| 학회 | 한국공업화학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO)) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | 포스터-전기화학 |
| 제목 | 리튬 이온 전지 내 덴드라이트 크기의 내부 단락 분석을 위한 전기화학적-열적 모델 |
| 초록 | 리튬 이온 전지에서 내부 단락에 의한 폭발, 발화 사고 소식이 종종 보고되고 있다. 그러나, 유기 전해질을 사용하는 상용화된 리튬 이온 전지의 폭발을 완전히 막을 수는 없어 인명피해를 최소화하기 위한 대안으로 폭발까지의 시간을 지연시키는 연구가 진행되고 있다. 내부 단락 시 전지 내 치솟는 전류량에 의한 급격한 온도 상승을 막고자 배터리 관리 시스템, 냉각 시스템 등이 활용되고 있지만, 전류량을 분산시키는 방법들과는 달리 본질적으로 원인을 해결하지는 못하는 실정이다. 이뿐만 아니라 내부 단락 시 열적 거동을 이해하기 위해 시행된 실험을 통해서도 전지 내 국부적 온도, 전류 밀도 등의 변화까지는 제대로 파악하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 리튬 이온 전지 내 마이크로미터 크기의 덴드라이트에 의한 내부 단락 시 나타나는 온도 변화뿐만 아니라 전류 밀도, 리튬 농도 변화까지 예측할 수 있는 전기화학적-열적 모델을 개발하였다. 또한, 덴드라이트에서의 급격한 전류 흐름을 분산시키기 위한 새로운 전지 설계를 고안하였고, 이를 개발된 모델에 적용함으로써 온도 상승이 완화되는 것을 확인할 수 있었다. |
| 저자 | 김수환, 송지훈, 진다희, 이용민 |
| 소속 | DGIST |
| 키워드 | 리튬 이온 전지; 내부 단락; 리튬 덴드라이트; 시뮬레이션 |
