As PED(Personal Electronic Device) market has been rapidly grown, the demand on Lithium battery, which is most commonly used power source of PED, also has been increased. Dew to this trend, the amount of Lithium battery air transportation is also increasing. However, it should be treated very carefully because Lithium is one of very explosive metal. So ICAO, IATA and civil aviation agencies try to enhance the safety of Lithium battery air transportation by aircraft certification and operating regulations. To enhance in-flight safety, the aircraft for transporting Lithium battery should equip certified fire extinguishing system. But recent studies find that Halon, currently used extinguishing agent, is not effective on extinguishing Lithium battery fire. Besides, there is no certified Halon replacement for air use and no acceptable specific minimum performance standard(MPS) for Lithium battery fire. For this issue, a study on characteristics and establishing MPS of Lithium battery fire is needed for safe air transportation of Lithium battery.
As new functional electronics are being developed fast, the commercialization rate of advanced battery as a power source proceeds rapidly. Lithium battery is satisfying the needs of high-energy source for its lightness and good electrochemical property. Especially lithium ion battery, adopted as a new power source for portable electronic equipments around the globe, has been mass-produced. Under the circumstance, the generation of lithium battery wastes is becoming a new environmental problem. In this paper, we are going to inspect technology developments for recycling of lithium battery wastes and scraps in domestic and foreign area, and to suggest how to treat domestic lithium battery wastes and scraps better.
Mi Sung Jo;Hoi Pin Kim;Boo Wook Kim;Richard C. Pleus;Elaine M. Faustman;Il Je Yu
Safety and Health at Work
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제15권1호
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pp.114-117
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2024
A lithium-ion battery is a rechargeable battery that uses the reversible reduction of lithium ions to store energy and is the predominant battery type in many industrial and consumer electronics. The lithium-ion batteries are essential to ensure they operate safely. We conducted an exposure assessment five days after a fire in a battery-testing facility. We assessed some of the potentially hazardous materials after a lithium-ion battery fire.We sampled total suspended particles, hydrogen fluoride, and lithium with real-time monitoring of particulate matter (PM) 1, 2.5, and 10 micrometers (㎛). The area sampling results indicated that primary potential hazardous materials such as dust, hydrogen fluoride, and lithium were below the recommended limits suggested by the Korean Ministry of Labor and the American Conference of Governmental Industrial Hygienists Threshold Limit Values. Based on our assessment, workers were allowed to return to work.
Park, Jinho;Lee, Byoungkuk;Jung, Do-Yang;Kim, Dong-Hee
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제13권5호
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pp.1927-1934
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2018
In this paper, we studied the state of charge (SOC) estimation algorithm of a high-capacity lithium secondary battery for electric vehicles (EVs) considering temperature characteristics. Nonlinear characteristics of high-capacity lithium secondary batteries are represented by differential equations in the mathematical form and expressed by the state space equation through battery modeling to extract the characteristic parameters of the lithium secondary battery. Charging and discharging equipment were used to perform characteristic tests for the extraction of parameters of lithium secondary batteries at various temperatures. An extended Kalman filter (EKF) algorithm, a state observer, was used to estimate the state of the battery. The battery capacity and internal resistance of the high-capacity lithium secondary battery were investigated through battery modeling. The proposed modeling was applied to the battery pack for EVs to estimate the state of the battery. We confirmed the feasibility of the proposed study by comparing the estimated SOC values and the SOC values from the experiment. The proposed method using the EKF is expected to be highly applicable in estimating the state of the high-capacity rechargeable lithium battery pack for electric vehicles.
차량의 내비게이션과 블랙박스의 보조배터리로 리튬배터리가 사용되고 있어 리튬배터리와 관련된 차량화재가 발생하고 있다. 발화개소 내에 리튬배터리가 있을 때, 리튬배터리에서 발화된 것인지 화재로 인해 리튬배터리가 피해를 입은 것인지를 판별하는 화재조사 기법이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 리튬배터리와 관련된 차량화재 사례들을 소개하고, 리튬배터리의 화재발생 원인을 분석하며, 리튬배터리에서 발화된 것인지 외부에서 발화된 후 리튬배터리가 화재로 인한 피해를 입은 것인지를 객관적으로 판별할 수 있는 화재조사기법을 제안하고 있다.
