• 전기화학회지
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• 제24권4호
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• pp.100-105
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• 2021

최근 리튬이차전지의 안전성을 향상시킨 전고체 전지가 많은 관심의 대상이 되고 있으나 전도성 세라믹 또는 고체 고분자 전해질을 적용한 고체전지는 높은 계면 저항, 부반응 등과 같은 문제점을 지니고 있어 전기화학적 특성이 낮다. 기존 전고체 전지의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 복합고체 전해질이 제안되었으며 본 연구에서는 나시콘 구조의 나노 입자 Li_1.5Al_0.5Ti_1.5P₃O₁₂ (LATP) 전도성 세라믹, PVdF-HFP, 카보네이티 기반 액체전해질을 복합화 하여 유사고체 전해질을 제작하였다. 이 복합고체 전해질은 5.6 V의 높은 전압 안전성을 가지며 리튬이온의 탈리-착리 테스트에서 리튬 금속전극의 덴드라이트 성장 억제 효과가 있음을 보여준다. 또한 복합고체 전해질을 적용한 LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂ (NCM811)기반 전지에서 4.8 V의 높은 충전 종지 전압에도 241.5 mAh/g의 높은 방전 용량을 나타내며 안정적인 전기화학 반응이 일어난다. NCM811 기반 전지의 90도 충전-방전 중에도 전지의 단락이나 폭발 없이 139.4 mAh/g 방전 용량을 보인다. 따라서 LATP기반 복합고체 전해질은 리튬이차전지의 안전성과 전기화학적 특성을 향상 시킬 수 있는 효과적인 방법임을 알 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.727-730
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• 2023

전세계적으로 온실가스 및 미세먼지 저감을 위한 탄소중립 정책에 따라 전기차보급이 확대될 전망이다. 전기자동창의 운용은 열악한 환경에서 사용되고 충전과 방전 등을 거듭할수록 에너지밀도가 낮아지고 내부분리막의 손상등의 이유로 건전성이 떨어짐에 따라 차량의 주행거리가 줄고, 충전 속도가 느려지는 이유로 대략 5~10년 정도 사용한 배터리들은 폐배터리로 분류하며 이 같은 이유로 배터리 화재 및 폭발 등의 위험성이 높아 지게 됩에 따라 배터리의 진단 및 SOH의 추정이 필수적이라 할 수 있다. 배터리 SOH추정은 매우 중요한 요소로 현재는 배터리 충방전을 반복하면서 소요되는 시간, 온도, 전압을 측정하여 배터리의 상태를 평가하는데 정확도가 낮다. 불안정한 폐배터리를 다수의 반복적 충전과 방전을 통해 진단하는 과정에서 화재 및 폭발의 취약점을 보완하여 신뢰성이 높은 폐배터리의 상태데이터를 취득할 수 있는 기반을 마련하고 본 논문에서는 리튬이온 배터리의 SOH예측을 위해 테슬라 폐배터리를 이용한 방전 용량 측정을 바탕으로 획득한 데이터를 서포트 벡터 머신 기반으로 예측하고자 하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권3호
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• pp.236-241
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• 2024

Due to the recent emphasis on carbon neutrality and environmental regulations, the global electric vehicle (EV) market is experiencing rapid growth. This surge has raised concerns about the recycling and disposal methods for EV batteries. Unlike traditional internal combustion engine vehicles, EVs require unique and safe methods for the recovery and disposal of their batteries. In this process, predicting the lifespan of the battery is essential. Impedance and State of Charge (SOC) analysis are commonly used methods for this purpose. However, predicting the lifespan of batteries with complex chemical characteristics through electrical measurements presents significant challenges. To enhance the accuracy and precision of existing measurement methods, this paper proposes using a Long Short-Term Memory (LSTM) model, a type of deep learning-based recurrent neural network, to diagnose battery performance. The goal is to achieve safe classification through this model. The designed structure was evaluated, yielding results with a Mean Absolute Error (MAE) of 0.8451, a Root Mean Square Error (RMSE) of 1.3448, and an accuracy of 0.984, demonstrating excellent performance.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.910-922
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• 2018

Conventional battery state-of-charge (SoC) estimation methods either involve sophisticated models or consume considerable computational resource. This study constructs an enhanced coulomb counting method (Ah method) for the SoC estimation of lithium-ion batteries (LiBs) by expanding the Peukert equation for the discharging process and incorporating the Coulombic efficiency for the charging process. Both the rate- and temperature-dependence of battery capacity are encompassed. An SoC mapping approach is also devised for initial SoC determination and Ah method correction. The charge counting performance at different sampling frequencies is analyzed experimentally and theoretically. To achieve a favorable compromise between sampling frequency and accumulation accuracy, a frequency-adjustable current sampling solution is developed. Experiments under the augmented urban dynamometer driving schedule cycles at different temperatures are conducted on two LiBs of different chemistries. Results verify the effectiveness and generalization ability of the proposed SoC estimation method.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1033-1038
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• 2002

