Li - ion BatteryContents 주제 선정 배경 2차전지 Principle 1 HYUNDAI 2024 CEO Investor Day 1.1 1.2 HYUNDAI WAY 2.2 2.1 Lithium 1차전지 VS 2차전지 2.3 Li - ion Battery 구성 요소 2 2.4주제 선정 배경 1. 탄소 감축을 넘어 탄소제로화 추진 2040년 내 주요 시장 모든 차량의 100% 전동화 전환을 목표HYUNDAI 2024 CEO Investor Day (2024.08.28) 1.1HYUNDAI WAY 1.2 2024년 2033년 10년간 총 120조 5,000억원 을 투자 “전동화 - 하이브리드 - 배터리 경쟁력 강화” Hyundai Dynamic Capabilities전동화의 핵심 “Battery” 사진출처 - https://blog.idbins.com/2489 현대자동차 아이오닉5 BMA 사진출처 - https://v.daum.net/v/*************40102차전지 2. 사진출처 - https://www.sisafocus.co.kr/news/articleView.html?idxno=137699 사진출처 - https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=25238 삼성SDI Li - ion Battery2차전지 여러번 충/방전하여 재사용이 가능한 전지 ex) 리튬 이온 전지, 니켈 카드뮴전지, 리튬 인산철 전지 등 1차전지 VS 2차전지 2.1 사진출처 - https://blog.naver.com/energycabinet/223342406383 1회 사용(방전)되면 재사용이 불가능한 전지 ex) 수은전지, 알칼리전지, 망간전지 등 1차전지 화학 에너지 전기 에너지 변환Lithium 2.2 사진출처 - https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3566564 cid=60226 categoryId=60226 사진출처 - https://terms.naver 바인더 + 알루미늄박 도전재 (Conductive additive) 바인더 (Binder) 양극재의 구성 요소들을 서로 붙여주는 역할을 하는 물질 알루미늄박 (Aluminum foil) 양극재의 전도성을 위한 기계적 지지체 양극 활물질 (Cathode active material) 사진출처 - https://inside.lgensol.com/2022/06/%EC%A0%84%EC%A7%80%EC%A0%84%EB%8A%A5%ED%95%9C-%EC%A0%84%EC%A7%80-%EC%9D%B4%EC%95%BC%EA%B8%B0-%EC%A0%84%EA%B7%B9-%EA%B3%B5%EC%A0%95-%EC%86%8D-%EA%B3%B5%EC%A0%95-%EB%A1%A4-%ED%94%84%EB%A0%88/양극재 (Cathode material) “배터리의 심장” 용량배터리의 용량 왜 중요할까? 양극재 (Cathode material)양극재 (Cathode material) 사진출처 - https://blog.naver.com/owen1108/223534941410 사진출처 - https://www.hyundai.com/kr/ko/e/vehicles/the-new-ioniq5/intro 용량 사용 시간양극재 (Cathode material) 사진출처 - https://m.post.naver.com/viewer/postView.navervolumeNo=35060064 memberNo=42473712 vType=VERTICAL 불안정양극재 (Cathode material) Lithium 사진출처 - https://www.youtube.com/watch?v=uauTBt0dJfs list=LL index=6 사진출처 - https://www.youtube.com/watch?v=uauTBt0dJfs list=LL index=6 + 양극 활물질양극 활물질 ? 양극재 (Cathode material)양극재 (Cathode material) 활물질 “전지의 화학반응에 직접적으로 참여하는 물질-%EC%A0%95%EB%A6%AC-2-%EC%96%91%EA%B7%B9%EC%9E%AC-%EC%A2%85%EB%A5%98%EC%99%80-%ED%8A%B9%EC%A7%95-%EC%9D%8C%EA%B7%B9%EC%9E%AC-%ED%8A%B9%EC%A7%95 양극재 종류금속의 종류 와 비율 에 따라 서로 다른 특성을 가진 양극재가 만들어진다 양극재 (Cathode material)양극재 (Cathode material) 양극재 종류 사진출처 - https://blog.naver.com/2019kobat/223455953711양극재 (Cathode material) 양극재 종류별 특징 LCO (리튬 코발트 산화물) 1. 사진출처 - https://blog.naver.com/ehadvisory/222880582356 양극 활물질 : LiCoO2 리튬, 코발트, 산소로 이루어진 양극재 에너지 밀도가 낮기 때문에 전기 자동차의 배터리로는 잘 사용되지 않고 주로 스마트폰, 노트북의 배터리로 사용됨 층상구조양극재 (Cathode material) 양극재 종류별 특징 LMO (리튬 망간 산화물) 2. 