화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 부산 벡스코(BEXCO))
권호 25권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 리튬이온 이차전지의 효율적 급속 충전을 위한 충전 프로토콜 설계
초록 전기자동차의 보급이 확대됨에 따라, 소비자의 급속충전에 관한 요구가 높아지고 있고, 미국 에너지부 및 USABC 는 각각 10분, 15분 충전으로 80% 용량을 구현하는 도전적인 목표를 제시했다. 그러나 현재 리튬이온 이차전지(LIB)의 경우 전해질에서의 이온수송의 한계 및 급속 충전시 흑연 음극에서의 리튬 전착으로 인해 성능 열화와 안전성을 위협받는다. 이를 극복하기 위한 전극 소재 및 전해액 설계 기술이 제안되어 왔으나 상용전지에서의 적용가능성을 평가할 수 있는 급속 충전 프로토콜이 제시되어 있지 않아 소재 및 전지 설계 검증에 한계가 있다. 이에 따라, 현 LIB의 상용수준 설계에서 급속충전방식에 따른 리튬이온 이차전지의 열화현상을 비교하고 이에 따른 최적의 급속 충전 성능 평가 프로토콜을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 정전류 (constant-current, CC) 및 정전압 (constant voltage) 모드의 조합과 C-rate 별 시간의 조합을 통해 상용수준의 전지 설계 파라미터를 기반으로 시뮬레이션과 코인셀 실험을 통해 최대 용량의 구현할 수 프로토콜 도출하고 열화 기작을 비교할 것이다.
저자 이현태, 신예원, 양승원, 이효빈, 이용민, 이홍경
소속 DGIST
키워드 리튬이온 전지; 급속충전; 프로토콜; 시뮬레이션; 상용 수준
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