화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2020년 가을 (10/14 ~ 10/16, e-컨퍼런스)
권호 26권 1호, p.593
발표분야 이동현상
제목 리튬이온전지 충·방전 거동의 온도의존성 모델링
초록 리튬이온전지는 높은 에너지 및 전력 밀도, 충·방전 효율, 장수명 등의 장점으로 전기자동차(BEV)와 에너지저장시스템(ESS) 등 다양한 분야에서 우선 전력원으로 선호된다. 리튬이온전지 내부에서 일어나는 전기화학 반응은 온도의 영향을 받기 때문에 리튬이온전지 충전 및 방전에서 전기적 거동은 온도에 크게 의존하게 된다. 전지의 작동 및 환경 조건에 따라 최적의 성능을 내기 위하여 리튬이온전지의 전기적 거동을 온도의 함수로 예측하는 모델을 개발하는 것이 필요하다.

본 연구에서는 리튬이온전지 충·방전 거동의 온도의존성 모델링방법을 제시한다. 지배방정정식으로 전극에서의 분극 특성에 기초한 옴의 법칙과 전하 보존법칙을 사용하여 단일 셀에서의 충전 및 방전 성능을 계산하는 방법으로 접근하였다. 환경온도를 15℃, 25℃, 35℃로 변화시켜 리튬이온전지 충·방전 거동의 온도의존성을 확인하였다. 온도의존성을 위한 핵심 모델링 매개 변수는 화학반응 속도론의 Arrhenius 방정식과 전기화학적 열역학의 Nernst 방정식을 기반으로 하여 온도의 함수로 나타내었다. 모델링 결과의 타당성은 시험 결과와의 비교를 통해 검증하였다.
저자 김병묵1, 이동철1, 이재우1, 신치범1, 장일찬2, 송진주2, 우중제2
소속 1아주대, 2광주바이오에너지연구개발센터 한국에너지기술(연)
키워드 이동현상
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원문파일 초록 보기