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간략한 소개 리튬 배터리 유형
리튬 이온 배터리는 액체 리튬 이온 배터리(LIB)와 폴리머 리튬 이온 배터리(줄여서 LIP)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 고분자 리튬 이온 배터리는 고체 고분자 전해질 리튬 이온 배터리, 젤 고분자 전해질 리튬 이온 배터리 및 고분자 음극 재료로 만들어진 리튬 이온 배터리로 나눌 수 있습니다. 양극재에 따라 코발트산리튬, 망간산리튬, 니켈산리튬, 삼원계 물질, 인산철리튬 등으로 구분됩니다. 대부분의 모바일 전원 공급 장치는 망간산리튬으로 만들어집니다. 우리가 흔히 사용하는 휴대폰 배터리와 마찬가지로 망간산리튬과 코발트산리튬으로 만들어진 배터리가 많습니다.
현재 전기차 시장의 주류 소재는 3원계 리튬 배터리(리튬니켈코발트망간산(니콤)O2), 망간산리튬(LiMn2O4), 인산철리튬(LiFePO4)이다. 현재 전력용 리튬 이온 배터리에 사용되는 가장 유망한 양극 재료는 주로 변형된 망간산 리튬(LiMn2O4), 인산철리튬(LiFePO4) 및 리튬 니켈 코발트 망간산염(Li(Ni, Co, Co, Li))입니다. 삼원 리튬 배터리의 삼원 리튬 폴리머는 양극 재료가 리튬 니켈 코발트 망간산염(Li(NiCoMn)O2)인 리튬 배터리입니다. 삼원 복합 양극 재료의 전구체 제품은 니켈 염을 사용합니다. 코발트염과 망간염을 원료로 하며 니켈 코발트 망간의 비율은 실제 필요에 따라 조정될 수 있습니다. 양극으로 삼원 물질을 사용하는 배터리는 일반 코발트산 리튬보다 안전성이 높고 용량과 안전성이 더 우수하며 초기에는 기술적인 이유로 공칭 전압이 3.5~3.6V에 불과하여 적용 범위가 제한되었습니다. 배터리의 공칭전압은 3.7V에 이르렀고, 용량도 리튬코발트산화물 배터리 수준을 넘어섰습니다. 세계 5대 배터리 브랜드인 산요(SANYO), 파나소닉(PANASONIC), 소니(SONY), LG, 삼성(Samsung)에서는 상당수의 노트북 배터리 라인이 기존 코발트산 리튬 배터리를 삼원 배터리로 교체했으며, 리튬 코발트 배터리의 생산이 완전히 중단되었습니다. 현재 국내외 대부분의 소형 고속 전력 배터리는 삼원계 음극 재료를 사용하고 있습니다. 망간산 리튬 배터리는 양극이 망간산 리튬으로 만들어진 배터리입니다. 망간산 리튬 배터리의 공칭 전압은 2.5~4.2vV입니다. 망간산 리튬 배터리는 가격이 저렴하고 안전성이 우수하여 널리 사용되고 있습니다.
망간산 리튬 배터리의 공칭 전압은 3.7v이고 완제품의 내부 저항은 200mΩ 이하이며 제품 크기는 최대 19.2*56.5*69.5mm입니다.
양극재는 가격이 저렴하고 안전성이 우수하며 저온 성능이 우수하지만, 재료 자체가 불안정하고 쉽게 분해되어 가스를 발생시키기 때문에 배터리 비용을 줄이기 위해 다른 재료와 혼합하는 데 주로 사용됩니다. 그러나 사이클 수명이 급격히 감소하고 부풀어 오르기 쉽고 고온 성능이 좋지 않으며 수명이 상대적으로 짧습니다. 주로 대형, 중형 배터리, 파워 배터리에 사용되며 공칭전압은 3.7V이다. 배터리 부풀음, 고창 등 일반적인 문제는 전해질의 유출입니다.
인산철리튬 배터리의 정식 명칭은 인산철리튬 리튬이온 배터리로 길이가 너무 깁니다. 성능이 전력 애플리케이션에 특히 적합하기 때문에 이름에 '전력'이라는 단어가 추가됩니다. 즉, 인산철리튬 전력 배터리입니다. 어떤 사람들은 이를 '리튬철(LiFe) 전원 배터리'라고도 부릅니다.
고효율 출력: 표준 방전은 2~5C, 연속 고전류 방전은 10C, 순간 펄스 방전(10S)은 2~5C에 도달할 수 있습니다.
고온에서 우수한 성능: 외부 온도가 65℃일 때 내부 온도는 95℃까지 높으며 배터리가 방전되면 온도가 160℃에 도달할 수 있으므로 배터리 구조가 안전하고 온전합니다.
배터리 내부나 외부가 손상되더라도 배터리가 타지 않고 폭발하지 않으며 최고의 안전성을 가지고 있습니다.
우수한 사이클 수명, 500사이클 후에도 방전 용량은 여전히 95% 이상입니다. 배터리 팩의 사이클 수명은 800~2000회이어야 합니다.
0V까지의 과방전은 손상되지 않습니다.
빠르게 충전할 수 있습니다.
