화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 ESS 열폭주 방지를 위한 단전지 기반 열-전기화학 모델 개발
초록 고에너지밀도 리튬이온전지 기반 Energy Storage System (ESS), Electric Vehicles (EVs)의 연속된 화재 발생으로 인해 전지의 안전성을 확보하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 리튬이온전지의 열폭주는 전해액, 분리막, 활물질 등의 연쇄 발열반응으로 인해 발생하기 때문에 열발생을 초기에 감지하는 것은 열폭주 방지를 위해 매우 중요한 일이다. 그러나 리튬이온전지의 복잡한 전지소재, 설계 및 Operating condition등에 따른 발열량을 정확하게 측정하는 것은 실험적으로 거의 불가능한 일이다.
본 연구에서는 전지 내 화학반응 및 열전달 메커니즘이 고려된 열-전기화학 모델을 개발하여 다양한 율속과 온도 조건에서 단전지의 전기화학적 특성 및 열적 특성을 예측하였다. 나아가 해당 모델은 실제 트램 주행 시 전지의 거동을 높은 일치율로 예측함으로써 신뢰성이 검증되었다.
저자 이효빈, 송지훈, 박주남, 양승원, 이용민
소속 DGIST
키워드 에너지저장시스템; 리튬이온전지; 열-전기화학 모델; 역설계
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