In this study, urethane acrylate macromer was synthesized and it was used in a gel polymer electrolyte (GPE), and then its electrochemical performances were evaluated. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells were Prepared and their performances depending on discharge currents and temperatures were evaluated. The precursor consisting of urethane acrylate (UA), hexanediol dimethacrylate (HDDA) and benzoyl peroxide (BPO) had a low viscosity relatively ionic conductivity of the gel polymer electrolyte with UA at room temperature and -20$\^{C}$ was ca. 4.5 $\times$ 10$\^$-3/S$.$cm$\^$-1/ and 1.7 x 10$\^$-3/ S$.$cm$\^$-1/, respectively GPR was stable electrochemically up to potential of 4.i V vs. Li/Li$\^$+/. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells showed good a high-rate and a low-temperature performance.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.994-1000
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• 2003

In this study, gel polymer electrolytes (GPE) with semi-interpenerating network of poly (methyl methacrylate) and hexanediol dimethacrylate were synthesized and their electrochemical performances were evaluated. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells were prepared and their performances depending on discharge currents and temperatures were evaluated. The precursor containing 5 vol% curable mixture had a low viscosity relatively. GPE showed good electrochemical stability up to potential of 4.8 V vs. Li/Li$\^$+/. Ionic conductivity of the gel polymer electrolyte at room temperature and -20$^{\circ}C$ was ca. 5.9 and 1.4${\times}$10$\^$-3/ Scm$\^$-1/, respectively. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells showed good rate capability, low-temperature performance and cycleability.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1224-1229
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• 2004

The purpose of this study is to research and develop tin oxide-flyash composite for lithium Ion polymer battery. Tin oxide is one of the promising material as a electrode active material for lithium Ion polymer battery (LIPB). Tin-based oxides have theoretical volumetric and gravimetric capacities that are four and two times that of carbon, respectively. We investigated cyclic voltammetry, AC impedance and charge/discharge cycling of SnO$_2$-flyash/SPE/Li cells. The first discharge capacity of SnO$_2$-flyash composite anode was 639 mAh/g. The discharge capacity of SnO$_2$-flyash composite anode was 563 and 472 mAh/g at 6th and 15th cycle, respectively. The SnO$_2$-flyash composite anode with PVDF-PMMA-PC-EC-LiClO$_4$ electrolyte showed good capacity with cycling.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.205-206
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• 2010

This paper presents a study on the efficiency of DC-DC converter to charge/discharge lithium battery. The losses of switching device, magnetic components, output capacitor, diode, and snubber circuit are analyzed by considering the charge/discharge characteristics of the converter. Based on the loss analyses, efficiency simulation in charging/discharging process are performed.

• 로봇학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.88-92
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• 2023

Lithium-ion batteries are actively used in various industrial sites such as field robots, drones, and electric vehicles due to their high energy efficiency, light weight, long life span, and low self-discharge rate. When using a lithium-ion battery in a field, it is important to accurately estimate the SoC (State of Charge) of batteries to prevent damage. In recent years, SoC estimation using data-based artificial neural networks has been in the spotlight, but it has been difficult to deploy in the embedded board environment at the actual site because the computation is heavy and complex. To solve this problem, neural network lightening technologies such as network pruning have recently attracted attention. When pruning a neural network, the performance varies depending on which layer and how much pruning is performed. In this paper, we introduce an optimized pruning technique by improving the existing pruning method, and perform a comparative experiment to analyze the results.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.33-38
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• 2021

리튬계 이차전지의 수요는 휴대전화 및 전기자동차 등의 관련 산업의 폭발적인 성장과 더불어 크게 증가하고 있으며, 한국은 전 세계 이차전지 사업의 40%를 점유하는 리튬 이차전지 제조 강국이다. 폐기된 리튬 이차전지의 경우 대부분은 스크랩 형태로 유가금속 회수 차원에서 재활용되고 있으나, 코발트와 니켈 등 유가금속 회수 후 폐액은 잔류 리튬 농도에 따라 일부 폐기되고 있으며, 제조 공정 시 발생하는 폐액에 관한 연구는 전무하다. 뿐만 아니라 리튬 이온 농도에 의한 수계 오염 가능성에 관한 연구는 시도되지 않았으며 해마다 공공하수처리시설의 방류수 수질기준은 엄격해지고 있다. 본 연구에서는 고성능 장시간 목적으로 사용되는 고니켈계 NCM 양극재 제조 공정에서 전극 코팅을 위한 공정에서 발생하는 폐액에 대하여 분석하고, 폐액 처리공정에 대한 과정을 제시하였다. 제안한 제조 공정 폐액 처리 공정별 리튬 이온의 농도 및 pH 영향에 따른 수질오염 척도인 생태독성과의 연관성에 대하여 수질검사와 함께 물벼룩 생태독성 시험을 통해 상관관계를 분석하였다. 또한, 다른 산업군의 생태독성 시험과의 비교를 통해 향후 리튬 공장 폐액에 대한 현실적인 처리 방안에 대하여 서술하였다.