휴대폰 배터리의 원리- 리튬 - 이온 배터리 -

기계공학부 200120312 허정욱

목차 주제 선정 이유 1 차 전지 , 2 차 전지 원리 소개 리튬 - 이온 전지 소개 리튬 - 이온 전지의 장점과 단점 국내 기업의 배터리 산업 동향

주제 선정 이유 막연하게 휴대폰 배터리의 원리에 대한 궁금증

삼성 SDI, BMW 에 2 차 전지 공급

Li-ion Battery 의 광범위한 쓰임

전지의 원리 Cathode( 음극 ), Anode( 양극 ), 전해질로 구성 두 전극 사이에 격리판 을 끼워 전극간 접촉 방지

음극 ( 산화 반응 ), 양극 ( 환원 반응 ) 도선을 따라 전자 이동 , 그 반대로 전류 이동

1 차 ·2 차 전지 소개 1 차 전지의 예 – 알칼리 전지 음극 (Zn), 양극 (MnO2), 전해질 (KOH) 음극 반응식 :

Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e- 양극 반응식 :

2MnO2 + H2O(l) + 2e- → Mn2O3(s) + 2OH

2 차전지 원리 전기 에너지를 가해 역반응 ( 충전 ) 을 일으킴 .

다시 자발적인 산화 환원 반응을 시작함 . 예 : 납축전지 , 니켈카드늄전지 , 리튬이온전지

리튬 - 이온전지 (Lithium-ion Bat-tery)

캐소드 (LiCoO2), 애노드 (Graphite, LiC6)전해질 (LiPF6, LiBF4 or LiClO4)

평균 기전력 : 1cell 당 3.6~3.7V 휴대용 제품 , 자동차 배터리로 사용 91 년 SONY 가 처음으로 상용화 음극 : 양극 :

http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery

휴대폰 , PDA, 슬림 노트북에 사용

리튬 - 이온전지 장점 중량 당 에너지 (Energy density) 가 크다

: 100~160Wh/kg → 경량화 가능Ni-MH(30~80Wh/kg), Ni-Cd(40~60Wh/kg)

기전력이 크다: Ni-Cd 전지 전력의 3 배 (3 직렬과 동일 )

메모리효과가 없다 자기 방전율이 낮다 : 0.1%/1 달

Ni-MH(30%), Ni-Cd(10%) 자기 방전 500 회 이상 충전 / 방전이 가능 , 급속 충전 가능http://www.samsungsdi.co.kr/front/products/storage/battery/p_1_1t.jsp

리튬 - 이온 전지 단점 제조된 직후부터 낙후가 발생 . 전지용량 · 전해질의

양이 감소되어 수명이 2~3 년 정도 온도에 민감 . 온도가 높을수록 노화가 빨리 진행 .

0℃(6%), 25℃ (20%), 40 ℃ (35%) 의 용량 감소 .

지나친 고온과 고전압으로 충전할 경우 폭발 위험 완전히 방전시키면 오히려 충전시간이 길어지거나

충전이 되지 않음

국내 기업의 배터리 산업의 동향 삼성 SDI 와 독일 BOSCH 社가 공동 출자하여

SB Limotive 설립 . BMW 차세대 전기자동차 2차전지를 독점 공급 . 2013~2020 년 계약 .

LG 화학은 1 월 미국 GM 의 전기자동차 2 차전지 단독 공급업체로 선정 . 7 월에는 현대기아차의 아반테 하이브리드카 전지 단독 공급 .

SK 에너지 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 시장에서

일본과 격차 줄어듬http://www.newsprime.co.kr/news/articleView.html?idxno=104653

출처 Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery

삼성 SDIhttp://www.samsungsdi.co.kr/front/products/storage/battery/p_1_1t.jsp

여인형 교수 블로그 http://blog.naver.com/isozero

두산백과사전

감사합니다