리튬 이온 배터리란 무엇입니까?

리튬 이온 배터리는 널리 사용되는 배터리 화학 유형입니다. 이 배터리의 가장 큰 장점은 충전이 가능하다는 것입니다. 이 기능으로 인해 오늘날 배터리를 사용하는 대부분의 소비자 장치에서 발견됩니다. 휴대폰, 전기 자동차, 배터리로 작동되는 골프 카트에서 찾을 수 있습니다.

리튬 이온 배터리는 어떻게 작동합니까?

리튬 이온 배터리는 하나 또는 여러 개의 리튬 이온 셀로 구성됩니다. 또한 과충전을 방지하기 위한 보호 회로 기판도 포함되어 있습니다. 보호 회로 기판이 있는 케이스에 설치된 셀을 배터리라고 합니다.

리튬 이온 배터리는 리튬 배터리와 동일합니까?

아니요. 리튬 배터리와 리튬 이온 배터리는 크게 다릅니다. 가장 큰 차이점은 후자는 충전식이라는 것입니다. 또 다른 주요 차이점은 유통기한입니다. 리튬 배터리는 사용하지 않은 상태에서 최대 12년 동안 사용할 수 있는 반면, 리튬 이온 배터리는 최대 3년의 유효 기간을 갖습니다.

리튬 이온 배터리의 주요 구성 요소는 무엇입니까

리튬 이온 전지에는 네 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 이것들은 다음과 같습니다:

양극

양극은 전기가 배터리에서 외부 회로로 이동할 수 있도록 해줍니다. 또한 배터리를 충전할 때 리튬 이온을 저장합니다.

음극

음극은 셀의 용량과 전압을 결정하는 역할을 합니다. 배터리를 방전할 때 리튬 이온을 생성합니다.

전해질

전해질은 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동하는 통로 역할을 하는 물질이다. 염, 첨가제, 각종 용매로 구성되어 있습니다.

구분 기호

리튬 이온 전지의 마지막 부분은 분리막입니다. 이는 음극과 양극을 분리하는 물리적 장벽 역할을 합니다.

리튬 이온 배터리는 전해질을 통해 리튬 이온을 음극에서 양극으로 또는 그 반대로 이동시켜 작동합니다. 이온이 이동함에 따라 양극의 자유 전자가 활성화되어 양극 집전체에 전하가 생성됩니다. 이러한 전자는 장치, 전화기 또는 골프 카트를 통해 음극 컬렉터로 흐른 다음 다시 음극으로 흐릅니다. 배터리 내부의 전자의 자유로운 흐름은 분리기에 의해 방지되어 접점쪽으로 강제됩니다.

리튬 이온 배터리를 충전하면 양극에서 리튬 이온이 방출되어 양극 쪽으로 이동합니다. 방전 시 리튬 이온은 양극에서 음극으로 이동하여 전류의 흐름을 생성합니다.

리튬 이온 배터리는 언제 발명되었나요?

리튬 이온 배터리는 70년대 영국의 화학자 Stanley Whittingham에 의해 처음 고안되었습니다. 실험 중에 과학자들은 스스로 재충전할 수 있는 배터리에 대한 다양한 화학 물질을 조사했습니다. 그의 첫 번째 시도는 이황화티타늄과 리튬을 전극으로 사용하는 것이었습니다. 그러나 배터리가 단락되어 폭발할 수 있습니다.

80년대에 또 다른 과학자인 John B. Goodenough가 이 도전에 나섰습니다. 얼마 지나지 않아 일본의 화학자 요시노 아키라(Akira Yoshino)가 이 기술에 대한 연구를 시작했습니다. Yoshino와 Goodenough는 리튬 금속이 폭발의 주요 원인임을 입증했습니다.

90년대에 리튬 이온 기술이 주목을 받기 시작했고, 1990년대 말에는 빠르게 인기 있는 전력원이 되었습니다. 소니가 이 기술을 상용화한 것은 이번이 처음이다. 리튬 배터리의 열악한 안전성 기록은 리튬 이온 배터리 개발을 촉발했습니다.

리튬 배터리는 더 높은 에너지 밀도를 유지할 수 있지만 충전 및 방전 중에는 안전하지 않습니다. 반면, 리튬 이온 배터리는 사용자가 기본 안전 지침을 준수할 경우 충전 및 방전이 매우 안전합니다.

최고의 리튬 이온 화학은 무엇입니까?

리튬 이온 배터리 화학 물질에는 다양한 유형이 있습니다. 상업적으로 이용 가능한 것들은 다음과 같습니다:

티탄산리튬
리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물
리튬 니켈 망간 코발트 산화물
리튬망간산화물(LMO)
리튬 코발트 산화물
리튬인산철(LiFePO4)

리튬 이온 배터리에는 다양한 유형의 화학 물질이 있습니다. 각각에는 장점과 단점이 있습니다. 그러나 일부는 특정 사용 사례에만 적합합니다. 따라서 선택하는 유형은 전력 요구 사항, 예산, 안전 허용 범위 및 특정 사용 사례에 따라 달라집니다.

그러나 LiFePO4 배터리는 가장 상업적으로 이용 가능한 옵션입니다. 이 배터리에는 양극 역할을 하는 흑연 탄소 전극과 음극 역할을 하는 인산염이 포함되어 있습니다. 최대 10,000사이클의 긴 사이클 수명을 가지고 있습니다.

