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한국전기화학회 한국전기화학회

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Vol.21, No.2, May 2018

Effect of Electrolyte Amounts on Electrochemical Properties of Coin-Type Lithium-Ion Cells액체전해액의 함량에 따른 리튬이온전지 코인셀의 전기화학적 특성 연구
JKES Vol.21, No.2, pp.39-46, May 2018
DOI : 10.5229/JKES.2018.21.2.39
Byeolhee Yoon1*, Taeyeong Han2, Seokwoo Kim1, Dahee Jin1, Yong min Lee3†, and Myung-Hyun Ryou1†윤별희1*·한태영2·김석우1·진다희1·이용민3†·유명현1†
1Department of Chemical and Biological Engineering, Hanbat National University, 125 Dongseo-daero, Yuseong-gu, Daejeon, 34158, Republic of Korea 2NED R&D Center, Orion display, 217 Gongdan-ro 1, Gumi-si, Gyeong-buk, 39370, Republic of Korea 3Department of Energy Systems Engineering, Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), 333 Techno Jungang-daero, Hyeonpung-myeon, Dalseong-gun, Daegu 42988, Republic of Korea1한밭대학교 화학생명공학과, 34158 대전광역시 유성구 동서대로 125 2오리온 디스플레이 NED 연구소, 39370 경상북도 구미시 1공단로 217 3대구경북과학기술원 에너지시스템공학전공, 42988 대구광역시 달성군 현풍면 테크노중앙대로 333
많은 실험실 기반의 리튬이차전지 실험결과는 코인셀로부터 얻어진다. 이는 조립의 용이성, 저렴 한 가격, 실험 결과의 우수한 재연성 등에 기인한다. 코인셀은 케이스(case), 가스켓(gasket), 스 페이서(spacer disk), 스프링(wave spring)로 구성되어 있으며, 이러한 구조적인 특성으로 인하여 코인셀은 상용화된 파우치, 각형 및 원통형 전지에 비하여 전극 무게 대비 많은 양의 전해질을 포함하게 된다. 하지만 과량의 전해액이 셀의 성능에 미치는 영향에 대한 연구는 현재까지 이루 어지지 않은 상황이다. 본 연구에서는 액체 전해액의 양을 다르게 제어하여 코인셀에 미치는 영 향을 알아보고자 하였다. 전해액의 양은 전극 용량 대비 30, 100 mg mAh-1(전해액의 양/전극 용량)로 제어하였으며, 조립된 셀의 전해액 함량에 따른 전기화학적 특성을 확인하기 위해 초기 충·방전 곡선과 상온 (25oC), 고온 (60oC) 및 고전압(4.5 V)에서의 수명특성평가를 진행하였다. 30 mg mAh-1의 전해액을 포함하는 단위 전지의 경우, 고온 및 고전압 조건에서 100 mg mAh-1 의 경우에 비해 매우 우수한 방전 용량 유지 특성을 나타내었다. 전자는 후자보다 더 큰 내부 저항 증가를 보였으며, 이를 통해 전해액의 양이 전지의 방전 용량 유지 특성에 매우 큰 영향 을 미치고 있음을 확인하였다.
Keyword : Lithium-ion Batteries, Electrolyte Amount, Coin-type Cell

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