Name: 저온 오페란도 실험을 위한 동전 전지 배터리 챔버 설계 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: 배우세요 저온 배터리 사이클링을 위한 동전 전지 챔버 설계 방법을. 열전소자를 활용한 이 비용 효율적인 설계는 안정적인 온도 유지와 부식 방지를 통해 신뢰할 수 있는 전기화학 실험을 가능하게 합니다.

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<ol><li>Rodrigues, M. -T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+materials+perspective+on+Li-ion+batteries+at+extreme+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Energy%22%5BJournal%5D)">A materials perspective on Li-ion batteries at extreme temperatures.</a> Nat Energy. 2 (8), 17108(2017).</li>
<li>Chen, Q., Yang, Z., Zhai, P., Luo, W., Gong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium+batteries+operating+at+wide+temperatures%3A+opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Lithium batteries operating at wide temperatures: opportunities and challenges.</a> Adv Funct Mater. 35 (13), 2417923(2025).</li>
<li>Zhang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+on+low-temperature+Li-ion%2Fmetal+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Critical review on low-temperature Li-ion/metal batteries.</a> Adv Mater. 34 (15), 2107899(2022).</li>
<li>Gupta, A., Manthiram, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+advanced+lithium-based+batteries+for+low-temperature+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Designing advanced lithium-based batteries for low-temperature conditions.</a> Adv Energy Mater. 10 (38), 2001972(2020).</li>
<li>Hou, J., Yang, M., Wang, D., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+and+challenges+of+lithium+ion+batteries+at+temperatures+between+-40+and+60%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Fundamentals and challenges of lithium ion batteries at temperatures between -40 and 60°C.</a> Adv Energy Mater. 10 (18), 1904152(2020).</li>
<li>Adams, R. A., Varma, A., Pol, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependent+electrochemical+performance+of+graphite+anodes+for+K-ion+and+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Temperature dependent electrochemical performance of graphite anodes for K-ion and Li-ion batteries.</a> J Power Sources. 410 - 411 (1), 124-131 (2019).</li>
<li>Yaqub, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+temperature+performance+of+graphite+and+LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2+electrodes+in+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Low temperature performance of graphite and LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 electrodes in Li-ion batteries.</a> J Mater Sci. 49 (22), 7707-7714 (2014).</li>
<li>Luo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium-ion+batteries+under+low-temperature+environment%3A+challenges+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Lithium-ion batteries under low-temperature environment: challenges and prospects.</a> Materials. 15 (22), 8166(2022).</li>
<li>Senyshyn, A., Mühlbauer, M. J., Dolotko, O., Ehrenberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-temperature+performance+of+Li-ion+batteries%3A+the+behavior+of+lithiated+graphite%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Low-temperature performance of Li-ion batteries: the behavior of lithiated graphite.</a> J Power Sources. 282 (1), 235-240 (2015).</li>
<li>Liao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+on+charge%2Fdischarge+behaviors+of+LiFePO4+cathode+for+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature on charge/discharge behaviors of LiFePO4 cathode for Li-ion batteries.</a> Electrochim Acta. 60 (1), 269-273 (2012).</li>
<li>Jaguemont, J., Boulon, L., Dubé, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+lithium-ion+batteries+used+in+hybrid+and+electric+vehicles+at+cold+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Energy%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of lithium-ion batteries used in hybrid and electric vehicles at cold temperatures.</a> Appl Energy. 164 (1), 99-114 (2016).</li>
