• 제목/요약/키워드: Charge/discharge test

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VRLA 배터리의 충/방전 거동과 노화 예측 모델링 (Prediction of Charge/Discharge Behaviors and Aging of the VRLA Battery)

  • 이명규;조재성;신치범;류기선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.779-783
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    • 2018
  • 본 연구에서는 차량용 12 V 납축전지로 주로 사용되는 VRLA (Valve regulated lead acid) 배터리의 충/방전 특성과 노화에 따른 이의 변화를 수학적으로 모델링하였다. 기존에 리튬 이온 배터리의 거동 예측에 주로 이용되어 왔던 수학적 모델링 기법을 상용 70 Ah VRLA 배터리에 적용하였다. 정전류 충/방전에 따른 전압의 변화를 모델링 결과와 비교하였다. 비교 결과로부터 사용된 수학적 모델이 납축전지에도 높은 정확도로 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이를 이용하여 납축전지의 노화를 예측할 수 있음을 확인하였다.

Ru를 첨가한 음극활물질 Li4Ti5O12의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Ru Added Li4Ti5O12 as an Anode Material)

  • 조우람;나병기
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.433-438
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    • 2014
  • 전기자동차와 하이브리드 전기자동차에 요구되는 높은 충 방전 속도, 안전성, 대형화에 적합한 충 방전 전지의 개발은 많은 관심을 받고 있다. 스피넬 구조의 $Li_4Ti_5O_{12}$는 리튬이온이차전지의 음극활물질로 충 방전 시 부피변화가 거의 없기 때문에 수명특성이 뛰어나고, 전해액이 분해되는 전위보다 높은 작동 전압을 갖기 때문에 안정한 장점이 있다. 본 실험에서는 $Li_4Ti_5O_{12}$의 단점인 전기전도성을 향상시키고자 소량의 Ru를 첨가하여 $Li_4Ti_5O_{12}$를 고상법으로 제조하여 테스트하였다. TGA-DTA, XRD, SEM, 충 방전 테스트를 통해 분석을 실시하였다. Ru를 첨가하였을 때 용량은 약간 감소하였지만, 분극현상이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 Ru를 3%와 4% 첨가하였을 때 높은 전류밀도인 10 C-rate 충 방전에서 용량감소율이 줄었다.

고분자 도포를 이용한 실리콘-탄소의 합성 및 Si-C|Li Cell의 전기화학적 특성 (Synthesis of Silicon-Carbon by Polymer Coating and Electrochemical Properties of Si-C|Li Cell)

  • 도칠훈;정기영;진봉수;안계혁;민병철;최임구;박철완;이경직;문성인;윤문수
    • 전기화학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.107-112
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    • 2006
  • 실리콘 분말에 polyaniline(PAn)을 중합하고 탄화하여 Si-C재료를 개발하고 물리적 특성 및 전기화학적 특성을 분석하였다. 평균입도는 PAn의 중합으로 증가하였으며 탄화로 일부 감소하였다. XRD분석으로 결정질의 실리콘과 비결정성의 탄소 재료가 공존함을 확인 하였다. Si-PAn 전구체로 부터 개발한 Si-C 재료를 이용한 Si-C|Li cell은 Si|Li cell에 비하여 우수한 특성을 나타내었으며, 탄소 전구체인 PAn의 HCl 탈도핑에 의해 전기화학적 특성을 개선할 수 있었다. 전해액 중 FEC 첨가한 경우 초기 방전 용량이 증가하였다. GISOC시험으로 구한 가역 비용량 범위는 Si-C(Si:PAn=50:50wt. ratio)|Li 전지의 경우 약 414mAh/g를 나타내었으며, 가역 범위에 대한 초기 충방전의 intercalation 효율(IIE)는 75.7%였으며, 표면 비가역 비용량은 35.4mAh/g을 나타내었다.

원형 리튬 전지의 센터 핀이 낙하 충격에 미치는 영향 (Effect of Center Pin in Free Fall Test for a Cylindrical Li-ion Cell)

  • 김성종;이영신
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.639-644
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    • 2015
  • 원형 리튬 전지는 노트북, 파워툴이나 전기 자동차와 같이 고용량/고율 방전이 필요한 분야에서 널리 사용되는 이차전지 중의 하나로 저장된 화학 에너지를 전기화학적 반응을 통해 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 센터 핀은 원형 리튬 전지 내에 가스 분출 채널 확보를 위해 젤리-롤 중심홀이 충/방전 중 좁혀지는 것을 방지하고, 낙하 충격 시 완충 작용으로 분리막 손상을 방지하여 내부 단락을 막아주는 역할을 담당하는 부품이다. 본 연구에서는 센터 핀의 중요한 역할들에 대해 실험적으로 검증하기 위해서 센터 핀 유/무에 따른 2 가지 실험을 진행하였다. 하나는 연속 50 회 충/방전 싸이클 후의 젤리-롤 중심홀의 변화이고, 다른 하나는 UL 표준 기준에 의한 자유 낙하 충격 실험을 통한 젤리-롤 내 분리막 손상에 의한 내부 단락 여부이다. 이러한 실험적 결과를 바탕으로 원형 전지의 센터핀이 안전성 측면에서 반드시 필요한 부품임을 확인할 수 있었다.

