| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 | 28권 1호, p.528 |
| 발표분야 | [주제 8] 에너지 저장 |
| 제목 | 전기자동차용 리튬이온전지의 리튬 석출 방지를 위한 급속충전 모델링 |
| 초록 | 기후변화협약 이후 지구온난화에 대응하기 위해 전기자동차의 보급 확대와 관련 기술개발이 활성화되고 있다. 전기자동차의 주행거리 증가를 위해 리튬이온전지가 고용량·고에너지화에 따라 급속충전 기술에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 급속충전 시에 발생하는 리튬 플레이팅 현상은 전지의 수명 감소에 크게 영향을 미칠 수 있다. 특히 리튬 플레이팅 현상에 의해 발생하는 덴드라이트의 성장은 전지의 내부단락으로 이어질 수도 있다. 따라서 리튬 플레이팅 현상을 방지하는 조건 하에서 최적의 급속충전 알고리즘 개발하여 수명 영향성이 낮고 안전성을 확보하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 충전이 진행되는 SOC 구간에서 리튬 플레이팅 라인을 도출하고, 일정한 안전 마진 값을 가지는 안전 한계 라인을 따라 급속충전을 수행하는 알고리즘을 개발하였다. 개발한 알고리즘이 리튬 플레이팅에 미치는 영향을 검증하기 위하여 안전 한계 라인에 따른 수명 성능 시험을 진행하였다. 또한 개발한 급속충전 알고리즘이 리튬이온전지의 전기적 거동과 열적 거동에 미치는 영향을 모델링하였다. 모델은 전하 보존 방정식과 옴의 법칙을 지배방정식으로 한다. 전산 모사 결과에 근거한 전극의 전위와 전류 밀도 분포를 통하여 온도분포를 예측하였다. 모델링 결과는 실험 결과와의 비교를 통해 정확성을 검증하였다. |
| 저자 | 이동철, 김병묵, 신치범 |
| 소속 | 아주대 |
| 키워드 | 이동현상(Transport Phenomena) |
| 원문파일 | 초록 보기 |
