개발 및 제조에서 배터리 유형, 구성 요소 및 배터리 재료 테스트의 역할 이해

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일반적으로 전극으로 알려진 활성 물질과 관련된 환원-산화(산화환원) 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 모든 장치를 교육학적으로 배터리라고 합니다.1 기본적으로 배터리에는 하나 이상의 동일한 셀이 포함되어 있습니다. 각각은 전해질로 분리된 두 개의 전극에 전력을 화학 에너지로 저장합니다.2

배터리는 누가 발명했나요?

주요 배터리 유형은 무엇입니까?

- 1차전지

- 2차전지

배터리는 무엇으로 만들어지며 주요 배터리 구성 요소는 무엇입니까?

- 배터리 분리막 - 배터리 전해액

- 양극

- 음극

- 전류 수집기

배터리는 어떻게 만들어지며 배터리 재료를 테스트하는 이유는 무엇입니까?

- 배터리 소재 불순물

- 배터리 안전성

- 열 폭주

- 배터리 성능 저하

- 비용 절감

배터리 제조 분석 테스트

- 원료 분석

- 배터리 슬러리 분석

- 전극 분석

- 전해질 분석

- 배터리 성능 테스트

- 제작 후 모니터링

배터리 연구 및 친환경 배터리

두 개의 서로 다른 금속 또는 금속 화합물(전극)을 이온 전도성 시스템(전해질)에 담그면 전자가 전극의 기본 전기화학적 특성을 활용하여 한 전극에서 다른 전극으로 이동하는 경향이 있습니다. 부하가 연결되면 전자가 한 전극에서 다른 전극으로 흐르기 시작하여 전기를 생성합니다. 이것을 방전이라고 합니다. 충전 또는 재충전 과정에서 반대 전위가 전극에 적용되어 전자가 원래 위치로 돌아갑니다. 일반적으로 단락을 방지하기 위해 두 전극 사이의 전해질에 이온 다공성 분리막을 배치합니다. 그림 1은 최초의 리튬 이온(Li-ion) 2차 전지의 개략도를 보여줍니다.3

이 기사에서는 배터리, 배터리 구성 요소 및 재료의 주요 유형과 배터리 재료를 테스트하는 이유 및 방법을 고려할 것입니다.

배터리는 아마도 인류 역사상 가장 널리 퍼져 있고 가장 오래된 형태의 에너지 저장 기술일 것입니다.4 그럼에도 불구하고 벤자민 프랭클린(Benjamin Franklin)이 여러 축전기(라이덴 병(Leyden jar)로 알려짐)를 설명하기 위해 "배터리"라는 용어를 만든 것은 1749년이 되어서야 만들어졌습니다. 발견된 것)을 직렬로 연결합니다. "배터리"라는 용어는 아마도 포병 포대처럼 집단적으로 작동하는 유사한 장비 그룹을 설명하는 데 사용되는 기존 용어와 유추하여 선택되었을 것입니다. 흥미롭게도, 현재는 별도로 명시하지 않는 한, "배터리"라는 용어는 일반적으로 전기 에너지를 생성하는 데 사용되는 전기화학 셀을 의미하며, 단일 셀도 이제 배터리로 지칭됩니다.

기술 개발 일정에 따라 몇 가지 주목할만한 발전이 현대 배터리를 형성하고 발전시키는 데 중요한 역할을 했습니다. 1700년대 파르티아 문명의 주민들은 "바그다드 배터리"로 알려진 집합체인 구리 원통 안에 철 막대로 구성된 항아리를 사용하여 은에 금을 전기 도금한 것으로 추측됩니다. 그러나 알렉산더 볼타(Alexander Volta)는 배터리의 진정한 발견자로 간주됩니다.1 그는 1800년에 일반적으로 볼타 파일(Voltaic Pile)이라고 불리는 현대 배터리의 첫 번째 성공적인 시연을 만들고 소개했습니다. 다른 개발에는 1836년의 다니엘 전지와 1854년의 최초의 충전용 배터리인 납산 배터리가 포함됩니다. 리튬 기반 배터리는 배터리 기술 발전 중 마지막으로 등장했으며 1970년대에야 소개되었습니다. 그림 2는 일반적인 유형의 배터리 도입 일정을 보여줍니다.