또한 뛰어난 열 안정성을 제공하고 짧은 수요 급증을 안전하게 처리할 수 있습니다. LiFePO4 배터리의 열 폭주 임계값은 최대 화씨 510도이며, 이는 시중에서 판매되는 리튬 이온 배터리 유형 중 가장 높은 수준입니다.

LiFePO4 배터리의 장점

납산 및 기타 리튬 기반 배터리에 비해 인산철리튬 배터리는 큰 장점을 가지고 있습니다. 효율적으로 충전 및 방전하고, 더 오래 지속되며, 깊은 충전이 가능합니다.클레용량을 잃지 않고. 이러한 장점은 배터리가 다른 배터리 유형에 비해 수명 기간 동안 엄청난 비용 절감 효과를 제공한다는 것을 의미합니다. 아래에서는 저속 차량 및 산업용 장비에 사용되는 이러한 배터리의 구체적인 장점을 살펴보겠습니다.

저속 차량의 LiFePO4 배터리

저속 전기 자동차(LEV)는 무게가 3000파운드 미만인 4륜 자동차입니다. 전기 배터리로 구동되므로 골프 카트 및 기타 레크리에이션 용도로 널리 사용됩니다.

LEV용 배터리 옵션을 선택할 때 가장 중요한 고려 사항 중 하나는 수명입니다. 예를 들어, 배터리로 구동되는 골프 카트는 재충전할 필요 없이 18홀 골프 코스를 주행할 수 있을 만큼 충분한 전력을 가지고 있어야 합니다.

또 다른 중요한 고려 사항은 유지 관리 일정입니다. 좋은 배터리는 여유로운 활동을 최대한 즐기기 위해 유지 관리가 필요하지 않습니다.

배터리는 다양한 기상 조건에서도 작동할 수 있어야 합니다. 예를 들어 여름 더위와 기온이 떨어지는 가을에도 골프를 칠 수 있어야 합니다.

좋은 배터리에는 너무 과열되거나 냉각되어 용량이 저하되지 않도록 하는 제어 시스템도 함께 제공되어야 합니다.

이 기본적이면서도 중요한 조건을 모두 충족하는 최고의 브랜드 중 하나가 ROYPOW입니다. LiFePO4 리튬 배터리 제품군의 온도 정격은 4°F ~ 131°F입니다. 배터리에는 배터리 관리 시스템이 내장되어 있으며 설치가 매우 쉽습니다.

리튬 이온 배터리의 산업 응용 분야

리튬 이온 배터리는 산업용 애플리케이션에서 널리 사용되는 옵션입니다. 가장 일반적으로 사용되는 화학 물질은 LiFePO4 배터리입니다. 이러한 배터리를 사용하는 가장 일반적인 장비는 다음과 같습니다.

좁은 통로 지게차
균형 잡힌 지게차
3륜 지게차
워키 스태커
엔드 및 센터 라이더

리튬 이온 배터리가 산업 환경에서 인기를 얻고 있는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

고용량 및 장수

리튬 이온 배터리는 납축 배터리에 비해 에너지 밀도와 수명이 더 큽니다. 무게의 1/3만 나가고 동일한 출력을 제공할 수 있습니다.

수명주기는 또 다른 주요 이점입니다. 산업 운영의 목표는 단기 반복 비용을 최소로 유지하는 것입니다. 리튬 이온 배터리를 사용하면 지게차 배터리 수명이 3배 길어져 장기적으로 막대한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

또한 용량에 영향을 주지 않고 최대 80%의 더 넓은 방전 심도에서 작동할 수 있습니다. 이는 시간을 절약할 수 있다는 또 다른 이점이 있습니다. 배터리 교체를 위해 작업을 중간에 중단할 필요가 없으므로 충분한 기간 동안 수천 시간의 작업 시간을 절약할 수 있습니다.

고속 충전

산업용 납산 배터리의 경우 일반 충전 시간은 약 8시간입니다. 이는 배터리를 사용할 수 없는 전체 8시간 근무에 해당합니다. 따라서 관리자는 이러한 가동 중지 시간을 고려하여 추가 배터리를 구입해야 합니다.

LiFePO4 배터리를 사용하면 이는 어려운 일이 아닙니다. 좋은 예는ROYPOW 산업용 LifePO4 리튬 배터리, 납축 배터리보다 4배 빠르게 충전됩니다. 또 다른 이점은 퇴원 중에도 효율성을 유지할 수 있다는 것입니다. 납축전지는 방전되면서 성능이 저하되는 경우가 많습니다.

ROYPOW 산업용 배터리 제품군은 효율적인 배터리 관리 시스템 덕분에 메모리 문제도 없습니다. 납축 배터리는 종종 이 문제로 인해 어려움을 겪으며, 이로 인해 전체 용량에 도달하지 못할 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 황화 현상이 발생하여 이미 짧은 수명이 절반으로 단축될 수 있습니다. 이 문제는 납축 배터리를 완전히 충전하지 않고 보관할 때 자주 발생합니다. 리튬 배터리는 짧은 간격으로 충전할 수 있으며 0 이상의 용량에서도 문제 없이 보관할 수 있습니다.