을 말하며, 특정 조건에서 배터리가 방출할 수 있는 에너지의 양을 나타냅니다. 이는 배터리의 정격 전압, 작동 전류, 작동 시간을 곱한 와트시(Wh)로 표시됩니다.

 

 

체적 에너지:"체적 에너지 밀도"라고도 알려져 있으며, 배터리가 단위 부피당 제공할 수 있는 에너지의 양을 나타냅니다. 이는 배터리의 에너지 밀도를 부피 차원으로 반영합니다.

 

 

중량 에너지:질량 에너지 밀도라고도 알려진 이는 배터리의 단위 질량당 에너지 출력을 나타내는 물리량입니다. 배터리의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나로, 전기차의 전반적인 품질과 주행거리에 큰 영향을 미칩니다.

 

 

체적 전력:'체적 전력 밀도'라고도 알려진 이는 배터리의 출력 전력과 부피의 비율을 말하며 배터리 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.

 

 

사이클링 생활:특정 충전 및 방전 체제에서 용량이 지정된 값(예: 초기 용량의 80%)으로 떨어지기 전에 배터리가 견딜 수 있는 완전 충전 및 완전 방전 주기 수를 나타냅니다.

 

 

충전/방전 곡선:충전 및 방전 과정에서 시간이나 용량에 따른 배터리의 전압 변화를 그래픽으로 표현한 것입니다. 이러한 곡선은 배터리 성능을 평가하고, 배터리 사용량을 최적화하고, 배터리 수명을 예측하는 데 매우 중요합니다.

 

 

방전 전류:배터리 또는 배터리가 저장된 전기 에너지를 부하로 방출할 때 형성되는 전류입니다. 이는 배터리 성능을 나타내는 중요한 지표로, 배터리의 사용 시간과 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.

 

 

방전율:방전 과정에서 배터리의 전압이 초기 값에서 최종 값으로 감소하는 속도를 말하며, 배터리가 지정된 시간 내에 정격 용량을 방전하는 데 필요한 전류 값으로 이해될 수 있습니다. 배터리의 방전 성능을 측정하는 중요한 지표입니다.

 

 

과방전:방전 중에 전압이 지정된 종단 전압 아래로 떨어진 후에도 배터리가 계속해서 방전되는 동작을 나타냅니다. 배터리 방전 과정에서 저장된 전기 에너지가 점차 방출되고 전압이 서서히 떨어집니다. 전압이 특정 값 이하로 떨어지면 방전을 멈추고 배터리를 충전하여 에너지 저장 상태를 회복해야 합니다. 이 규정치 이하로 방전이 계속되면 과잉 방전으로 간주됩니다.

 

 

단락:이는 어떤 이유로 배터리의 양극과 음극이 매우 낮은 저항으로 서로 연결되어 비정상적인 경로를 형성하는 데 발생합니다. 옴의 법칙(I=U/R)에 따라 전압 U가 일정할 때 저항 R이 작을수록 전류 I는 커집니다. 따라서 배터리가 단락되면 매우 큰 전류가 생성됩니다. . 한편, 줄(Joule)의 법칙(Q=I ² Rt)에 따라 큰 전류가 도체에 흐르면 상당한 양의 열이 발생하여 배터리 온도가 급격히 상승합니다.

 

 

단락 전류:배터리에 단락이 발생했을 때 단락 경로를 통과하는 전류를 나타냅니다. 이러한 유형의 전류는 일반적으로 매우 크며 배터리의 정격 전류를 훨씬 초과하여 배터리와 주변 장비에 심각한 손상을 초래할 수 있으며 잠재적으로 화재나 폭발을 일으킬 수도 있습니다.

 

 

자가 방전:전해액의 부반응, 전극재료의 불안정성, 물리적 미세단락, 막결함, 환경온도, 보관상태 등 다양한 내부적 요인으로 인해 사용하지 않거나 보관한 상태에서 배터리의 전력이 점차 감소하는 현상입니다. 리튬이온 배터리의 경우 자가방전은 주로 전해질 내 리튬이온 이동, 전극재료의 산화환원 반응 등 배터리 내부의 화학반응에 의해 발생한다.

 

 

방전 깊이:배터리 전체 용량 대비 사용된 용량의 비율을 반영하여 배터리의 사용 상태를 측정하는 중요한 지표입니다. 이 비율은 일반적으로 백분율 형식으로 표시되며 구체적인 계산 방법은 DOD=(1- 현재 남은 전력/총 배터리 전력) x 100%입니다.

 

 

방전율/충전율:배터리가 지정된 시간 내에 정격 용량을 방전 또는 충전하는 데 필요한 전류 값을 나타내며 일반적으로 문자 C로 표시됩니다. 수치적으로 정격 용량에 대한 충전 및 방전 전류의 비율, 즉 C{{0 }}I/Q, 여기서 I는 충전 및 방전 전류(암페어 시간 단위)를 나타내고 Q는 배터리의 정격 용량(암페어 시간 단위)을 나타냅니다.

 

 

방전 전압:배터리가 방전 과정에서 외부 회로를 통과할 때 배터리의 두 전극 사이의 전위차입니다. 전류가 배터리를 통과할 때 배터리의 내부 저항을 극복해야 하기 때문에 이는 항상 배터리의 개방 회로 전압보다 낮습니다. 방전 전압의 크기는 배터리의 종류, 용량, 방전 전류, 방전 시간 등의 요인과 관련이 있습니다.

 

 

방전 종료 전압:이는 배터리 방전 프로세스 중 중요한 매개변수로, 배터리 방전의 종료 지점을 표시합니다. 배터리 전압이 종단 전압 이하로 떨어진 경우, 방전을 계속하면 용량 감소, 수명 단축, 심지어 손상 등 배터리에 돌이킬 수 없는 손상이 발생할 수 있습니다. 따라서 배터리 종단 전압을 합리적으로 제어하는 ​​것은 배터리를 보호하고 수명을 연장하는 데 매우 중요합니다.

 

 

공칭 전압:배터리가 완전히 충전되었을 때 방전 시작부터 끝까지의 평균 출력 전압 값을 나타냅니다. 이는 배터리의 정격 작동 전압 범위를 반영하여 배터리의 애플리케이션, 충전, 보호 및 기타 측면에 대한 중요한 참조를 제공합니다.

 

 

개방 회로 전압:이는 개방 회로 동안 두 극을 통과하는 전류가 없을 때 배터리의 양극 전위와 음극 전위의 차이와 같습니다. 실제 배터리 시스템에서는 배터리의 두 극에 설정된 전위가 대부분 안정 전위이기 때문에 개방 회로 전압은 실제로 두 극의 안정 전위 간의 차이입니다. 개방회로전압은 일반적으로 배터리의 기전력보다 낮지만 이를 배터리의 기전력으로 근사화할 수 있습니다.

 

 

작동 전압:방전 과정에서 배터리가 제공하는 실제 전압 값을 나타냅니다. 배터리의 내부 저항으로 인해 배터리에 전류가 흐를 때 내부 저항의 저항을 극복해야 합니다. 따라서 작동 전압은 항상 배터리의 개방 회로 전압(즉, 배터리가 부하나 외부 회로에 연결되지 않았을 때의 전압)보다 낮습니다.

 

 

쉘 전압:배터리의 쉘 전압은 배터리의 표준 매개 변수는 아니지만 결함 진단이나 성능 평가와 같은 경우에는 배터리 쉘과 전극 사이의 전압을 측정합니다. 이 전압 값은 내부 저항, 전해질 상태, 단락 여부 등 배터리 내부 상태를 반영할 수 있습니다.

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