08.05.2023 by Aileen Sammler
배터리의 에너지 저장 기능을 위한 플라스틱의 중요성
플라스틱은 수십 년 동안 자동차 분야에서 널리 사용되어 왔으며 배터리에도 점점 더 많이 사용되고 있습니다: 플라스틱은 초기부터 하우징, 케이블, 커넥터로 사용되어 왔지만 에너지 저장에 대한 활용도가 높아지면서 이제는 e-모빌리티의 핵심 요소로 부상하고 있습니다.
에너지 저장에서 플라스틱의 역할
배터리에 사용되는 재료와 구성 원리는 주로 에너지 저장 기능을 결정합니다. 플라스틱은 전기 전도체로 직접 사용할 수는 없지만 중요한 역할을 합니다. 플라스틱은 절연체, 분리재, 하우징 및 전해질 막으로 배터리 구성에 사용되어 화학적 안정성과 배터리 수명을 늘리고 안전하고 효율적인 성능을 보장하는 데 기여합니다.
스마트폰, 노트북, 전기 자동차, 에너지 저장 시스템 등 다양한 애플리케이션에 사용되는 리튬 이온 배터리를 예로 들 수 있습니다. 리튬 이온 배터리의 음극과 양극은 절연과 원치 않는 화학 반응 및 부식에 대한 장기적인 보호를 위해 플라스틱으로 코팅되는 경우가 많습니다. 모빌리티 분야에서는 열 안정성에도 요구 사항이 집중되어 있습니다.
배터리에는 다양한 플라스틱이 사용되며 각기 다른 저장 기능을 수행합니다. 아래에서는 가장 중요한 플라스틱과 그 기능에 대한 개요를 제공합니다:
NETZSCH 의 열 분석 장치 및 레오미터는 배터리에 사용하기 위한 플라스틱의 이상적인 특성을 결정하는 데 도움을 줍니다.
다음은 몇 가지 예입니다:
열 분석은 용융 온도, 유리 전이 온도, 결정화 및 열전도도와 같은 플라스틱의 열적 특성을 특성화하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 시차 주사 열량계(DSC)로 측정할 수 있는 용융 온도는 배터리 분리막 개발에서 중요한 역할을 합니다. 분리막이 고온에서 녹아 전극이 단락되면 열 반응이 일어나고 배터리 작동 온도가 상승할 수 있습니다. 작동 온도가 상승하면 배터리 내의 화학 반응이 가속화되고 전해질 분해가 촉진되어 배터리 성능과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.
열 중량 분석(TGA) 은 작동 범위의 고온에서 플라스틱의 안정성을 테스트하는 데 사용됩니다.
동적 기계 분석(DMA) 은 실온 또는 고온에서 장기적인 성능을 예측하는 데 사용할 수 있습니다.
유변학연구는 배터리에 사용하기에 이상적인 플라스틱의 특성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 재료의 유동 거동을 분석하여 플라스틱의 점도, 탄성 및 가소성을 특성화할 수 있습니다. 예를 들어 점도는 코팅이 얼마나 고르게 도포되고 얼마나 잘 밀착되는지에 영향을 미치기 때문에 전극용 코팅 개발에서 필수적입니다.
배터리 애플리케이션 NETZSCH 분석 및 테스트
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