전기 자동차 배터리의 하이니켈 음극의 위험

많은 소비자들이 사고 시 배터리 전기 자동차의 안전 위험에 약 우려하고 있습니다. 더 긴 주행 거리에 대한 수요를 충족하기 위해 제조업체는 리튬 이온 배터리(LiB) 음극에 하이니켈 삼원 합금과 망간 기반의 리튬이 풍부한 금속 산화물로 전환하고 있습니다. 이 화합물은 더 낮은 비용으로 훨씬 더 높은 에너지 밀도 및 용량을 제공하므로 고급 전기 자동차 배터리 팩을 위한 유망한 솔루션입니다.

그러나 이러한 소재 물질은 고온 및 고전압 조건에서 열 안정성 이 낮아 이러한 조건에서 산소 방출(및 전해질 연소), 금속 이온 용해 및 HF 형성을 유발합니다. 이로 인해 사이클링 시 용량이 손실되고 열 폭주의 위험이 증가하여 잠재적으로 화재나 폭발을 일으킬 수 있으며, 이는 비용이 많이 드는 리콜을 초래할 뿐만 아니라 자동차 브랜드의 평판을 손상시키는 문제입니다.

이에 대응하여 일부 전기 자동차 생산업체는 안전성과 비용 효율성을 높이기 위해 코발트가 없는 인산철리튬(LFP) 배터리를 채택했습니다. 그러나 에너지 밀도이 낮기 때문에 비슷한 주행 거리를 달성하기 위해 더 많은 셀이 필요하므로 무게와 복잡성이 추가됩니다.

Stanyl® SN-PURE가 배터리 안전과 성능을 최적화하는 방법

Envalior의 Stanyl® SN-PURE인 숙시노니트릴(SN)은 음극에 나노미터 미만의 보호층을 형성하여 LiB의 안전성과 신뢰성을 향상시키는 혁신적인 전해질 첨가제입니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 고순도(99.95%): 불순물을 최소화하고 배터리 내부 저항 저항에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 최적의 배터리 성능을 보장합니다. 후속 정제가 필요하지 않습니다.
• 열 안정성: SN은 탄산염 전해질이 있는 LCO 및 NMC 유형 음극의 온도 안정성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 전해질 분해로 인한 발열 반응의 발병 온도를 약 60°C 높게 이동하여 열 안전성을 높입니다.
• 열 발생 감소: 열 폭주 SN에서 약 1/3에 의한 열 발생 감소는 음극과 전해질 사이의 열 가속 부반응을 차단하거나 억제합니다.
• 산화 저항: 음극의 SN 층은 음극에서 산소 방출을 감소시켜 전해질 분해 및 가스 형성을 감소시킵니다. 
• 순환성 및 용량 유지 향상: 음극의 SN 층은 전해질을 안정화하여 더 높은 전압에서 사용할 수 있도록 합니다.
• 규정 준수: 배터리 제조에 대한 글로벌 안전 표준을 충족합니다.
• 글로벌 가용성: 공급망 위험을 완화하기 위해 대규모로 생산됩니다.

안전하고 신뢰할 수 있는 배터리 팩 보장

에틸렌 카보네이트(EC) 기반 전해질과 리튬 코발트 산화물(LCO) 및 니켈 망간 코발트(NMC) 음극을 사용한 광범위한 테스트는 배터리 안전 및 성능 개선에 있어 SN 첨가제의 중요한 역할을 강조합니다.

SN 첨가제로 강화된 전해질은 열 폭주를 효과적으로 방지하여 배터리 챔버를 150°C로 가열해도 안정적으로 유지됩니다. 대조적으로, 무첨가 버전은 40 분 후에 불안정해져서 빠르고 위험한 온도 상승을 유발했습니다. 산화 안정성 테스트에 따르면 SN 첨가제는 고열 노출 분 동안 가스 팽창을 50% 이상 감소시키는 것으로 나타났습니다. 또한 SN 첨가제가 포함된 배터리는 >1000회 충전 후에도 일정한 용량을 유지했습니다.

Stanyl® SN-PURE의  사용을 LiB를 넘어 나트륨 이온 배터리(SiB)로 확장

LiB 배터리(SiB)의 높은 수요와 리튬의 공급 가용성에 대한 도전으로 인해 전기 자동차 이외의 산업은 대체 배터리 기술을 찾고 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 최근 LiB의 유망한 대안으로 주목을 받고 있으며, 에너지 저장 솔루션, 그리드 안정화 또는 일부 모빌리티 솔루션을 포함한 여러 시장 부문에서 관심을 불러일으키고 있습니다. 

SiB로 표시되는 Stanyl® SN-PURE의 주요 이점

• 전해질 안정성 향상: SN은 고전압에서 탄산염 및 니트릴 기반 용매의 분해를 억제합니다. 이는 용량 유지를 개선하여 사이클링 수명을 연장합니다. 

공급망 문제 완화

우리는 배터리 제조를 위한 신뢰할 수 있는 소재 공급의 중요성을 이해합니다. 공급 부족 또는 제한된 가용성은 특히 유럽과 미주 지역에서 LiB 부품에 대한 수요가 증가함에 따라 생산 일정에 차질을 빚을 수 있습니다. SN은 30년 이상 동안 유럽에서 중단 없이 생산되어 왔기 때문에 공급망 에 대한 지정학적 위험의 영향이 크게 줄었습니다.

모두 주요 시장에 사무실과 생산 시설을 갖춘 Envalior 의 글로벌 입지는 지역적으로 독립적인 고성능 소재 첨가제 공급에 대한 접근을 보장합니다. 공급망 회복성 확보를 위한 이러한 노력은 신흥 LiB 제조 산업의 급속한 성장을 뒷받침합니다.

COVID-19 팬데믹 기간에도 Envalior 불가항력 제로를 선언하여 고객의 진화하는 요구 사항을 충족하기 위해 중단 없는 공급을 유지했습니다. 이러한 사전 예방적 접근 방식을 통해 안전한 고성능 전기 자동차 배터리 팩을 제공하여 전 세계 에너지 교통 청소하는 전환 가속화할 수 있습니다.

더 안전하고 효율적인 소재으로 배터리 설계를 혁신하십시오. Envalior의 Stanyl® SN-PURE는 오래 지속되고 신뢰할 수 있는 배터리 성능을 보장하여 제조업체가 청정 교통의 미래를 주도할 수 있도록 합니다.

지금 당사에 연락하여 당사의 솔루션이 배터리 시스템을 최적화할 수 있는 방법을 알아보십시오.