과학 공학
2차전지의 성능은 어디에서 비용이 되는가
산업의조건 연구소
지평문고
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- 소장
- 11,500 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 38.4MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791124976524 | ||
책 소개
배터리 기사에는 에너지밀도, 충전 속도, 사이클 수명, 안전성 같은 숫자가 한꺼번에 등장한다. 높은 숫자는 곧 좋은 배터리처럼 보이지만, 실제 제품과 사업에서는 한 지표를 끌어올리는 선택이 다른 곳의 비용으로 돌아오기도 한다. 이 책은 소재의 가능성에서 셀 설계, 팩 구조, 열관리, 수명, 안전, 보증, 재활용까지 이어지는 경로를 따라 ‘성능’이 어디에서 비용과 교환되는지 묻는다.
실제 원고는 12장과 36절로 구성되어 있다. 앞부분의 「배터리의 성능은 하나의 숫자가 아니다」와 「화학계는 재료의 가능성과 제약을 함께 만든다」가 문제의 기본 단위를 세운다면, 후반의 「안전은 사고 확률과 확산 경로로 읽는다」와 「재활용은 회수율만으로 평가할 수 없다」는 그 기준을 실제 판단과 복기에 옮기는 구간이다. 장마다 세부 절을 두어 한 번에 하나의 질문을 좁혀 가기 때문에, 앞에서 세운 기준이 뒤에서 어떻게 수정되는지 추적하기 쉽다.
양극·음극·전해질 같은 소재 수준의 설명을 셀과 팩의 실제 제약으로 연결하고, 빠른 충전과 높은 출력이 온도·SOC·열화에 어떤 조건을 요구하는지 단계적으로 정리한다. 구매가격만으로 총비용을 설명하지 않고 수명 저하, 품질 편차, 유지관리, 회수와 재활용까지 포함해 본다. 특정 기업이나 소재를 승자로 지목하기보다 어떤 숫자가 어떤 시험조건과 사용이력에서 나온 것인지 확인하게 한다.
배터리 산업의 장점은 거의 언제나 조건부다. 에너지밀도, 출력, 충전 속도, 수명, 안전, 가격이 한 방향으로만 좋아지지 않기 때문이다. 원고는 지표 사이의 교환관계를 숨기지 않고, 어떤 조건에서 장점이 비용으로 이동하는지 보여 준다.
배터리 산업 뉴스를 투자 신호로 읽기 전에 기술과 사업의 언어를 구분하고 싶은 독자에게 유용하다. 전공자가 아니어도 소재-셀-팩-운영-재활용의 연결 구조를 잡을 수 있고, 사양표의 장점 뒤에 붙는 설계·공정·비용의 질문을 스스로 만들 수 있다.
중요한 것은 책의 사례를 그대로 복사하는 일이 아니다. 각 장이 요구하는 확인 항목을 자신의 자료와 환경에 적용해 보고, 조건이 달라지면 결론도 달라질 수 있다는 점을 기록하는 것이다. 그렇게 읽으면 한 번의 정답 대신 다음 상황에서도 다시 사용할 수 있는 판단 기준이 남는다.
실제 원고는 12장과 36절로 구성되어 있다. 앞부분의 「배터리의 성능은 하나의 숫자가 아니다」와 「화학계는 재료의 가능성과 제약을 함께 만든다」가 문제의 기본 단위를 세운다면, 후반의 「안전은 사고 확률과 확산 경로로 읽는다」와 「재활용은 회수율만으로 평가할 수 없다」는 그 기준을 실제 판단과 복기에 옮기는 구간이다. 장마다 세부 절을 두어 한 번에 하나의 질문을 좁혀 가기 때문에, 앞에서 세운 기준이 뒤에서 어떻게 수정되는지 추적하기 쉽다.
양극·음극·전해질 같은 소재 수준의 설명을 셀과 팩의 실제 제약으로 연결하고, 빠른 충전과 높은 출력이 온도·SOC·열화에 어떤 조건을 요구하는지 단계적으로 정리한다. 구매가격만으로 총비용을 설명하지 않고 수명 저하, 품질 편차, 유지관리, 회수와 재활용까지 포함해 본다. 특정 기업이나 소재를 승자로 지목하기보다 어떤 숫자가 어떤 시험조건과 사용이력에서 나온 것인지 확인하게 한다.
배터리 산업의 장점은 거의 언제나 조건부다. 에너지밀도, 출력, 충전 속도, 수명, 안전, 가격이 한 방향으로만 좋아지지 않기 때문이다. 원고는 지표 사이의 교환관계를 숨기지 않고, 어떤 조건에서 장점이 비용으로 이동하는지 보여 준다.
배터리 산업 뉴스를 투자 신호로 읽기 전에 기술과 사업의 언어를 구분하고 싶은 독자에게 유용하다. 전공자가 아니어도 소재-셀-팩-운영-재활용의 연결 구조를 잡을 수 있고, 사양표의 장점 뒤에 붙는 설계·공정·비용의 질문을 스스로 만들 수 있다.
