• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.26 no.1
• /
• pp.11-18
• /
• 2023

As the use of lithium-ion secondary batteries is rapidly increasing due to the rapid growth of the electric vehicle market, the disposal and recycling of spent batteries after use has been raised as a serious problem. Since stored energy must be removed in order to recycle the spent batteries, an effective discharging process is required. In this study, graphite and NCM622 were used as active materials to manufacture coin-type half cells and full cells, and the electrochemical behavior occurring during overdischarge was analyzed. When the positive and negative electrodes are overdischarged respectively using a half-cell, a conversion reaction in which transition metal oxide is reduced to metal occurs first in the positive electrode, and a side reaction in which Cu, the current collector, is corroded following decomposition of the SEI film occurs in the negative electrode. In addition, a side reaction during overdischarge is difficult to occur because a large polarization at the initial stage is required. When the full cell is overdischarged, the cell reaches 0 V and the overdischarge ends with almost no side reaction due to this large polarization. However, if the full cell whose capacity is degraded due to the cycle is overdischarged, corrosion of the Cu current collector occurs in the negative electrode. Therefore, cycled cell requires an appropriate treatment process because its electrochemical behavior during overdischarge is different from that of a fresh cell.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.460-461
• /
• 2018

배터리팩의 과방전은 용량감소와 내부저항의 증가를 일으킨다. 본 논문에서는 고출력 배터리팩의 안정적 운용을 위한 전기적 특성 실험 및 이의 체계적 분석을 실시하였다. 4S4P의 고출력 배터리팩을 직육면체, 정육면체의 두 가지 형태로 구성하여 실험을 진행하였다. 과방전(Over-discharge)이 배터리팩에 악영향을 미치기 때문에 배터리팩을 충 방전함에 있어서 안정성 측면에서 이를 중점적으로 고려해야 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.215-217
• /
• 2020

본 논문은 배터리 팩 내부 셀 파라미터의 불균일도에 대한 분석을 실시하고 이를 기반으로 과방전을 사전에 진단할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해서 배터리 팩 내부 셀간 편차가 발생하는 셀을 선정하여 두 셀간 특성 분석을 실시하였으며, 이를 기준으로 예측 모델을 구성하였다. 예측 성능을 통해 배터리 전압 예측 성능에 영향을 미치는 인자를 분석하였으며, 배터리 전기적 등가회로 모델을 기반으로 예측 모델을 제안한다. 예측 모델은 실제 과방전이 발생한 셀을 기준으로 실험데이터와 비교하여 예측 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.05b
• /
• pp.217-219
• /
• 2004

종래의 비상 조명 장치로는 배터리 충전 회로를 이용하는 방법이 있으며 이는 정상적으로 전원이 공급되지 않는 한 배터리가 완전히 방전될 때까지 배터리와 비상 점등 회로가 연결되어 배터리의 과방전을 초래하고, 더 나아가 배터리의 특성상 과충전이나 과방전상태에 도달하여 배터리가 손상되어 사용할 수 없는 경우가 발생하기도 한다. 본 연구는 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상용시뿐만 아니라 기타 비상시에도 형광등에 전원이 공급되도록 하는 안정기를 개발하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.665-674
• /
• 2018

In this paper, we propose a development results of a D-type non-rechargeable lithium battery($Li/SOCl_2$) on improvement in a low cost protection circuit of discharge for domestic military power source. According to this study, we describe a new design and product with 8-bit microcontroller in the protection circuit which can estimate state of health of the battery regardless of occurring an initial voltage delay. Also this paper discuss and facilitate development as solution to a safety about the non-rechargeable lithium batteries. As a result, we verified a quality of the protection circuit by a development test and evaluation(DT&E) process.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.46-51
• /
• 2024

Drone was first used for military purposes but as the range of use has recently expanded. It is being widely used in various industrial fields such as agriculture, service, logistics, and leisure. Lithium polymer batteries are lightweight and highly efficient, so they are mainly used as power supplies for drones. Accordingly, the need for lightweight and high energy density lithium polymer batteries has increased in order to supply stable power to drone. However, lithium polymer batteries can lead to ignition and explosion due to overcharging, short circuit, etc., so they must be used with a protective circuit installed. The protection circuit consists of a protection IC that monitors the voltage of the lithium polymer battery and a dual N-channel MOSFET that acts as a switch in case of overcharge and overdischarge. Therefore, this paper was implemented in one package form using a battery protection IC and a MOSFET semiconductor die chip serving as a switch. When implemented as a one chip package IC, at least 67% of savings compared to existing parts can be achieved.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.07a
• /
• pp.451-452
• /
• 2019

본 논문은 과충전 및 과방전의 원인이 되는 배터리팩 내부 셀의 불균형으로 인한 셀 간 전압 편차를 분석하기 위해 24s 1p로 구성된 배터리 팩을 사용하여 전기적 열화 실험을 진행하였다. 만충 만방 실험 결과에서 SOC 구간에 따른 셀 간 전압 편차를 분석하였으며, 사이클 증가로 인한 열화와 상관관계가 높은 구간을 분석하여 열화 판단의 파라미터로 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.07a
• /
• pp.453-454
• /
• 2019

본 논문은 ESS(Energy Storage System)의 과충전, 과방전으로 인한 열 폭주 현상을 방지하기 위한 사전 연구로 원통형 리튬이온 단일 셀의 충/방전에 따른 열 분포를 열화상 카메라로 촬영하여 분석하였다. 실험을 통한 열 분포 이미지를 학습 데이터로 구성하여, SOC(State of Charge)를 추정하는 CNN(Convolution Neural Network) 모델을 제안한다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.133-138
• /
• 2024

Lithium-ion batteries are used in many fields due to their high energy density, fast charging conditions, and long cycle life. However, overcharging, over-discharging, physical damage, and use of lithium-ion batteries at high temperatures can reduce battery life and cause damage to people due to fire or explosion due to damage to the protection circuit. In order to reduce the risk of these batteries and improve battery performance, the characteristics of the charging and discharging process must be analyzed and understood. Therefore, in this paper, we analyze the charging and discharging characteristics of lithium-ion batteries using a battery charger and discharger and simulator to reduce the risk of loss of life due to overcharge and overdischarge, as well as casualties from fire and explosion due to damage to the protection circuit.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.11a
• /
• pp.67-68
• /
• 2012

최근 스마트폰 시장은 기하급수적인 성장세를 지속하고 있다. 또한 소비자들의 사용패턴 또한 기존의 음성통화에서 데이터 통신으로 변화되면서 소비전류 및 사용시간이 증대되고 있는 실정이다. 이러한 사용자의 불만을 해소하기 위해서는 배터리의 용량 증대가 필요하나 공간상의 제약으로 인해 한계점에 도달한 상태이다. 따라서 제한된 체적내에서 최대의 용량을 사용하기 위해 배터리팩의 과충전 차단전압은 점차 높아지고 과방전 차단전압은 점차 낮아져서 배터리팩의 가용영역을 확대하고 있는 추세에 있다. 이러한 사용전압영역의 확대는 배터리팩의 안전성 및 수명 등에 악영향을 미치나 배터리의 신소재 개발, 보호회로의 채용 등으로 이러한 단점을 보완하고 있다.