The extension of DC battery backup time in the DC power supply system of nuclear power plants (NPPs) remains a challenge. The lead-acid battery is the most popular at present. And it is generally the most popular energy storage device. However, extension of backup time requires too much space. The lithium-ion battery has high energy density and advanced gravimetric and volumetric properties. The aim of this paper is development of the sizing formula of stationary lithium-ion batteries. The ongoing research activities and related industrial standards for stationary lithium-ion batteries are reviewed. Then, the lithium-ion battery sizing calculation formular is proposed for the establishment of industrial design standard which is essential for the design of stationary batteries of nuclear power plants. An example of calculating the lithium-ion battery capacity for a medium voltage UPS is presented.
This paper proposes a new method to improve the available battery capacity in electric vehicles by connecting lead-acid batteries with lithium-ion battery in parallel to supply power. In addition, this method combines the discharge characteristics of batteries to improve their efficiency and lower their cost for electric vehicles. A lithium-ion battery set is used to connect with N sets of lead-acid batteries in parallel. The lead-acid battery supplies the initial power. When the lead-acid battery is discharged by the load current until its output voltage drops to the cut-off voltage, the power management unit controls the lead-acid battery and changes it to discharge continuously with a small current. This discharge can be achieved by connecting the lead-acid battery to a lithium-ion battery in parallel to supply the load power or to discharge its current to another lead-acid or lithium-ion battery. Experimental results demonstrates that the available capacity can be improved by up to 30% of the rated capacity of the lead-acid batteries.
Lithium-ion secondary batteries exhibit advantageous characteristics such as high voltage, high energy density, and long life, allowing them to be widely used in both military and daily life. However, the lithium-ion secondary battery does have its limitation; for example, the output power and capacity are readily decreased due to the increased internal impedance during discharging at a lower temperature (-32℃, military requirement). Also, during charging at a lower temperature, lithium dendrite growth is accelerated at the anode, thereby decreasing the battery capacity and life as well. This paper describes a study that involves increasing the internal temperature of lithium-ion secondary battery by energy circulation operation in a low-temperature environment. The energy circulation operation allows the lithium-ion secondary battery to alternately charge and discharge, while the internal resistance of lithium-ion battery acts as a heating element to raise its own temperature. Therefore, the energy circulation operation method and device were newly designed based on the electrochemical impedance spectroscopy of the lithium-ion secondary battery to mediate the battery performance at a lower temperature. Through the energy circulation operation of lithium ion secondary battery, as a result of the heat generated from internal resistance in an extremely low-temperature environment, the temperature of the lithium-ion secondary battery increased by more than 20℃ within 10 minutes and showed a 75% discharging capacity compared with that at room temperature.
본 논문에서는 저궤도 소형인공위성에서 위성의 각 부에 전원을 공급하기 위한 리튬이온 배터리 시스템의 신뢰성 확보를 위해 수행한 우주인증시험들의 결과를 나타내었다. 리튬이온 배터리 시스템의 신뢰성을 검증하기 위하여 구조해적, 성능시험, 우주 및 발사환경에서의 환경시험 등을 수행하였다. 모든 해석 및 시험 결과가 요구조건에 만족함을 보임으로써 리튬이온 배터리를 적용한 소형인공위성의 신뢰성을 검증하고 제고할 수 있었다.
The lithium-ion battery pack of an electric vehicle (EV) deserves to be considered for an alternative use within smart-grid infrastructure. Despite the long automotive service life, EV batteries retain over 70~80% of their initial capacity. These battery packs must be managed for their reliability and safety. Therefore, a battery management system (BMS) should use specific algorithms to measure and estimate the status of the battery. Most importantly, the BMS of a grid-connected energy storage system (ESS) must ensure that the lithium-ion battery does not catch fire or explode due to an internal short from uncontrolled dendrite growth. In other words, the BMS of a lithium-ion battery pack should be capable of detecting the battery's status based on the electrochemical reaction continuously until the end of the battery's lifespan. In this paper, we propose a new protection algorithm for a dendritic lithium battery. The proposed algorithm has applied a parameter from battery pack aging results and has control power managing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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