중요한 것은 책의 사례를 그대로 복사하는 일이 아니다. 각 장이 요구하는 확인 항목을 자신의 자료와 환경에 적용해 보고, 조건이 달라지면 결론도 달라질 수 있다는 점을 기록하는 것이다. 그렇게 읽으면 한 번의 정답 대신 다음 상황에서도 다시 사용할 수 있는 판단 기준이 남는다.
목차
프롤로그. 두 장의 사양표 앞에서
제1부
제1장. 배터리의 성능은 하나의 숫자가 아니다
제1절. 에너지·출력·효율의 단위
제2절. 질량 기준과 부피 기준
제3절. 지표 사이의 교환관계
제2장. 화학계는 재료의 가능성과 제약을 함께 만든다
제1절. 양극·음극·전해질의 역할
제2절. 이온 이동과 전압
제3절. 소재 선택이 비용에 미치는 영향
제3장. 셀 설계는 소재 성능을 다시 바꾼다
제1절. 원통형·각형·파우치형
제2절. 전극 두께와 탭 구조
제3절. 셀 수준의 열과 기계 제약
제4장. 팩은 셀을 더한 것보다 복잡하다
제1절. 모듈·버스바·하우징
제2절. 냉각과 구조 안전
제3절. 팩 단위의 에너지 손실
제2부
제5장. 빠른 충전은 어느 조건에서 수명을 쓴다
제1절. 충전율과 전류
제2절. 온도·SOC 구간
제3절. 리튬 도금과 열화 위험
제6장. 수명은 횟수보다 사용 이력이다
제1절. 사이클 수명과 달력 수명
제2절. 깊은 충방전의 영향
제3절. 성능 저하 기준의 차이
제7장. 안전은 사고 확률과 확산 경로로 읽는다
제1절. 내부 단락과 열 발생
제2절. 열폭주 전파
제3절. 감지·격리·소화의 층위
제8장. 제조 수율은 좋은 소재를 비싼 제품으로 만든다
제1절. 코팅·건조·조립 공정
제2절. 결함과 검사
제3절. 수율·스크랩·증설의 비용
제3부
제9장. BMS는 측정과 추정 사이에서 작동한다
제1절. SOC·SOH 추정
제2절. 센서 오차와 모델
제3절. 보호 로직과 가용 용량
제10장. 용도가 바뀌면 좋은 배터리의 정의도 바뀐다
제1절. 전기차의 질량·출력
제2절. ESS의 수명·안전
제3절. 소형기기의 공간·가격
제11장. 총비용은 구매가 이후에 완성된다
제1절. 보증·교체·가동중단
제2절. 에너지 효율과 열관리
제3절. 잔존가치와 2차 사용
제12장. 재활용은 회수율만으로 평가할 수 없다
제1절. 수거·분류·전처리
제2절. 금속 회수와 품질
제3절. 규제·물류·경제성 질문서
에필로그. 숫자에 다시 조건을 돌려주는 일
제1부
제1장. 배터리의 성능은 하나의 숫자가 아니다
제1절. 에너지·출력·효율의 단위
제2절. 질량 기준과 부피 기준
제3절. 지표 사이의 교환관계
제2장. 화학계는 재료의 가능성과 제약을 함께 만든다
제1절. 양극·음극·전해질의 역할
제2절. 이온 이동과 전압
제3절. 소재 선택이 비용에 미치는 영향
제3장. 셀 설계는 소재 성능을 다시 바꾼다
제1절. 원통형·각형·파우치형
제2절. 전극 두께와 탭 구조
제3절. 셀 수준의 열과 기계 제약
제4장. 팩은 셀을 더한 것보다 복잡하다
제1절. 모듈·버스바·하우징
제2절. 냉각과 구조 안전
제3절. 팩 단위의 에너지 손실
제2부
제5장. 빠른 충전은 어느 조건에서 수명을 쓴다
제1절. 충전율과 전류
제2절. 온도·SOC 구간
제3절. 리튬 도금과 열화 위험
제6장. 수명은 횟수보다 사용 이력이다
제1절. 사이클 수명과 달력 수명
제2절. 깊은 충방전의 영향
제3절. 성능 저하 기준의 차이
제7장. 안전은 사고 확률과 확산 경로로 읽는다
제1절. 내부 단락과 열 발생
제2절. 열폭주 전파
제3절. 감지·격리·소화의 층위
제8장. 제조 수율은 좋은 소재를 비싼 제품으로 만든다
제1절. 코팅·건조·조립 공정
제2절. 결함과 검사
제3절. 수율·스크랩·증설의 비용
제3부
제9장. BMS는 측정과 추정 사이에서 작동한다
제1절. SOC·SOH 추정
제2절. 센서 오차와 모델
제3절. 보호 로직과 가용 용량
제10장. 용도가 바뀌면 좋은 배터리의 정의도 바뀐다
제1절. 전기차의 질량·출력
제2절. ESS의 수명·안전
제3절. 소형기기의 공간·가격
제11장. 총비용은 구매가 이후에 완성된다
제1절. 보증·교체·가동중단
제2절. 에너지 효율과 열관리
제3절. 잔존가치와 2차 사용
제12장. 재활용은 회수율만으로 평가할 수 없다
제1절. 수거·분류·전처리
제2절. 금속 회수와 품질
제3절. 규제·물류·경제성 질문서
에필로그. 숫자에 다시 조건을 돌려주는 일