저렴한 비용;
동일한 크기와 용량의 인산철리튬 배터리는 납축전지의 1/3, 납축전지의 1/3이다.
환경에 오염이 없습니다. 배터리에는 중금속 및 희소 금속(Ni-MH 배터리에는 희소 금속 필요)이 포함되어 있지 않으며, 무독성(SGS 인증 통과), 무공해, 유럽 ROHS 규정을 준수하는 완전 친환경 배터리입니다. 그러나 납축전지에는 다량의 납이 함유되어 폐기 후 적절하게 처리하지 않으면 환경에 2차 오염을 일으킬 수 있는 반면, 인산철리튬 재료는 생산 및 사용 중에 오염이 없습니다.
삼원리튬전지와 리튬인산철전지 비교
동일한 배터리 구조를 사용하여 삼원계 재료와 인산철리튬 재료를 선택하여 배터리를 만들고, 서로 다른 조건에서 방전, 충전 및 사이클링 테스트를 수행했습니다. 삼원계 재료는 다양한 온도에서 충전 속도, 방전 속도 및 방전 성능이 장점인 반면 인산철리튬 재료는 더 나은 사이클링 성능을 가지며 1C에서 5,000회 사이클 후에도 초기 용량의 80% 이상을 유지할 수 있습니다. 인산철리튬 배터리는 안전성 면에서도 삼원계 재료보다 우수합니다.
예를 들어, 일반적으로 삼원 리튬 배터리의 단일 셀은 800배이고 그룹 배터리의 수명은 400-500배입니다. 좋은 저온 성능. 리튬철 배터리 셀의 사이클 수명은 2000회이고 그룹 배터리의 사이클 수명은 800-1000회입니다. 리튬 철 배터리는 18650 실린더(원통형이며 삼원계 리튬 배터리보다 크기가 약간 더 큼) 및 소프트 패키지로 제공됩니다.
인산철리튬 배터리의 단점: 인산철리튬 배터리 양극의 탭 밀도는 작고 밀도는 일반적으로 약 0.8~1.3입니다. 큰 볼륨.
전도성이 낮고, 리튬 이온의 확산 속도가 느리며, 장시간 충전 및 방전 시 실제 비용량이 낮습니다. 인산철리튬 배터리의 저온 성능이 좋지 않습니다. (유럽의 겨울 추위와 같이 특히 추운 환경에서는 -10℃ 이상의 온도에서는 전기를 방출할 수 없습니다.)
리튬 배터리의 보관 및 유지 관리
리튬 배터리는 완전 방전보다는 부분 방전을 하는 것이 좋으며, 완전 방전을 자주 피하는 것이 좋습니다. 배터리가 완전히 충전된 후에는 즉시 배터리를 분리하는 것이 가장 좋습니다.
리튬 배터리의 노화 속도는 온도와 충전 상태에 따라 결정됩니다. 다음 표는 두 가지 매개변수에 따른 배터리 용량 감소를 보여줍니다.
온도 충전 40% 충전 100%
0°C 1년 후 98% 용량 1년 후 94% 용량
25°C 1년 후 96% 용량 1년 후 80% 용량
40°C 1년 후 85% 용량 1년 후 65% 용량
60°C 1년 후 75% 용량 3개월 후 60% 용량
유지 관리: 삼원 리튬 배터리가 과방전되고 전압이 너무 낮으면 배터리도 손상됩니다. 3개월에 한 번씩 유지하는 것이 좋습니다. 가능하다면 배터리를 40%까지 충전하고 서늘한 곳에 보관하세요. 이러한 방식으로 배터리 자체의 보호 회로가 장기간 보관 기간 동안 작동할 수 있습니다. 배터리를 완전히 충전한 후 고온에 방치하면 배터리가 크게 손상될 수 있습니다.
보관: 단기 보관: 온도와 습도가 -20 C ~ 35 C 65 20%인 건조하고 비부식성 가스 장소에 배터리를 보관하십시오. 온도와 습도가 이 온도 및 습도보다 높거나 낮으면 배터리의 금속 부분이 녹슬거나 배터리 누수가 발생합니다.
장기 보관: 장기간 보관하면 배터리 활성 물질의 자체 방전 및 부동태화가 가속화되므로 주변 온도 및 습도는 10C ~ 30C 65 20%이어야 합니다. 동시에 장기 보관(예: 1년 이상)으로 인한 자체 방전 및 활성 물질의 부동태화로 인한 부정적인 영향을 줄이기 위해 배터리는 3개월에 한 번씩 충전 및 방전되어 원래 성능을 복원해야 합니다.
수명: 일반적인 상황에서 리튬 배터리의 최적 사용 온도는 20~25℃입니다. 따라서 최저 온도 조건에서는 리튬 배터리의 사용 수명이 절반으로 줄어듭니다. 정상적인 수명이 500사이클인 경우 바닥 온도는 300회 미만일 수 있습니다. 온도가 -20℃를 초과하면 삼원전지를 전혀 사용할 수 없게 됩니다. 온도가 -10℃를 초과하면 리튬철 배터리의 용량이 방출되지 않습니다.
