리튬 이온 배터리에 대하여

About Lithium-ion Batteries

Lithium ion batteries offer transformative benefits for modern industries. These batteries are known for their high energy density, relative light weight, and excellent performance. Their compact size and fast charging capabilities make lithium batteries well-suited to specific applications.

 

*  Lithium-ion Battery Applications
*  Key Benefits of Lithium-ion Batteries
*  How a Lithium-ion Battery Is Made
*  How a Lithium-ion Battery Works
*  Types of Lithium-ion Batteries
*  How To Recycle a Lithium-ion Battery

 

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관련하여 상담을 원하시는 분은 010 3018 0141입니다.]

 

배터리 협의회 인터내셔널

 

 

리튬 이온 배터리에 대하여

리튬 이온 배터리는 현대 산업에 혁신적인 이점을 제공합니다. 높은 에너지 밀도, 비교적 가벼운 무게, 그리고 뛰어난 성능으로 잘 알려져 있습니다. 컴팩트한 크기와 빠른 충전 성능 덕분에 리튬 배터리는 특정 용도에 매우 적합합니다.

 

*  리튬 이온 배터리 응용 분야
*  리튬 이온 배터리 의 주요 이점
*  리튬 이온 배터리는 어떻게 만들어지는가
*  리튬 이온 배터리의 작동 원리
*  리튬 이온 배터리 의 종류
*  리튬 이온 배터리를 재활용하는 방법

 

리튬 이온 배터리  (Lithium-ion Battery)

 

리튬 이온 배터리는 단일 셀( 즉 , 파우치 셀), 단일 모듈(즉, 직렬 및 병렬로 연결된 일련의 셀), 또는 여러 모듈로 구성될 수 있습니다. 예를 들어, EV 배터리는 총 수백 개에서 수천 개에 달하는 리튬 이온 셀을 포함할 수 있습니다.

리튬 이온 전지에는 세 가지 구조가 있습니다.

*  원통형 (Cylindrical)

튜브 모양으로, 양극과 음극, 분리막, 전해질이 모두 금속 케이스 안에 들어 있습니다. 가장 일반적인 형태는 18650(직경 18mm, 길 이 65mm)입니다.

 

*  파우치(폴리머)  (Pouch (polymer))

이러한 셀은 일반적으로 평평한 전극과 분리막을 적층한 다음, 유연한 재질(대개 알루미늄이나 다른 폴리머)로 만든 유연하고 열 밀봉된 파우치나 백에 밀봉하여 만들어집니다.

 

*  프리즘형(각형) (Prismatic)

이 셀 유형은 직사각형 또는 정사각형 모양이 특징입니다. 프리즘형 셀은 평평한 (그리고 종종 적층 가능한) 디자인을 가지고 있습니다. 전극 재료는 일반적으로 층으로 배열되어 있으며, 셀은 견고한 금속 케이스로 둘러싸여 있습니다.

 

 

리튬 이온 배터리 응용 분야(Lithium-ion Battery Applications)

 

다음을 포함한 다양한 산업에서는 까다로운 응용 분야와 집약적 작업을 위해 리튬 이온 배터리를 사용합니다.

*  동력 시장 : 주로 전기 포크리프트, 리프트 트럭, 팔레트 잭 등 전기 자재 취급 및 지상 취급 장비에 필요한 전력을 공급합니다.
*  데이터 센터 : 주 전원이 차단된 경우에도 데이터를 보호하는 중요 하드웨어와 시스템이 계속 작동할 수 있도록 무정전 전원 공급 장치 (UPS) 시스템을 제공합니다 .
*  골프 및 파워 스포츠 : 골프 카트, 레크리에이션 스포츠 , 잔디 깎는 기계와 같은 유지 관리 차량을 위한 효율적이고 내구성 있는 에너지 솔루션을 제공합니다 .
*  전기 자동차 : 전기 자동차 구동 장치   에 동력("견인력")을 제공합니다 .
*  야외용 전원 장비 : 리튬 이온 배터리는 가볍기 때문에 통기기, 송풍기, 사슬톱, 울타리 트리머, 잔디 깎는 기계, 제설기와 같은 장비에 사용하기에 가장 적합한 옵션입니다.

 

 

리튬 이온 배터리의 주요 이점(Key Benefits of Lithium-ion Batteries)

 

리튬 이온 배터리에 대한 초기 투자 비용은 다른 배터리 기술에 비해 훨씬 높을 수 있지만, 성능상의 이점은 매우 바람직합니다.

*  높은 에너지 밀도 : 휴대폰 및 모바일 기기처럼 작고 가벼운 전력이 필수적인 애플리케이션에 이상적입니다. 리튬 이온 기술은 기존 충전식 배터리보다 무게 기준으로 3배 이상의 에너지 밀도를 제공할 수 있습니다.
* 고속 충전 :  재충전 시 가동 중지 시간을 최소화하고 특정 작업에서 생산성을 극대화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 빠르게 충전되어 단시간에 100% 용량에 도달할 수 있습니다.
*  유지  관리 비용 절감 :  다른 배터리 기술에 비해 유지관리 비용이 절감됩니다.

 

 

리튬이온에는 배터리 관리 시스템이 필요합니다.(Lithium-ion Requires a Battery Management System)

 

리튬 이온 배터리는 일반적으로 충전 및 방전 프로파일과 작동 온도를 적절히 제어하기 위해 배터리 관리 시스템이 필요합니다. 리튬 배터리를 적절하게 관리하는 것은 배터리 수명 연장과 성능 향상에 매우 중요합니다.

