건전지나 스마트폰의 배터리 등 일상생활에서 전지를 사용할 기회는 매우 많습니다. 건전지는 튼튼한 외장으로 보호되어 있기 때문에 어떤 구조를 하고 있는지 간단하게는 알 수 없습니다. 그런 전지의 내부구조가 Nintendo Switch나 AirPods의 CT스캔 이미지를 공개해 온 웹사이트 'scanofthemonth.com'에서 공개했습니다.
Safely see inside Lithium-ion, LiPo, and alkaline batteries.
https://www.scanofthemonth.com/scans/batteries
Ever wonder what's inside a Tesla battery? Check out these CT scans of Lithium-ion, LiPo, and alkaline batteries.
Learn how Li-ion and LiPo batteries move so many electrons without having to open one yourself. Our CT scanner lets you see inside while staying safe.
www.scanofthemonth.com
알칼리 건전지의 원형부분을 스캔한 이미지를 살펴보면 가장 외측의 외장캔에는 두께 250마이크로미터의 스틸소재가 사용되고 있고 그 안쪽에는 이산화망간(양극) 한층 더 안쪽에는 아연(음극)이 들어가 있습니다.
옆에서 보면 중앙에 길쭉한 막대기가 위치하는데 탄소봉입니다.
다음은 스마트폰이나 전기자동차의 배터리로 사용되는 리튬이온 배터리의 내부구조를 CT스캔한 이미지로 원형 쪽으로 살펴보면 외관은 알칼리 건전지와 유사하지만 내부에는 동심원형의 층이 빽빽하게 채워져 있습니다.
옆에서 보면 꽉 막힌 층은 양극, 세퍼레이터, 음극으로 구성되어 있습니다. scanofthemonth.com에 따르면 이 층구조는 매우 깨지기 쉽고 층구조가 부서지면 단락되어 폭발할 위험이 있다고 합니다.
마지막으로 리튬이온 폴리머 이차전지의 내부구조를 살펴보면 리튬이온 전지와 마찬가지로 양극, 세퍼레이터, 음극이 층구조를 형성하고 있음을 알 수 있습니다.
각도를 바꾸어 관찰하면 양극이나 음극의 층이 확실히 막혀 있는 것을 알 수 있습니다. 각 층의 두께는 100~150마이크로미터이지만 각 층은 매우 휘발성이 높은 재료로 구성되어 있기 때문에 종종 팽창하는 것으로 알려져 있습니다. scanofthemonth.com은 CT스캔으로 팽창의 징후를 알 수 있어 배터리를 안전하게 관리하는 데 도움이 될 것이라고 보았습니다.
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