초록 |
가속화된 전기자동차의 대중화에 의해 에너지저장시스템의 활발한 보급으로, 중대형 리튬이온전지의 수요도 급격히 증가하고 있다. 이러한 중대형 리튬이온전지는 10년 이상의 사용기간이 요구되는 시스템, 수백, 수천개의 전지를 직/병렬로 연결된 시스템에 사용되고 있다. 따라서, 이러한 전지의 수명을 보장하려면, 열화 거동을 사용환경에 맞게 분석하여 수명을 예측하는 기술을 확보해야 하는 실정이다. 하지만, 다양한 사용 환경에서 전지의 장기 수명 특성을 평가/분석하려면 재원과 시간적인 측면에서 한계가 있다. 현재, 고온/고율 가속 평가법이 보고되고 있으나, 결과의 신뢰성에 이슈가 있고, 다른 전지로의 확장에 제한이 있다. 리튬이온전지의 주 열화현상으로 SEI 형성/붕괴/재형성 반응을 음극의 부피 팽창 및 수축 현상으로 잘 알려져 있다. 그러나 정확한 수명예측을 위해서는 전해액 분해 현상을 적용하여야 한다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 현상을 모두 반영한 열 및 전기화학적 복합 모델을 개발했다. 실측 수명 평가 결과를 통해 모델을 보정하였으며, 가속평가법을 통해 해석 시간을 단축했다. |