대부분의 리튬 이온 배터리에는 다음을 수행할 수 있는 전용 배터리 관리 시스템(BMS)이 필요합니다.

*  전압, 온도, 충전 수준을 모니터링합니다.
*  배터리 안전성, 작동 시간 및 수명 주기를 최적화합니다.
*  배터리 시스템을 완벽하게 제어하세요.
*  오류가 감지된 경우 배터리를 안전하게 분리합니다.

 

리튬 이온 배터리는 어떻게 만들어지는가(How a Lithium-ion Battery Is Made)

 

리튬 이온 배터리는 일반적으로 탄소 또는 실리콘 음극, 또는 리튬 티타네이트를 사용합니다. 단일 화학 리튬 이온 배터리는 없습니다. 납축전지가 55~60%의 납으로 구성되고 다른 금속은 거의 없는 반면, 리튬 배터리는 리튬 함량이 20% 미만입니다. 배터리 함량의 상당 부분을 구리, 알루미늄, 흑연이 차지합니다 .

 

 

리튬 이온 배터리의 작동 원리(How a Lithium-ion Battery Works)

 

리튬 이온 배터리는 분리막을 이용해 여러 층으로 배열된 다양한 양극 및 음극 재료를 사용하는 밀폐형 충전식 배터리입니다.

리튬 이온은 유기 전해질 내에서 주요 이온 전도체 역할을 합니다.

 

( 리튬이온 원통형 셀 배터리의 예)

 

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리튬 이온 배터리의 종류(Types of Lithium-ion Batteries)

 

리튬 이온 배터리에는 6가지 주요 유형이 있으며, 각 유형은 다른 응용 분야에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다.

 

리튬 철 인산염(LFP)

긴 사이클 수명과 높은 출력 밀도로 유명합니다. 기존 리튬 이온 배터리보다 안전하고 비용 효율적이지만, 여전히 가연성 전해질을 포함하고 있습니다. 전기 자동차, 전력망 에너지 저장 장치, 휴대용 전동 공구에 일반적으로 사용됩니다.

 

리튬 코발트 산화물(LCO)

에너지 밀도와 수명은 보통이지만 열 안정성이 낮은 최초의 리튬 이온 배터리입니다. 스마트폰, 노트북, 태블릿에 널리 사용됩니다.

 

리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(NCA)

높은 에너지 밀도와 전력을 제공하므로 전기 자동차와 일부 전자 제품에 이상적입니다.

 

리튬 망간 산화물(LMO)

코발트 기반 양극재에 비해 전압, 열 안정성, 환경 안전성이 높지만 에너지 밀도는 낮습니다. 전동 공구 및 의료 기기에 사용됩니다.

 

리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC)

높은 에너지 밀도와 특정 전력의 균형을 이루므로 전기 자동차, 에너지 저장 시스템, 중장비에 가장 적합합니다.

 

리튬 티타네이트(LTO)

넓은 온도 범위에서 높은 전력 밀도와 긴 사이클 수명을 제공합니다. 낮은 에너지 밀도와 높은 비용으로 인해 틈새 시장에 이상적입니다. 특수 상업 분야에 사용됩니다.

 

리튬 이온 배터리를 재활용하는 방법(How to Recycle a Lithium-ion Battery)

 

배터리 산업은 납 배터리의 99% 재활용률을 포함하여 원자재 순환성을 지지해 온 오랜 역사를 가지고 있습니다. 리튬 이온 배터리의 지속가능성을 개선하기 위한 연구가 진행 중이며, 재활용 시설은 리튬 및 관련 배터리 금속 공급망에서 중요한 부분을 차지합니다.

리튬 이온 배터리와 이 배터리가 포함된 기기는 일반 쓰레기통이나 상업용 재활용 수거함에 버려서는 안 됩니다. 또한, 일반 자동차 배터리 재활용 업체에서도 폐기할 수 없습니다.

시중에 판매되는 대부분의 리튬 이온 배터리는 유해 폐기물로 분류될 가능성이 높으며, 가능한 경우 환경을 보호하고 귀금속을 회수하며 새로운 배터리를 제조할 때 발생하는 탄소 발자국을 줄이기 위해 별도의 재활용 시설이나 가정용 유해 폐기물 수거 장소 로 운반해야 합니다.

리튬 이온 배터리에는 리튬, 니켈, 코발트와 같은 필수 재료가 포함되어 있으며, 재활용 업체들은 이러한 재료들을 회수하여 향후 배터리에 재사용하고자 합니다. 이러한 배터리의 재활용은 가능하지만, 혁신과 지속 가능한 솔루션을 요구하는 심각한 과제를 안고 있습니다. 이를 효율적으로 수행하는 데 필요한 기술과 시스템은 지속적으로 발전하고 있지만, 2024년 현재 수명이 다한 리튬 이온 배터리 중 재활용되는 비율은 매우 낮은 것으로 추산됩니다.

배터리 협의회 인터내셔널

 

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 수거 전문처리 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

관련하여 상담을 원하시는 분은
ds2puw@hanmail.net
010 3018 0141입니다. 

​* ESS 배터리 ( Energy Storage System , 에너지 저장장치 )
* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )

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