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2차전지의 발전 동향

2차 전지의 발전 동향목차전지의 이해 및 원리122차 전지의 충전원리, 구조 및 동작원리3LI-ion전지의 구조 및 특성4562차 전지의 발전과정 및 보완방안2차 전지의 발전 방향 및 시장 동향1차 전지와 2차 전지의 구분1-1.전지의 이해전지는 산화환원 반응에서 발생하는 에너지를 전기에너지로 이용할 수 있는 장치 (1차, 2차 전지 모두) 그림과 같이 Zn판과 Cu판을 전해질 용액에 담그고 도선으로 연결하면 전지가 됨 이온화 경향이 큰 Zn이 Zn2+으로 산화되어 전자를 내고, 이 전자는 도선을 따라 Cu판으로 이동하여 용액 속의 +이온과 반응, 전류흐름 2개의 전극에서 각각 산화반응과 환원반응이 자발적으로 진행1-2.전지의 원리전지는 화학반응 결과 발생되는 에너지를 전기에너지로 이용하는 도구화학전지의 분류1차 전지 :작용물질의 화학 변화가 끝나면, 수명 다해 재생X2차 전지 :전기E를 방출하여 작용물질이 변화 후, 다시 전기E를 공급2.한번 쓰고 버리는 전지 Vs 충전해서 쓰는 전지납 축전지, 리튬 이온 전지, 니켈-카드뮴 전지,볼타 전지, 다니엘 전지, 건전지, 수은전지전지 종류가역반응 = 역 방향의 반응 가능비가역 반응 = 역 방향의 반응 X에너지생산충전을 반복하여 사용 가능 (효율적,경제적)재충전 불가(일회성)충전가능성2차 전지1차 전지2차 전지1차 전지3-1. 2차 전지의 충전원리산화반응: 전자를 잃음 환원반응: 전자를 얻음 역방향의 반응 X 전제 음극의 Zn이 전해질과 반응 산화아연이 됨 : 산화반응 이때 아연 원자가 아연이온이 됨 전자가 방출되어 회로를 통해 흐른 후, 전지의 양극으로 가서 이산화 망간 속의 망간 이온과 결합 : 환원반응 .자발적인 산화화원 반응이 진행되어 전지 내부에 축적된 생성물을 본래의 반응물 상태로 되돌리는 작업2차 전지의 충전원리 = 가역적비가역적가역적3-1. 2차 전지의 충전원리 (그래프)3-2. 2차 전지의 구조 : 분리 막의 중요성분리 막은 양극과 음극의 물리적 접촉에 의한 electron short를 방지, 리튬 이온 이동의 통로역할 일반적 분리 막 두께 : 10~30m 전지의 고 용량화를 위해 두께는 더욱 얇아지는 추세 안전성 확보를 위해, 지나치게 얇게 만들기 어려워 기술적인 진입장벽도 높다.결론 : 2차 전지의 폭발 가능성을 직접적으로 줄여주는 분리 막의 영업이익률은 높을 수 밖에 없다.“향후 성장성과 수익성 측면에서 가장 높은 분야는 분리막 시장”[그림. 2차 전지의 구조]3-3. 2차 전지의 동작 원리 : Li-ion 전지휴대폰의 배터리를 코드에 연결하면, 리튬 이온은 분리 막을 통하여 양극(+)에서 음극(-)으로 이동하며 이때 충전 전류가 흐른다.반대로 휴대폰의 배터리를 사용하여 방전될 때, 리튬 이온을 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하며 방전전류가 흐른다.충전방전4. 리튬 이온 전지의 구조 및 특성음극양극캔(Ni도금steel)리튬 이온 전지 구조고 용량, high cycle life (기존 전지 대비 2∼3배 성능 우위 ) 전압이 3.7V로서 기존전지의 3배임 Memory effect가 없음 안전확보를 위하여 과충전, 과방 전,과전류를 방지하는 보호회로 필 요(단전지가 아닌 Pack 형태로 사용)특 징Al foilCu foil* NiCd: 니켈 카드늄 전지, NiMH: 니켈 수소 전지 LiB : Lithium Ion Battery폴리머 전해질을 이용, 리튬 이온전지를 고체화 시킨 전지 금속Can 대신 lamination sheet로 casing함 ▶고욜량 뿐만 아니라 얇게 만들 수 있고, design Flexibility가 우수함리튬 이온전지 (vs Ni-Cd, NiMH)LiB (vs 리튬 이온 폴리머 전지)리튬 이온 전지 (원통형 /각형)리튬 이온 폴리머 전지+-5. 2차 전지의 발전 과정납축전지Ni-Cd 전지 (니켈-카드뮴)Ni-MH 전지 (니켈-메탄수소)Li-ion, Li-polymer자동차 배터리 무거운 무게 강산 사용 휴대용 부적합대부분 중금속 으로 구성 대용량에는 부적합 환경문제 대두소형 고효율에 맞지 않음 메모리 현상 : 완전하게 방전 되지 않고, 다시 충전 됨 E 용량 감소소형 기기 등에 적합 PDA, 휴대폰, 노트북 등 사용 고용량, 고효율 개발 성장 중2009. 현재2차 전지의 현재 동향안전성 높고 효율이 좋은 차세 대 2차 전지 : 전해질이 고체 or젤 형태, 발화 및 폭발 위험성 낮음 제조 공정이 간단, 대량생산 및 대형전지 제조가 가능 전기자동차에 쓰일 것으로 전망 견고한 금속외장 필요 없음 : 3㎜ 이하의 두께까지 가능함.휴대용 전자 기기에 현재 보편 적으로 사용 but 높은 파워와 용량 제공 X 전기 자동차나 하이브리드 자동차, 에너지 저장 장치로 는 사용이 제한됨 안전성 문제, 제조 비용의 고가 대형 전지제조의 어려움Li-ion전지 액체 전해질Li-polymer전지 고체성분 폴리머 전해질30%까지 무게 절감-경량화2차 전지의 단점 보완방안1.메모리현상 완전하게 방전하지 않고, 다시 충전 했을 때 , 그 충전 되어 있던 용량만큼 에너지 용량 감소축전지 전기 E를 축적 (모아 두는 곳)방전 에너지 사용충전 에너지 보충Ni-Cd 전지 or 납 축전지에만 일어남 Li-ion 전지, 고체수소 전지가 이를 방지함2차 전지의 단점 보완방안2. Li계 원소-안전성문제 리튬 이라는 원소 (원소기호 3번)에 의한 에너지 활성도, 즉 폭발력이 있음 안전사고 극복이 가장 큰 과제H2O2H2O수소를 이용한 전기 System 친환경 미래 에너지 차세대 유일한 대한 System2차 전지의 시장동향LG화학이 소니나 산요 등 2차전지 시장을 선점해온 유수의 일본 기업들을 제치고 최고의 2차 전지 기업으로 인정받음 2차 전지 수요 처의 다양화 '전성시대' 예고. 휴대용 기기서 자동차로 영토 확장 휴대전화 시장의 성장 둔화와 넷북(netbook)등 노트북PC시장의 지속적인 증가로 노트북PC용 2차 전지의 비중이 빠르게 증가할 것으로 전망2차 전지의 시장동향소형화 대형화 성장국내 기업들의 잠재적인 성장감사합니다 ^^{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.06.01| 17페이지| 2,500원| 조회(432)