<li>Senol, M., Bayram, I. S., Naderi, Y., Galloway, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+vehicles+under+low+temperatures%3A+a+review+on+battery+performance%2C+charging+needs%2C+and+power+grid+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Access%22%5BJournal%5D)">Electric vehicles under low temperatures: a review on battery performance, charging needs, and power grid impacts.</a> IEEE Access. 11 (1), 39879-39912 (2023).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+the+low+temperature+operational+limit+of+Li-ion+battery+to+-80%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Storage+Mater%22%5BJournal%5D)">Extending the low temperature operational limit of Li-ion battery to -80°C.</a> Energy Storage Mater. 23 (1), 383-389 (2019).</li>
<li>Kim, W. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+condensation+in+traction+battery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Energies%22%5BJournal%5D)">Water condensation in traction battery systems.</a> Energies. 12 (6), 1171(2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1/4"-20 x 1" 캡 나사</td><td>그레인저</td><td>4XE35</td><td>필요 9; 열 싱크용 8개, 뚜껑용 1개</td></tr><tr><td>12 V 팬</td><td>디지키</td><td>2223-CFM-9225C-130-356-ND</td><td>필요 2; 히트 싱크로 공기를 순환시키는 데 사용됩니다</td></tr><tr><td>AC 대 12V 10A 커넥터</td><td>디지키</td><td>AD-EL-1201200-Z</td><td>벽 전원을 변환하고 nbsp;</td></tr><tr><td>아세탈 수지</td><td>맥마스터</td><td>8575K148</td><td>1.5" x 6" x 6" 스톡</td></tr><tr><td>배터리 홀더</td><td>디지키</td><td>36-1086-ND</td><td>필요 4; 2 추가</td></tr><tr><td>배터리 배선 슬라이더</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>데이터로깅 열전쌍</td><td>엑스텍</td><td>872501-S</td><td>선호하는 열전쌍을 대체할 수 있습니다</td></tr><tr><td>전자 개발 위원회</td><td>아다프루트</td><td>3000</td><td>보충 파일 2 참조</td></tr><tr><td>전자 테렙처 기록 시스템</td><td>아두이노</td><td>A000066</td><td>보충 파일 2 참조</td></tr><tr><td>냉장고</td><td>매직 셰프</td><td>MCR170BE</td><td>일반 냉장고로 대체할 수 있습니다</td></tr><tr><td>개스킷 지그</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>가스켓 재료</td><td>맥마스터-카</td><td></td><td>5542N125</td></tr><tr><td>히트 싱크</td><td>디지키</td><td>345-127709-ND</td><td>필요 1; 히트 싱크 2개로 잘라내세요</td></tr><tr><td>히트 싱크 클램프</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>즉석 접착제</td><td>록타이트</td><td>234790</td><td>슈퍼 글루로도 알려져 있습니다</td></tr><tr><td>뚜껑 홀더</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>긴 지퍼 타이</td><td>디지키</td><td>2162-AL-14-50-0-C-ND</td><td>100개 팩, 4개 이하 필요</td></tr><tr><td>남녀 크림프 세트</td><td>마우스</td><td>474-PRT-10501</td><td>8개가 필요하고, 예비 부품도 4개를 구해야 합니다</td></tr><tr><td>켜/끄기 컨트롤러</td><td>아마존</td><td>7.38587E+11</td><td>2인제 팩</td></tr><tr><td>전원 공급 장치 2선 커넥터</td><td>디지키</td><td>CP-024A-ND</td><td>필요 1</td></tr><tr><td>프로토보드</td><td>아다프루트</td><td>1609</td><td>필요 1</td></tr><tr><td>프로토보드 마운트</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>짧은 지퍼 타이</td><td>사우스와이어</td><td>BL4M2-C</td><td>100개 팩</td></tr><tr><td>실리카 젤</td><td>맥마스터</td><td>2189K14</td><td>추가 수분을 흡수하는 데 사용됩니다</td></tr><tr><td>실리콘</td><td>록타이트</td><td>908570</td><td>필요한 것은 거의 없습니다</td></tr><tr><td>스페이드 커넥터</td><td>맥마스터</td><td>7060K79</td><td>8개가 필요하고, 예비 부품을 구해야 합니다</td></tr><tr><td>22 AWG 전선 연선</td><td>아다프루트</td><td>3175</td><td>선호하는 배선을 대체할 수 있습니다</td></tr><tr><td>스위치 마운트</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>임시 뚜껑</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>열그리스</td><td>웨이크필드</td><td>120-5</td><td>필요한 것은 거의 없습니다</td></tr><tr><td>열전 모듈</td><td>디지키</td><td>102-1682-ND</td><td>필요 2; 제조사 제품 #: CP85438</td></tr><tr><td>온도계</td><td>엑스텍</td><td>EA15</td><td>선호하는 온도계를 대체할 수 있습니다</td></tr><tr><td>진공 그리스</td><td>듀폰</td><td>2708493</td><td>필요한 것은 거의 없습니다</td></tr><tr><td>와이어 to 앨리게이터 변환기</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>배선 스테이션 바텀</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr><tr><td>배선 스테이션 상단</td><td>해당 없음</td><td>해당 없음</td><td>PLA에서 3D 프린팅</td></tr></tbody></table>

