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전기화학 및 이차전지

#4. 고출력 전지와 고에너지 전지의 차이점

1) 고출력 전지 (High power cell)

: 전지의 출력밀도를 최대한 높여야 함 → 전지의 내부저항을 최소화

 

출력밀도 

Volumetric Power Density (W/L) = 전지의 최대 출력 / 전지의 부피

Specific Power Density (W/kg) = 전지의 최대 출력 / 전지의 무게

 

전지의 내부저항을 최소화 하기 위해서, 전하전달이 빠른 물질을 사용 (charge transfer)하고 이온과 전자의 전달경로를 확대/발달 시켜야 한다. (mass transfer)

 

전지를 고출력화 하기 위해서는, 무엇보다도 전극을 얇게 제조해야 한다. = 로딩양 감소

전극이 얇아지면 권취수가 증가하므로, 같은 활물질 대비 집전체와 분리막의 사용량이 증가하여 에너지 밀도를 감소시켜야 한다.   

 

2) 고에너지 전지 (High energy cell)

: 전지의 에너지 밀도를 최대한 높여야 함 → 전지의 용량/전압을 최대화

 

에너지밀도

Volumetric Energy Density (Wh/L) = 전지의 에너지 / 전지의 부피

Specific Energy Density (Wh/kg) = 전지의 에너지 / 전지의 무게

 

전지를 고에너지화 하기 위해서는, 전지 내부에 활물질의 양을 최대한 넣을 수 있어야 한다. 활물질을 제외한 다른 재료/부품의 사용을 최소화 및 내부 공간을 활용하여 최대화 시켜 고로딩 전극을 만들어야 한다.