2차전지, 충전지, 전지의 원리

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압전개론

압 전 개 론이름소속목 차압전이란 압전효과 압전체의 구조 정압전효과 역압전효과 생활 속 압전의 예♦ 압전이란? 기계적 에너지와 전기적 에너지가 서로 변환되어지는 물리적 특성으로써 압전 소자에 기계적 인력을 가했을 때 전기적인 신호가 출력되는 것이다.1. 압전이란♦ 압전효과(Piezoelectric Effect)란? 압전체를 매개로 기계적 에너지와 전기적 에너지가 상호 변환하는 작용이다. 이 변환을 만들어 주는 압전체는 압력이나 진동을 가하면 전기가 생기는 물질이다. 압전효과는 크게 정(正)압전효과와 역(逆)압전효과로 나눌 수 있다. 결정이나 세라믹 같은 압전체에 압력, 진동 같은 기계적 에너지를 가했을 때 전기가 나오는 현상을 정압전효과(1차 압전효과)라 하며, 이와 반대로 압전체에 전기를 가하면 압력이나 진동이 발생하는 현상을 역압전효과(2차 압전효과)라 한다.2. 압전효과♦ 압전체의 구조2. 압전효과Perovskite 구조압전체에서는 특정방향으로 한쪽이 양(+)극성을, 반대쪽이 음(-)극성을 띠는 분극 현상이 일어난다. 압전체 내부를 자세히 들여다보면 한쪽에 양전기를, 반대쪽에 음전기를 띠는 쌍극자(dipole)들이 수없이 존재한다. 쌍극자들이 일정한 방향으로 정렬해 압전체에 분극 현상이 나타나는 셈이다.2. 압전효과전압발생기능 (정압전 효과)변위발생기능 (역압전 효과)Pi=dijk∙Tjk P ; 분극 현상, d ; 압전 상수 T ; 압력, ijk ; 응력Sij=dijk∙Ek S ; 변형, d ; 압전 상수 E ; 전기장, ijk ; 응력♦ 정압전 효과 와 역압전 효과① 외부응력이 없음 - 어떠한 출력전압도 발생하지 않음 ② 소자에 F 인 압축하중이 가해짐 - 상부측 전극 에 +(플러스), 하부측 전극에 -(마이너스)의 전압이 발생.- 소자두께 t1 는 t0보다 작아짐. (t0 t1) ③ 소자에 F인 신장력이 가해짐 - 상부측 전극에 -(마이너스), 하부측 전극에 +(플러스)의 전압이 발생. - 소자두께 t2는 t0보다 큼 (t0 t2)2-1. 정압전 효과① 압전소자에 외부로부터 구동전압이 인가되어 있지 않음 - 변위가 일어나지 않음. ② 상부에 +(플러스극) , 하부에 - (마이너스극)전원을 각각 인가 - 소자의 내부전하와 인가 전압이 각각 반발 - 소자가 압축됨 ③ 상부에 -(마이너스극), 하부에 +(플러스극)을 인가 - 소자의 내부전하와 인가전압이 서로 끌어당김 - 소자가 늘어남. ④ 수십KHz이상의 교류전압을 인가 - 전압의 주파수에 대응한 초음파 에너지가 공중에 방사됨 - (초음파 진동자)2-2. 역압전 효과가스레인지에 불을 켜려고 손잡이를 돌리는 순간, 경쾌한 소리와 함께 작은 스파크가 일어난다. 가스 화력 조절손잡이 안쪽에는 흔히 '딱딱이'라고 부르는 압전 점화기가 달려 있다. 점화기를 누르면 전기 스파크가 발생하는데, 내부에 있는 압전체를 순간적으로 때려 높은 전압의 전기를 만든다3. 생활 속 압전의 예3. 생활 속 압전의 예{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.06.01| 10페이지| 1,500원| 조회(556)

