| 학회 | 한국공업화학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | 포스터-에너지저장·변환 |
| 제목 | 철도 차량용 18.5V/50Ah 배터리 모듈의 열-전기화학 모델 |
| 초록 | 우리는 50Ah 파우치형 리튬 이온 전지의 열전기화학 모델을 개발하고전지 모델을 활용하여 18.5V/50Ah 모듈을 구축하여 다양한 작동 조건에서의 열 거동을 분석하고최적의 작동 온도 범위를 위한 냉각 시스템을 설계했다. 구체적으로, 단위셀 단위에서 전기화학 반응에 의해 발생하는 열을 전기화학 모델을 통해 시뮬레이션하고, 계산된 열을 셀의실제 구조를 반영한 열전달모델에 적용하여 온도를 시뮬레이션 했다. 모델의 신뢰성 확보를 위해 확산계수와 교환전류밀도라는 두 가지온도 의존적 변수를피팅하여, 모델은 외부 온도(25℃, 35℃, 45℃) 및율속 조건(0.5C, 1C, 2C 및 5C) 조건에서 3% 미만의 오차로 전기화학적 및 열적 특성을 정확하게 추정했다. 피팅 된 고신뢰성 파라미터들을 활용하여, 5개의 셀이 직렬로 연결된 18.5V/50Ah 모듈 모델을 개발하고 외부 온도(25℃, 35℃, 45℃)및 율속 조건(0.5C, 1C, 2C 및 5C) 조건에서전지 온도를 예측하였다. 마지막으로, 셀 및 모듈 모델에실제 무선 트램 운영을 적용하여 전기화학적 및 열적 거동을 예측하였다. |
| 저자 | 송지훈, 이효빈, 김수환, 정승원, 이용민 |
| 소속 | DGIST |
| 키워드 | 배터리 모듈; 열-전기화학 모델; 철도차량용 배터리; 온도 예측 |
