배터리(2차전지)에 대해 (특성, 재료, 리튬이온, 분류/종류)

 

- 배터리(2차전지)에 대해

- 리튬이온

- 배터리(2차전지) 분류/종류

 

배터리(2차전지)에 대해

 

• 2차전지 중 50%가 납축전지 (중금속-환경문제, 무겁, 메모리효과: 잔량을 남기고 충전하다 보면 충전량을 완충량으로 점점 오해하고 완충량이 줄어든다.)
• 열화: 성능이 떨어지는 것
• 리튬이온전지는 열화가 덜 일어나 + 메모리효과(총량 오해) 자연방전이 없어
• 앞으로 고용량, 고에너지 밀도, 고출력(캐패시터), 경량화가 필요

<2차전지>

• 500회 충전 및 재사용
• 반영구적 화학 에너지 저장장치
• 양극과 음극의 전압 차이를 통해 전지를 저장 및 발생
• 양극활성제 음극활성제, 전해액, 분리막 등의 핵심소재.
• 이를 구성하는 물질과 구조에 따라 용량 및 출력, 전압 등 전기화학적 성질에서 다른 특성.
• Li-ion, Li-polyomer;, LiMH, NaCd 전지 등이 주된 제품

 

재료:

• 리튬, 코발트, 니켈, 텅스텐, Cd(카바이드), 흑연(음극재 소재 등의 활용이 증가 중)
• 4대 소재 원가비중: 양(36) 음(13) 분리막(14) 전해액(9)
• 양극재: 구성성분에 따라 NCM, NCA 등으로 분류. 니켈, 망간(이 둘이 많은 매장량과 저렴한 가격으로 주로 사용), 코발트, 티타늄 등이 사용
• 재료시장: 중국 > 일본, 한국

 

특성

리튬: 가볍고 뛰어난 전기화학적 반응. 높은 에너지 밀도. 하지만 전기차에는 5배의 밀도와 높은 안정성을 요구 -> 새로운 기술 or 금속공기전지 등을 연구 개발 중

 

 

리튬이온

 

사용처: EV, 산업용(유리, 세라믹, 그리스, 폴리머, 의약품 등), E-Bkike, IT기기, ESS

기기	리튬 사용량(kg)	기기	리튬 사용량(kg)
스마트폰	0.02	HEC (3kwh)	2.5
태블릿 pc	0.19	PHEV (10kwh)	8.0
노트북	0.37	EV (35kwh)	28
전기 자전거	0.75	ESS (1MW)	700

리튬이온 배터리 kwh당 평균 6km 감당

원산지: 중국, 아르헨티나, 볼리비아, 칠레 등 (+ 아프리카)

 

 

 

 

배터리(2차전지) 분류/종류

 

크기에 따라: 소형, 중대형

소재에 따라: 납축전지, 니켈-카드뮴전지, 니켈-수소전지, 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지

 

 

마치며

 

Ref

렛유인(기업분석 자료, 2차전지 교육)

인터넷 뉴스

도서

차세대 전지 산업의 국내외 시장동향

수소경제 미래 신기술 개발동향과 연료전지