압전, 압전체, 압전효과, 벤처창업론, 압전 예

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프로젝트생산시스템

프로젝트 생산 시스템목 차프로젝트 생산 시스템의 정의 및 특징 프로젝트 생산 시스템의 사례 프로젝트 생산 시스템의 장단점프로젝트 생산 시스템의 정의생산규모가 크고 비 반복적인 사업을 진행할 때 사용하는 생산시스템 생산규모가 거대한 반면에 생산수량이 작고 장기간에 걸쳐 이루어 짐프로젝트 생산 시스템 특징제품의 생산량이 매우 적고 다양성이 높다 장기간에 걸친 생산활동이 이루어진다 단속생산의 형태를 취한다프로젝트 생산 시스템의 사례광안대교 [廣安大橋]소재지: 부산광역시 수영구 남천동 과 해운대구 동 의 센텀시티를 잇는 다리 규모: 총 길이7,420m, 너비 18∼25m, 2층 복 층 구조의 왕복 8차로의 다리 건립일: 1994년 8월 착공, 2003년 1월 6일 개통 총 공사비: 7899억 원 특징: 국내 최초의 2층 해상 교량으로, 국내 최대 규모의 현수교 목적: 부산광역시의 항로 및 산업 물동량의 원활한 우회 수송을 통해 도심 간선도로의 교통난을 완화하고, 해상 관광 시설의 역할 제고프로젝트 생산 시스템의 사례호남 고속철도 사업사업규모 : 오송~익산~광주~목표간 고속철도 건설 (230.9km) 운행시간 : 60분 (서울 목포 352.7km, 106분) 사업기간: 2006년 부터 2017년까지 순차시행 오송 ~ 광주구간 2015년 우선개통 광주 ~ 목표구간 2017년 완공예전 총 사업비 : 10조 979 억 원 사업목적 : 경부 축(서울~부산)과 함께 우리나라 양대 교통 막 구축으로 대륙철도연계에 대비 대량수송체계인 고속철도 건설을 통하여 호남선의 수송능력 대폭 증대 및 물류비용 감소로 국가 경쟁력 제고 전국 반일 생활권 형성으로 국토 균일 발전 및 국민 생활수준 향상프로젝트 생산 시스템의 사례4대강 살리기 사업2008년 하반기 부터 이명박 정부가 추진하는 정부 프로젝트 “ 경제를 살리고 균형 발전을 촉진하며, 환경을 복원하고 문화를 꽃피우는 한국형 뉴딜 사업 ” 규모: 한강, 낙동강, 금강, 영산강등 사업기간 : 2009년부터 2012년 까지 사업비: 14.1418조 원 일자리: 23만개 목적 : 노후 제방 보강과 하천 생태계 복원, 중소 규모 댐 및 홍수 조절지 건설, 하천 주변 자전거길 조성, 비상용수공급을 위한 친환경 보(洑) 설치.프로젝트 생산 시스템의 사례신도시 건설세종시 건설프로젝트 생산 시스템의 장단점생산하는 장소를 정해 놓고, 이 곳에 주요 원자재 , 부품, 기계 및 작업자를 투입하여 작업 을 수행하도록 배치해 놓은 형태고정위치형 배치프로젝트 생산 시스템의 장단점장 점단 점생산물의 이동을 최소화한다. 다양한 제품 또는 작업을 유연성 있게 제조한다. 크고 복잡한 제품, 구조물 생산에 적합하다.제조현장이 고정되어 자재나 설비를 이동하려면 많은 노력, 시간, 비용이 든다. 기계설비의 이용률이 낮다. 고도의 숙련을 요하는 작업이 많다.THANK YOU{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.06.01| 11페이지| 1,000원| 조회(882)

프로젝트생산시스템, 고정위치형 배치

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