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[화학공학실험] 전극 casting 및 전지 조립 실험 결과보고서

"[화학공학실험] 전극 casting 및 전지 조립 실험 결과보고서"에 대한 내용입니다. 서울권 대학 화학공학실험 A+ 레포트입니다.
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최초등록일 2024.01.04 최종저작일 2023.11
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[화학공학실험] 전극 casting 및 전지 조립 실험 결과보고서
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    • 🔬 전극 제작의 상세한 실험 과정 설명
    • 🧪 화학공학 실험의 구체적인 슬러리 제조 방법 제시
    • 📋 실제 실험 결과와 세부 조건 상세 기록

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    소개

    "[화학공학실험] 전극 casting 및 전지 조립 실험 결과보고서"에 대한 내용입니다. 서울권 대학 화학공학실험 A+ 레포트입니다.

    목차

    1. 실험 결과
    2. 실험 결과 해석 및 논의
    3. 질문에 대한 답변
    4. 실험 보고서 참고 문헌

    본문내용

    활물질, 도전재, 바인더를 적절한 비율로 섞어 슬러리를 제작한다. 본 시험에서는 α-MnO2, super P, PVDF를 7:2:1의 비율로 넣어 주었으며, 질량 단위로 30g: 8.5714g: 4.2857g으로 나타낼 수 있다. 이 공정은 믹싱공정이라 부를 수 있으며, 제작된 슬러리는 적당한 광택이 도는 상태가 가장 적절하다. 본 실험에서는 슬러리를 실제 공정에 비해 적게 제조하였으며, 검은색을 띠고 몰타의 벽면에 쉽게 달라붙는 상태로 제작되었다. 이처럼 제작된 슬러리를 SUS에 OHP 필름을 사용해 얇게 펴발라 준다. 이러한 공정은 코팅 공정이라 부를 수 있다. 이 때 슬러리를 일정한 크기와 두께로 바를 수 있도록 주의해야 한다. 또한 슬러리를 바른 후에도 표면에 손상이 가지 않도록 주의해야 한다. 완성된 기판 은 1cm× 1cm의 일정한 형태에 검은색의 슬러리가 발려져 있게 된다. 슬러리를 바르기 전 여러 개의 기판 각각의 무게를 측정해 기록한 뒤 구별하기 위해 번호를 매겨둔다.

    참고자료

    · Park, Sung, Andreas Savvides, and Mani Srivastava. (2001). "Battery capacity measurement and analysis using lithium coin cell battery." Proceedings of the 2001 international symposium on Low power electronics and design, pp.382-387.
    · 윤별희,한태영,김석우,진다희,이용민,유명현 (2018) "액체전해액의 함량에 따른 리튬이온전지 코인셀의 전기화학적 특성 연구." 한국전기화학회지, 21(2), pp. 39-46.
    · 이민규,이동현,한재웅,정진오,최현빈,이현태,임민홍,이홍경. (2021) "차세대 리튬 금속 전지 연구 및 개발을 위한 코인형 전지의 효율적 설계." 한국전기화학회지, 24(3), pp.65-75.
    · Tang, B., Shan, L., Liang, S., & Zhou, J. (2019). Issues and opportunities facing aqueous zinc-ion batteries. Energy & Environmental Science, 12(11), pp.3288-3304.
    · 김찬훈. (2022). “장수명 수계아연이차전지를 위한 아연 음극의 안정화”. 2022년 10월 한국태양에너지학회 추계학술발표대회, 한국태양에너지학회, pp.233-233
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 전극 제작
      전극 제작은 전지 및 배터리 산업에서 매우 중요한 공정입니다. 전극은 전지의 핵심 구성 요소로, 전기화학 반응이 일어나는 장소입니다. 전극 제작 기술의 발전은 전지의 성능, 안전성, 수명 등을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 합니다. 전극 제작 공정에는 활물질, 도전재, 바인더 등의 선택과 배합, 코팅, 건조, 압연 등의 단계가 포함됩니다. 이러한 공정 변수들을 최적화하여 전극의 구조와 특성을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 예를 들어 나노구조 활물질을 사용하면 높은 비표면적과 단거리 리튬 이온 확산 경로를 확보할 수 있어 고출력 특성을 구현할 수 있습니다. 또한 유연성 있는 전극 구조를 만들어 전지의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 전극 제작 기술의 발전은 리튬이온 배터리뿐만 아니라 차세대 배터리 기술인 리튬-황 전지, 리튬-공기 전지, 고체 전해질 전지 등의 실용화에도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 따라서 전극 제작 기술의 지속적인 혁신은 미래 에너지 저장 기술의 발전을 위해 매우 중요할 것으로 판단됩니다.
    • 2. 전지 조립
      전지 조립은 전지 제조 공정에서 매우 중요한 단계입니다. 전지 조립 공정에서는 전극, 분리막, 전해질 등의 핵심 구성 요소들을 정밀하게 조립하여 완성된 전지 셀을 만들게 됩니다. 전지 조립 공정에는 전극 적층, 권취, 밀봉, 형성 등의 단계가 포함됩니다. 이 과정에서 각 구성 요소들의 정렬, 밀착, 균일성 등이 매우 중요합니다. 예를 들어 전극과 분리막의 정확한 정렬은 단락 방지를 위해 필수적이며, 전해질의 균일한 함침은 전지 성능과 안전성에 큰 영향을 미칩니다. 또한 전지 조립 공정의 자동화와 정밀도 향상은 생산성 및 품질 관리 측면에서 매우 중요합니다. 최근에는 로봇 기술, 센서 기술, 데이터 분석 기술 등의 발전으로 전지 조립 공정의 자동화와 지능화가 빠르게 진행되고 있습니다. 전지 조립 기술의 발전은 전지의 에너지 밀
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      Ai 리뷰
      본 문서는 리튬이온전지 제조 공정에 대한 상세한 정보를 제공하고 있으며, 특히 슬러리 제조와 코팅 공정에 대해 잘 설명하고 있습니다.
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