사진출처 - https://blog.naver.com/ehadvisory/222880582356 스피넬 구조 양극 활물질 : LiMn2O 리튬, 망간, 산소로 이루어진 양극재 망간을 사용하기 때문에 가격이 저렴함 고온에 약함양극재 (Cathode material) 양극재 종류별 특징 LFP (리튬 인산 철) 3. 철을 사용해 저렴하고 안정성도 높음 사진출처 - https://blog.naver.com/ehadvisory/222880582356 올리빈 구조 양극 활물질 : LiFePO4 리튬, 철, 인산, 산소로 이루어진 양극재 무겁고 에너지 용량이 작음양극재 (Cathode material) 양극재 종류별 특징 NCM (니켈 코발트 망간) 4. 사진출처 - https://blog.naver.com/ehadvisory/222880582356 양극 활물질 : Li[NiCoMn]O2의 비중이 높아 에너지 밀도가 높지만 안정성이 낮음음극재 (Anode material)음극재 (Anode material) 전기적 전도성을 향상시키기 위한 물질 도전재 (Conductive additive) 바인더 (Binder) 양극재의 구성 요소들을 서로 붙여주는 역할을 하는 물질 구리박 (Copper foil) 음극재의 전도성을 위한 기계적 지지체 음극 활물질 (Anode active material) 사진출처 - https://inside.lgensol.com/2022/06/%EC%A0%84%EC%A7%80%EC%A0%84%EB%8A%A5%ED%95%9C-%EC%A0%84%EC%A7%80-%EC%9D%B4%EC%95%BC%EA%B8%B0-%EC%A0%84%EA%B7%B9-%EA%B3%B5%EC%A0%95-%EC%86%8D-%EA%B3%B5%EC%A0%95-%EB%A1%A4-%ED%94%84%EB%A0%88/ 음극재 = 음극 활물질 + 도전재 + 바인더 + 구리박음극 활물질? 음극재 (Anode material)음극재 (Anode material) 음극 활물질 음극재의 활물질 Anode active material “음극에 사용되는 전기화학적으로 활성인 물질”음극재 (Anode material) 음극 활물질 Anode active material 양극에서 나온 리튬이온을 저장 및 방출 전기를 발생시킨다사진출처 - https://www.youtube.com/watch?v=uauTBt0dJfs list=LL index=7 사진출처 - https://www.youtube.com/watch?v=uauTBt0dJfs list=LL index=7 음극재 (Anode material) 음극 활물질 흑연 Graphite흑연 을 사용하는 이유? 음극재 (Anode material)사진출처 - https://blog.naver.com/jyinhyui/222825633694?photoView=5 탄소 원소 6개가 모여 육각형 을 이룸 규칙적인 판 모양 형성 판들이 겹겹이 쌓11458533 전해질 구성요소 첨가제 (Additive) 전해질 = 리튬염 + 유기용매 + 첨가제 유기용매 (Organic solvent) 리튬염 (Lithium salt) 12% 85% 3%리튬이온 전도도에 영향을 미침 전해질 (Electrolyte) 리튬염 (Lithium salt) 수명과 저온 방전량에 영향을 미침 유기용매 (Organic solvent) 첨가제 (Additive) 안정성, 수명, 성능개선에 영향을 미침Electrolyte 전해질 (Electrolyte) 전해질 배터리 수명 향상 저온 방지 억제 충•방전 효율 개선 리튬이온의 원활한 이동을 도와주는 매개체분리막 (Separation membrane)분리막 (separation membrane) 사진출처 - https://blog.naver.com/ctns_official/223064474549 역할 리튬이온의 이동통로 양극과 음극을 분리 해주는 막분리막 (separation membrane) 화재 발생분리막 (separation membrane) 분 리 막 차단 차단분리막 (separation membrane) 갔다 리튬이온 왔다 분리막 분리막이 있으면 리튬이온 이 어떻게 왔다갔다 할까요?분리막 (separation membrane) 사진출처 - https://blog.naver.com/yaha415/223036976187 분리막 굉장히 미세한 구멍 미세한 구멍으로는 리튬이온만 통과가 가능 이온전도성 전기전도성 (전자는 통과하지 못함)분리막의 조건? 분리막 (separation membrane)분리막 (separation membrane) 분리막의 조건 열 안정성 절연성 기공의 균일성 기계적 견고함 1 2 3 4 고온에서 안정성을 유지하여 배터리의 안전성을 보장 전극 간의 전기적 접촉을 차단하여 쇼트를 방지 이온의 원활한 이동을 위한 기공의 균일 분포 외부 충격이나 압력에 의한 배터리 구조의 안전성 유지분리막 separation membrane 배터리의 안전을 담당 분리막 (separat