저온 오페란도 실험을 위한 동전 전지 배터리 챔버 설계

Coin Cell Battery Chamber Design for Low-temperature Operando Experiments

As we become more reliant on the rechargeable batteries that power our devices, it is becoming increasingly important to understand the capacity and ...

coin-cell-battery-chamber-design-for-low-temperature-operando

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

리튬 이온 배터리의 동전 전지를 구성하고 테스트하는 프로토콜이 설명되어 있습니다. , 작업 전극을 만드는 카운터 전극을 준비, 글러브 박스 안에 셀을 조립하고 세포를 테스트의 구체적인 절차가 제공됩니다.

건설과 리튬 이온 배터리의 동전 전지의 테스트

우리는 동일계 중성자 분말 회절 (NPD)에 이용 전극 재료의 시험을위한 전기 화학 전지의 설계와 구성을 기술한다. 우리는 간단히 현장 NPD의 셀 설계의 대안에 대해 언급하고이 세포를 사용하여 생산 현장 NPD 데이터에 대응하는 분석 방법에 대해 설명합니다.

제자리 중성자 분말 회절에서 사용자 정의 - 만든 리튬 이온 배터리를 사용하여

비수성 전극 처리는 코인 셀 구성 및 리튬 이온 배터리에 대한 새로운 전극 화학 평가의 핵심입니다. 학술적 실험 환경에서 배터리로 작업하는 전기 화학 엔지니어로서 필요한 기본 관행에 대한 단계별 가이드가 제공됩니다.

리튬 이온 코인 셀의 비수 전극 가공 및 건설

여기에서는 포스포늄 기반 이온 액체 및 리튬 비스(트리플루오로메탄) 설폰아미드 염 전해질을 준비하고 불연성 및 고온 기능 리튬 이온 코인 셀 배터리를 조립하기 위한 프로토콜을 설명합니다.

이온 성 액체 기반 전해질의 합성 리튬 이온 배터리의 조립 및 고온에서의 성능 측정

이 문서는 리튬 철 인산 염-흑연 파우치 셀, 실제 시나리오에 가까운 시뮬레이션에의 저하에 서로 다른 충전/방전 온도 효과를 설명 합니다. 총, 10 온도 조합 온도 저하에 미치는 영향을 분석 하기 위해 30 ° c 범위-20에에서 조사 됩니다.

충전 및 방전 리튬 철 인산 염-흑연 셀 저하에 다른 온도에서 효과

3 전극 셀은 리튬-이온 배터리의 전기 화학 공부에 유용 합니다. 이러한 전기 설치 현상을 음극 및 양극 분리 하 여 독립적으로 검사와 관련 된 수 있습니다. 여기, 선물이 리튬 도금 분석에 중점을 함께 건설 하 고 3-전극 코인 셀의 사용에 대 한 가이드.

3 전극 동전 전지 준비 및 Electrodeposition 리튬-이온 배터리에 대 한 분석

저급 열이 풍부하지만 효율적인 복구는 여전히 큰 과제입니다. 우리는 전해질로 KCl을 가진 양극으로 음극및 폴리아실린으로 그래핀 옥사이드를 사용하여 비대칭 열전기 화학 세포를 보고합니다. 이 셀은 등온 가열 하에서 작동하여 저온 영역에서 높은 열- 전기 변환 효율을 나타낸다.

등온 작동 하에서 저급 열 수확을 위한 비대칭 열전기 화학 전지

극저온 집중 이온 빔 (FIB) 및 주사 전자 현미경 (SEM) 기술은 손상되지 않은 고액 계면의 화학 및 형태학에 대한 주요 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 이러한 인터페이스의 고품질 에너지 분산 X선(EDX) 분광지도를 준비하는 방법은 에너지 저장 장치에 중점을 두고 상세히 설명되어 있습니다.

Cryo-Focused Ion Beam Milling과 주사 전자 현미경 및 분광법을 결합하여 액체-고체 인터페이스의 나노스케일 특성화

이 작업은 열 폭주 (TR)를 겪고있는 리튬 이온 배터리 음극 및 양극 재료의 반응 역학을 결정하는 것을 목표로합니다. 동시 열 분석 (STA) / 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광계 / 가스 크로마토 그래피 질량 분석법 (GC-MS)을 사용하여 열 이벤트를 밝히고 방출 된 가스를 감지했습니다.

리튬 이온 배터리의 분해 메커니즘의 식별 및 정량화; 열 폭주 모델링을 위한 열 흐름 시뮬레이션에 대한 입력

여기에서는 환경 챔버에서 다양한 매개변수의 현장 측정을 통해 리튬 이온 전지의 열 폭주 및 화재를 특성화하기 위해 개발된 테스트 절차를 설명합니다.

현장 환경 챔버를 사용한 열 폭주 중 리튬 이온 전지의 가스 분석 및 화재 특성 분석

배우세요 저온 배터리 사이클링을 위한 동전 전지 챔버 설계 방법을. 열전소자를 활용한 이 비용 효율적인 설계는 안정적인 온도 유지와 부식 방지를 통해 신뢰할 수 있는 전기화학 실험을 가능하게 합니다.

저온 오페란도 실험을 위한 동전 전지 배터리 챔버 설계

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