이전에 SDI 홈페이지에서 2차전지작동원리가 플래시로 제작된 것이 기억나
퍼왔습니다.

음극활물질 흑연은 육각형형태의 판상구조로 판상구조 안으로 전자가 들어와 충전이됩니다.

양극활물질이 리튬은 1족 금속원소로서 전자를 한개 내주는 성질이 있습니다.
리튬이 이 전자를 내 주는 성질이 아주 강합니다. 폭발력이 강한 특징이 있습니다.
리튬보다 에너지밀도를 높일려면 결국 수소밖에 없는데 수소는 더 큰 폭발력이 있습니다.

따라서 방전시(전화기를 쓸 때)양극활물질인 리튬계 화합물에서 전자를 내어주면 음극활물질인 흑연에 저장되어 있는 전자가 양극인 리튬계화합물에 가게 됩니다. 결국 흑연 내에 전자가 다 리튬화합물을 거쳐 다 쓰이면 전지를 다 쓰게 됩니다.

SDI에서 개발하고 있는 리튬 이온 이차 전지는 Li 산화물 양극과 탄소 음극, 유기 용매로 이루어진 전해액의 3부분으로 구성되어 있습니다. 양극 활물질에 포함된 Li 이온은 전해액에 의하여 음극으로 이동된 후 층상구조의 음극 활물질 사이로 삽입되게 되는데 이를 충전이라고 합니다.충전 과정에 의해 양극과 음극의 포텐셜의 차이가 발생하게 되고 이를 전지의 전압이라고 부르며 통상 리튬 이온 2차 전지의 경우 전압이 4.2V 가 될 때까지 충전을 수행합니다. 방전은 음극 활물질 사이에 삽입되어 있던 리튬이온이 다시 양극으로 이동할 때 발생하는 전자의 흐름을 이용하여 전기를 얻는 과정입니다.

작동원리

전기화학적 산화-환원 반응에 의해 발생하는 리튬이온의 이동(방전)으로 전류(전기)가 발생, 그 역방향은 충전

리튬이온전지의 충방전 원리

리튬이온의 물질 상태가 양극과 음극에서 서로 다르며, 이로 인한 물질의 고유 에너지 상태가 발생

에너지 상태의 차이를 전위차(전압)라 하며 전위차에 의해 전자가 이동(높은 곳에서 낮은 곳으로), 전류(전기)가 발생

방전 : 전자는 導線을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 음극 → 양극으로 이동

충전 : 외부 힘(충전기)에 의해 전자는 導線을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 양극 → 음극으로 이동하여 음극활물질(Carbon)의 층구조 사이에 저장

구성요소

Cell(단위전지)종류 및 구조 : Case 모양과 사이즈에 따라 구분

원형

구분 : 지름(mm) × 높이(mm) (× 용량)
예) 18650(-22) : 지름 18mm × 높이 650mm (× 2200mAh)

주요 활용 분야 : Note PC, DSC, Camcorder 등

Safety Vent : 전지 Short時 가스 발생하여 내압 상승으로 부풀어 올라 양극 리드선을 끊어 전류 차단하는 안전장치

PTC(Positive Temperature Coefficient) : 온도가 일정 수준 이상으로 상승하면 저항이 증가, 전류를 억제하여 전지가 수용 가능한 전류 수준으로 제어하는 안전장치

각형/폴리머

구분 : 두께(10-1mm) × 폭(mm) × 높이(mm)
예) 453048 : 두께 4.5mm × 폭 30mm × 높이 48mm

주요 활용 분야 : 휴대폰, PDA, Slim형 Note PC 등

Pack 종류 및 구조

Pack이란? : User의 다양한 전력 요구사항을 만족시키기 위하여 Cell을 User의 요구에 맞도록 직병렬 배열하거나, 특정 기기에 손쉽게 탈착, 삽입이 가능토록 구성한 전지 또는 전지 조합품

Smart 회로 : 전지 잔류용량, 사용 횟수 등을 PC에 알려줄 수 있는 Intelligent 회로

보호 회로 : Pack화 될 때 장착되며 과전류, 과전압, 과열시 導電을 차단