리튬 폴리머 배터리의 개요
리튬 이온 배터리는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 방전 중에 이동하고 충전 시에 다시 되돌아가는 셀로 구성된 이차(충전식) 배터리입니다. 리튬 이온 폴리머(LiPo) 배터리(또는 Li-pol, 리튬-폴리 등으로 알려짐)는 액체 전해질 대신 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리의 한 유형입니다. 모든 LiPo 배터리는 고전도성 겔 폴리머를 전해질로 사용합니다. 리튬 폴리머 셀은 리튬 이온 및 리튬 금속 배터리에서 진화했습니다.
리튬 폴리머 배터리의 구성
리튬 폴리머 배터리는 전해질로 고체 폴리머 전해질(SPE)을 사용합니다. 이는 리튬염(LiPF6)이 포함된 유기 용매 대신에 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 같은 고체 폴리머를 사용합니다. LiPo는 다른 리튬 배터리보다 높은 특정 에너지를 제공하며, 모바일 기기, 드론 및 일부 전기차량 등 무게가 중요한 시스템에서 자주 사용됩니다.
리튬 폴리머 배터리의 화학 및 성능
리튬 폴리머 배터리의 양극은 리튬 화합물이 삽입된 복합 재료로 만들어지며, 리튬 이온 배터리 셀의 이름을 정의합니다. 음극은 일반적으로 다공성 리튬화된 흑연으로 만들어집니다. 전해질은 액체, 폴리머 또는 고체일 수 있습니다. 분리막은 리튬 이온의 전달을 가능하게 하고 셀의 단락 및 열적 폭주를 방지하기 위해 다공성입니다. 리튬 이온 배터리의 화학, 성능, 비용 및 안전 특성은 배터리 유형에 따라 다양합니다.
리튬 폴리머 배터리의 응용
핸드헬드 전자기기는 주로 리튬 폴리머 배터리(폴리머 겔 전해질 포함)를 사용하며, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2) 양극 재료 및 흑연 음극을 가지고 있어 높은 에너지 밀도를 제공합니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 높은 에너지 밀도, 메모리 효과 부족 및 낮은 자기 방전을 가집니다. 가장 일반적인 셀 유형 중 하나는 노트북 컴퓨터 배터리, 무선 전동 공구, 일부 전기 자동차, 전기 킥보드, 대부분의 전기 자전거, 휴대용 파워뱅크 및 LED 손전등에 사용되는 18650 배터리입니다. 정격 전압은 3.7 V입니다.
리튬 폴리머 배터리의 장단점
리튬 폴리머 배터리는 많은 장점을 가지고 있습니다. 가장 주요한 장점은 충전 후 방전이 가능한 충전식 셀이라는 점입니다. 따라서, 충전식 배터리는 일차 배터리보다 환경 친화적이며 장기적으로 적은 폐기물을 발생시킵니다. 또한, 높은 C-레이트를 가지고 있어 고출력 애플리케이션에 사용됩니다. 리튬 이온 배터리의 특정 장점으로는 높은 셀 전압, 높은 에너지 밀도 및 메모리 효과 부족 등이 있습니다. 단점으로는 초기 비용이 높고, 자기 방전 특성 때문에 저소비 애플리케이션에서 사용하기에 적합하지 않습니다. 또한, 전자 배터리 관리 시스템이 필요하고, 충전 또는 방전 시 발생하는 열을 관리하기 위한 열 관리 시스템이 필요합니다.
