배터리는 많은 현대 전자 장치의 필수 구성 요소이며,이 장치의 전반적인 기능에 성능이 중요합니다. 따라서 배터리의 동작을 이해하고 예측하는 능력이 매우 중요합니다. 배터리를 연구하는 한 가지 방법은 펠티에 효과를 사용하는 것입니다. 펠티에 효과는 전기 전류가 두 가지 다른 재료의 접합을 통해 흐를 때 열 또는 추위의 생성입니다.
전류가 배터리에 적용되면, 양극 및 음극이 연결되고 전자가 음의 전극에서 양성 전극으로 흐릅니다. 전자의 이러한 흐름은 두 전극 사이의 온도 차이를 생성하며, 양의 전극은 음의 전극보다 뜨거워집니다. 생성 된 열량은 배터리를 통해 흐르는 전류에 비례합니다.
전극 간의 온도 차이를 측정함으로써 배터리에서 발생하는 내부 프로세스에 대해 배울 수 있습니다. 예를 들어, 온도 차이가 크면 전자의 흐름에 대한 높은 저항이 있음을 나타냅니다. 이는 전극의 표면에 고체 전해질 간전 (SEI)이 축적되어 발생할 수 있습니다. SEI는 충전 및 배출 공정 동안 전극의 표면에 형성되는 재료 층이며 전자 흐름에 대한 저항을 증가시킬 수 있습니다.
펠티에 효과를 사용하여 배터리를 연구하는 또 다른 방법은 충전 및 배출 중에 발생하는 열을 측정하는 것입니다. 충전 중에 발생하는 열량은 방전 중에 발생하는 열량과 다르며이 차이는 배터리의 효율을 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 배터리의 효율은 충전 중에너지 입력으로 배출되는 동안 에너지 출력의 비율입니다.
펠티에 효과는 또한 배터리 성능에 대한 온도의 영향을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 배터리 온도를 변경하여 배터리의 용량과 전력 출력이 어떻게 변하는 지 확인할 수 있습니다. 이 정보는 특정 응용 프로그램에 더 적합한 배터리를 설계하는 데 사용할 수 있습니다.
결론적으로, 펠티에 효과는 리튬 이온 세포에서 발생하는 내부 프로세스를 연구하는 데 유용한 도구입니다. 전극 사이의 온도 차이, 충전 및 방전 중 발생하는 열 및 배터리 성능에 대한 온도의 영향을 측정함으로써 배터리 작동 방식에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다. 그런 다음이 정보를 사용하여 다양한 응용 분야의 배터리를 설계하고 개선 할 수 있습니다.