Change of Electrochemical Characteristics Due to the Fe Doping in Lithium Manganese Oxide Electrode

  • Ju Jeh Beck;Kang Tae Young;Cho Sung Jin;Sohn Tae Won
    • 전기화학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.131-137
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    • 2004
  • Sol-gel method which provides better electrochemical and physiochemical properties compared to the solid-state method was used to synthesize the material of $LiFe_yMn_{2-y}O_4$. Fe was substituted to increase the structural stability so that the effects of the substitution amount and sintering temperature were analyzed. XRD was used for the structural analysis of produced material, which in turn, showed the same cubic spinel structure as $LiMn_2O_4$ despite the substitution of $Fe^{3+}$. During the synthesis of $LiFe_yMn_{2-y}O_4$, as the sintering temperature and the doping amount of Fe(y=0.05, 0.1, 0.2)were increased, grain growth proceeded which in turn, showed a high crystalline and a large grain size, certain morphology with narrow specific surface area and large pore volume distribution was observed. In order to examine the ability for the practical use of the battery, charge-discharge tests were undertaken. When the substitution amount of $Fe^{3+}\;into\;LiMn_2O_4$ increased, the initial discharge capacity showed a tendency to decrease within the region of $3.0\~4.2V$ but when charge-discharge processes were repeated, other capacity maintenance properties turned out to be outstanding. In addition, when the sintering temperature was $800\~850^{\circ}C$, the initial capacity was small but showed very stable cycle performance. According to EVS(electrochemical voltage spectroscopy) test, $LiFe_yMn_{2-y}O_4(y=0,\;0.05,\;0.1,\;0.2)$ showed two plateau region and the typical peaks of manganese spinel structure when the substitution amount of $Fe^{3+}$ increased, the peak value at about 4.15V during the charge-discharge process showed a tendency to decrease. From the previous results, the local distortion due to the biphase within the region near 4.15V during the lithium extraction gave a phase transition to a more suitable single phase. When the transition was derived, the discharge capacity decreased. However the cycle performance showed an outstanding result.

초전도에너지 전송시스템에 따른 충방전 특성 (Charge-discharge properties by the superconducting energy transfer system)

  • 최효상
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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    • pp.363-365
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    • 2005
  • It describes a design analysis and test results of an energy transfer system which consists of two 0.5 MJ superconducting coil and three Inverter-Converter Bridges(hereinafter called ICB). A point of design is to satisfy the required stored energy capacity rather than magnetic field density with minimum energy transfer time using the calculation results of state-space averaging methods instead of Fourier series. It is proven that the considered methods are effectively through system experiments.

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기중방전에 대한 방사전자파 측정과 분석 (The Measurment and Analysis of Electromagnetic Waves by Discharge in Air)

  • 이상훈;박광서;김충년;김기채;이광식;이동인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2028-2030
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    • 1999
  • In this paper, partial discharge(PD) was generated under the two types of needle -plane electrodes in the air. Using a monopole antenna to detect the radiated electromagnetic waves by stream of charge between the electrodes. the progress of partial discharge was studied. To analyze the progress of PD, statistical re-search was introduced. It was executed by personal computer and it can be possible to visualize the progress of PD. The t-test was used for lower voltage applied. The population of background noise spectrum and applied voltage spectrum showed the difference. The new method was introduced to analyze the spectrum. According tho the magnitude of applied voltage, the different statistical methods were used. The results obtained from this work will provide the useful information on partial discharge in time to come.

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도시운전모드 하에서 HEV 배터리 충.방전 전략 분석에 대한 연구 (A study of charge and discharge strategy analysis on HEV battery under urban dynamometer driving schedule)

  • 김성곤;정기윤;양인범;김덕진;이춘범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.247-249
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    • 2007
  • Urban dynamometer driving schedule(FTP-75 mode) plays very significant role on automotive emission test, due to reference point. The overall system energy efficiency of a HEV(Hybrid Electric Vehicle) is highly dependent on the energy management strategy employed. An energy source is the heart of a HEV. In order to applicable to a vehicle component, it must be need to real world test result. But, the present state of things have numerous problems. In this paper, be studied performed based on HEV simulation software in virtual world and chassis dynamometer test in real world and the result make a comparative. Toyota Prius vehicle was adapted as a modeling and real testing to evaluate the hybrid components and energy balancing management. The point at issue is voltage and current analysis for HEV battery SOC(State of Charge), and verification for energy.

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Performance of Expanded Graphite as Anode Materials for High Power Li-ion Secondary Batteries

  • Park, Do-Youn;Lim, Yun-Soo;Kim, Myung-Soo
    • Carbon letters
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    • 제11권4호
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    • pp.343-346
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    • 2010
  • The various expanded graphites (EGs) was prepared and applied as anode material for high power Li-ion secondary battery (LIB). By changing the processing conditions of EG, a series of EG with different structure were produced, showing the changed electrochemical properties. The charge-discharge test showed that the initial reversible capacity of EG anodes prepared at the suitable conditions was over 400 mAh/g and the charge capacity at 5 C-rate was 83.2 mAh/g. These values demonstrated the much improved electrochemical properties as compared with those for the graphite anode of 360 mAh/g and 19.4 mAh/g, respectively, showing the possibility of EG anode materials for high power LIB.

New PDP cell structure for high luminous efficacy with low voltage driving

  • Jung, Hae-Yoon;Kim, Tae-Jun;Whang, Ki-Woong
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.480-484
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    • 2006
  • We propose a new PDP cell structure named DIDE (Dual Ignition Discharge Electrodes) structure with a long electrode gap to realize a high luminous efficacy. Suggested DIDE structure basically has a long electrode gap $(200{\mu}m{\sim}400{\mu}m)$, nevertheless, because of auxiliary electrodes formed on the front panel, can be driven at relatively low voltage. The discharge characteristic of DIDE structure was much different from that of conventional structure, which was analyzed by IR emission images using IICCD (Image Intensified Charge Coupled Device). The study can explain some particular characteristics of DIDE structure. As a result, the long electrode gap and low voltage effect can be expected in DIDE structure, and a very high luminous efficacy of 7.5 lm/W has been achieved in monochrome green test panel adopting the new cell structure with Ne-Xe (12%) mixture at 400 torr.

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