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폴리머 리튬 이온 배터리의 폭발 위험 이해

30 11 월, 2023

By hoppt

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리튬이온 배터리는 사용되는 전해액의 종류에 따라 액체 리튬이온 배터리(LIB)와 폴리머 리튬이온 배터리(PLB)(플라스틱 리튬이온 배터리라고도 함)로 분류됩니다.

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PLB는 양극에는 리튬코발트산화물, 리튬망간산화물, 삼원계 물질, 인산철리튬, 양극에는 흑연 등 액상리튬이온전지와 동일한 양극·음극 소재를 사용한다. 주요 차이점은 사용되는 전해질에 있습니다. PLB는 액체 전해질을 "건식" 또는 "젤형"일 수 있는 고체 폴리머 전해질로 대체합니다. 현재 대부분의 PLB는 폴리머 겔 전해질을 사용합니다.

이제 질문이 생깁니다. 폴리머 리튬 이온 배터리가 실제로 폭발합니까? PLB는 크기가 작고 무게가 가벼워 노트북, 스마트폰, 기타 휴대용 전자제품에 널리 사용됩니다. 이러한 장치는 자주 휴대하므로 안전이 가장 중요합니다. 그렇다면 PLB의 안전성은 얼마나 신뢰할 수 있으며 폭발 위험이 있습니까?

  1. PLB는 리튬이온 배터리의 액체 전해질과 달리 젤 형태의 전해질을 사용한다. 이 겔형 전해질은 끓지 않으며 다량의 가스를 생성하지 않으므로 격렬한 폭발 가능성이 없습니다.
  2. 리튬 배터리에는 일반적으로 안전을 위해 보호판과 방폭선이 함께 제공됩니다. 그러나 그 효과는 많은 상황에서 제한될 수 있습니다.
  3. PLB는 액체 셀의 금속 케이스와 달리 알루미늄 플라스틱 유연 포장을 사용합니다. 안전 문제가 있는 경우 폭발하기보다는 부풀어 오르는 경향이 있습니다.
  4. PLB의 프레임워크 재료인 PVDF는 탁월한 성능을 발휘합니다.

PLB에 대한 안전 예방 조치:

  • 단락: 종종 충전 중에 내부 또는 외부 요인으로 인해 발생합니다. 배터리 플레이트 사이의 접착력이 좋지 않으면 단락이 발생할 수도 있습니다. 대부분의 리튬 이온 배터리에는 보호 회로와 방폭선이 함께 제공되지만 이것이 항상 효과적인 것은 아닙니다.
  • 과충전: PLB를 너무 높은 전압으로 너무 오랫동안 충전하면 내부 과열 및 압력 상승이 발생하여 팽창 및 파열될 수 있습니다. 과충전 및 완전 방전은 배터리의 화학 성분을 돌이킬 수 없을 정도로 손상시켜 배터리 수명에 심각한 영향을 미칠 수도 있습니다.

리튬은 반응성이 높아 쉽게 불이 붙을 수 있습니다. 충전 및 방전 중에 배터리가 지속적으로 가열되고 생성된 가스가 팽창하여 내부 압력이 높아질 수 있습니다. 케이스가 손상되면 누출, 화재 또는 폭발이 발생할 수 있습니다. 그러나 PLB는 폭발하기보다는 부풀어오르기 쉽습니다.

PLB의 장점:

  1. 셀당 높은 작동 전압.
  2. 대용량 밀도.
  3. 최소 자체 방전.
  4. 500사이클 이상의 긴 사이클 수명.
  5. 메모리 효과가 없습니다.
  6. 알루미늄 플라스틱 유연 포장을 사용하여 안전 성능이 우수합니다.
  7. 매우 얇아서 신용카드 크기의 공간에 들어갈 수 있습니다.
  8. 경량: 금속 케이스가 필요하지 않습니다.
  9. 동급 리튬 배터리에 비해 용량이 더 큽니다.
  10. 내부 저항이 낮습니다.
  11. 우수한 방전 특성.
  12. 단순화된 보호 보드 디자인.

PLB의 단점:

  1. 높은 생산 비용.
  2. 보호 회로가 필요합니다.
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