리튬{0}}이온 배터리 - 다이어프램 분산 방식의 핵심 기술 이해

Jan 15, 2024

리튬-이온 배터리는 고전압, 높은 비에너지, 긴 수명 및 기타 장점으로 인해 가장 널리 사용되는 2차 배터리가 되었습니다. 격막은 배터리의 핵심 소재 중 하나로 리튬배터리의 성능을 결정짓는 역할을 하기 때문에 격막 소재와 제조 기술에 대한 연구가 더 필요하다.

 

리튬- 이온 배터리는 주로 양극, 음극, 격막, 전해질 및 기타 부품으로 구성됩니다. 충전 시 전해질의 양극에서 격막을 통해 리튬 이온(Li+)이 음극에 도달하고 음극 격자에 내장됩니다. 이때 양극은 리튬이 부족한 상태이고 음극은 리튬이 풍부한 상태입니다. 방전 시, Li{3}}리치 상태의 음극에서 다시 전해질 내의 격막을 거쳐 Li{4}}빈곤 상태의 양극으로 Li+가 제거되어 양극 격자에 삽입되는데, 이때 양극은 Li-리치 상태이고 음극은 Li-빈곤 상태가 된다. 전하 균형을 유지하기 위해 충방전 시 Li+가 양극과 음극 사이를 이동하는 동안 외부 회로에서는 동일한 수의 전자가 앞뒤로 이동하여 전류를 형성합니다.

 

리튬이온 배터리 분리막 상세정보

리튬- 이온 배터리는 주로 양극, 음극, 격막, 전해질 및 기타 부품으로 구성됩니다. 충전 시 전해질의 양극에서 격막을 통해 리튬 이온(Li+)이 음극에 도달하고 음극 격자에 내장됩니다. 이때 양극은 리튬이 부족한 상태이고 음극은 리튬이 풍부한 상태입니다. 방전 시, Li{3}}리치 상태의 음극에서 다시 전해질 내의 격막을 거쳐 Li{4}}빈곤 상태의 양극으로 Li+가 제거되어 양극 격자에 삽입되는데, 이때 양극은 Li-리치 상태이고 음극은 Li-빈곤 상태가 된다. 전하 균형을 유지하기 위해 충방전 시 Li+가 양극과 음극 사이를 이동하는 동안 외부 회로에서는 동일한 수의 전자가 앞뒤로 이동하여 전류를 형성합니다.

 

배터리 다이어프램의 중요성

다이어프램은 리튬{0}}이온 배터리의 중요한 부품으로, 배터리 내부의 양극과 음극 사이에 위치하여 리튬 이온의 통과를 동시에 보장하고 전자 전송을 방지합니다. 다이어프램의 성능은 배터리의 인터페이스 구조와 내부 저항을 결정하며, 이는 배터리의 용량, 순환 및 안전 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 다이어프램의 탁월한 성능은 배터리의 전반적인 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

리튬 배터리의 다이어프램 기능은 주로 두 가지 측면에 반영됩니다.

하나는 배터리에 대한 보안을 제공하는 것입니다. 다이어프램 재료는 먼저 버, 입자, 수지상 돌기 천공에 의한 단락 접촉 또는 단락을 방지하기 위해 우수한 절연성을 가져야 합니다. 따라서 다이어프램은 특정 인장 강도, 천공 강도, 쉽게 찢어지지 않아야 하며 기본적으로 갑작스러운 고온 조건에서 크기의 안정성을 유지해야 하며 녹지 않고 배터리의 단락 회로 및 열 폭주가 발생하지 않습니다.

두 번째는 충전 및 방전 기능과 속도 성능을 달성하기 위해 미세기공 채널을 갖춘 리튬{0}}이온 배터리를 제공하는 것입니다. 따라서 다이어프램은 다공성이 높고 미세 기공이 균일하게 분포된 필름이어야 합니다. 소재 자체의 특성과 필름 형성 후 기공 특성이 배터리 내 리튬 이온 이동을 제한하는데, 이는 이온 전도성의 성능 매개변수에 반영됩니다.

 

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