이차전지

개요

• 한번 쓰고 버리는 일차전지와는 달리, 전기를 저장했다가 반복사용이 가능한 전지
• 4대 핵심소재(양극, 음극, 전해액, 분리막)을 중심으로 구성되며, 서로 다른 양, 음극소재의 전압 차이를 통해서 전기를 저장하고 발생시키는 설비이다.

종류

1)납축전지

• 납축전지의 양극판은 이산화납(PbO₂)을 사용하며 가득 충전한 전지의 양극판은 적갈색이다. 음극판은 스펀지나 해면처럼 공극이 많은 납을 사용하는데, 빛깔은 납 그대로 회색이다. 용액은 물에 황산을 희석한 것이다

2)니켈- 수소전지

• 니켈수소전지는 충전과 방전을 반복할 수 있는 이차전지로, 양극 활물질은 니켈산화물, 음극 활물질은 수소저장합금인 금속수소산화물, 전해액은 수산화칼륨을 주성분으로 하는 알칼리수용액을 사용한 전지이다.

3)리튬이온전지

• LIB이차전지의 한종류로서, 리튬이온이 분리막과 전해질을 통하는 양극(리튬산화물 전극)과 음극(탄소계전극)사이를 이동하며 에너지를 저장하는 장치
• 출력특성과 효율이 좋으나[kW]당 단가가 높아 주파수 조절(Hz)과 같은 단기저장방식에 유리하다

4)레독스 플로 전지

• 전해질 내 이온의 전기화학적 산화/환원 전위차를 이용하여 전기를 발전

5)나트륨-유황전지

• NaS전지(나트륨황 전지)음극에 나트륨금속을, 양극에 황 등 나트륨과 반응하여 화합물을 형성하는 물질을 사용하는 전지
• 나트륨이온전도가 가능한 고체 전해질을 사용하는 전기에너지 저장장치로 단위전지의 용량을 크게 만들수 있어 대용량 전지구성에 유리하며 나트륨과 황 등 가격이 저렴한 재료를 사용하여 경제성이 우수하다

종류

종류	장점	단점	비교
납축전지	저럼함 모듈화 가능	저에너지 밀도 짧은 수명 납사용 규제 가능성	기술안정성 가장보편적
니켈-수소전지	고출력 밀도	저에너지 밀도 짧은 수명	HEV 적용
리튬전지	고에너지 밀도 고전압	고가 저출력 밀도 보호회로 필요	대용량 추진 중 긴 수명화 추진 중
레독스 플로전지	대형화 가능 용량증설 유리 상온작동 초기 비용 낮음	저에너지 밀도	용량제한 없음
나트륨-유황전지	고출력 밀도 고효율	고온작동형 고가 부가장치 필요	운전단가 높음 대용량 모듈화

★신개념에너지
스마트그리드
마이크로 그리드
전기자동차 전원공급설비
전기자동차의 충전방식의 종류
V2G
전력저장장치
ESS의 제어기술
이차전지를 이용한 전기저장장치의 시설
ESS의 안전강화
리튬이온 축전지
리튬이온 전지의 ESS로 사용할 경우 안전의 문제점과 대책
SMES(초전도 에너지 저장장치)
초고용량 커패시터
이차전지
압축공기 에너지 저장장치
분산형 전원
분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준