• Journal of Power Electronics
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• 제10권2호
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• pp.181-186
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• 2010

This paper presents a new method for the estimation of State of Charge (SOC) for NiMH batteries. Among the conventional methods to estimate SOC, Coulomb Counting is widely used, but this method is not precise due to error integration. Another method that has been proposed to estimate SOC is by using a measurement of the Open Circuit Voltage (OCV). This method is found to be a precise one for SOC estimation. In NiMH batteries, the hysteresis characteristic of OCV is very strong compared to other type of batteries. Another characteristic of NiMH battery to be considered is that the OCV of a NiMH battery under discharging mode is lower than it is under charging mode. In this paper, the OCV is modeled by a simple method based on a hyperbolic function which well known as Takacs’s model. The OCV model is then used for SOC estimation. Although the model is simple, the error is within 10%.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.495-503
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• 2011

The sealed nickel-metal hydride (Ni-MH) secondary battery are primarily used as energy storage for the HEV. But, the research on Ni-MH battery has focused on anode materials. In the present study, we investigate to improve the electrochemical characteristics of Ni-MH batteries using the surface treatment of $Ni(OH)_2$ cathode by CoOOH. Surface treated $Ni(OH)_2$ cathode showed significant improvement in the activation behavior, rate capability, charge retention, and cycle life of the batteries were significantly improved. In addition, the surface treated electrode exhibited the higher overvoltage for oxygen evolution than the untreated electrode. This phenomenon indicates that the charge efficiency can be improved by suppressing the oxygen evolution on cathode.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2000년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.168-168
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• 2000

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.284-291
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• 2007

The Ni-MH batteries for HEV and industry are normally placed in outdoor, consequently causing an too weak discharge power problem due to a cold weather specially in winter time. In order to improve the low temperature performances of the Ni-MH battery for HEV and industrial uses, it has been investigated the low temperature discharge characteristics of Ni-MH battery with various electrolytes at $-18^{\circ}C$. The summary of experimental results are as follows. The low temperature characteristics depended strongly on the characteristics of electrolytes. When the concentration of the electrolytes were too high or too low the low temperature performance was poor. The best electrolyte was composed of KOH 6.2M+LiOH 1.2M. An addition of RbOH or CsOH to electrolyte improved the low temperature performance. The best total concentration of electrolyte composed of KOH, NaOH and LiOH was about 7M.

• 전기화학회지
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• 제4권4호
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• pp.152-159
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• 2001

전기자동차의 성능은 축전지의 성능에 의해 크게 좌우된다. 그러므로 우수한 성능과 높은 신뢰성을 가진 전기자동차를 개발하기 위해서는 다양한 운영조건에서 축전지가 최대의 성능을 가질 수 있게 잘 관리되어야 한다. 축전지의 성능 향상은 축전지 관리 시스템(BMS)의 적용에 의해 달성될 수 있으며 BMS는 축전지의 상태 감시뿐만 아니라 축전지의 충전 및 방전을 최적화하는 중요한 역할을 수행한다. 이 연구에서는 전기자동차에 적용된 니켈 메탈하이드라이드 전지(Ni/MH battery) 이용을 최대화하기 위한 역할을 수행하는 BMS를 개발하였다 이 시스템은 축전지의 충전 및 방전 제어, 과충전 및 과방전 방지, 잔존용량 계산 및 표시, 안전관리 및 열관리 등의 기능을 가진다. 금번 개발된 BMS를 대우자동차와 고등기술원이 공동 개발한 DEV5-5전기자동차에 장착하여 시험을 수행하였다. 이 차량에는 파나소닉사의 12V-95Ah사양의 Ni/MH battery 18모듈이 적용되었다 시험결과 이 시스템은 $3\%$ 이내의 높은 정확성을 가지고 있으며 우수한 신뢰성을 나타내었다. 이 BMS는 전기자동차의 신뢰성과 안전도뿐만 아니라 Ni/MH battery pack의 성능과 수명을 향상시킬 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.18-18
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• 2000

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.1-8
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• 2014

본 연구에서 세계 환경오염 지정유해물질을 함유한 납축전지와 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 축전지를 대체할 수 있는 대용량 니켈 금속수소(Ni-MH) 축전지를 이용하여, 디젤발전기 시동을 걸기위해 80Ah 전지를 병렬로 연결하여 160Ah의 Ni-MH 축전지를 제작하였다. 160Ah 전지에 적합한 전극을 개발하기 위하여 3성분계의 전해질 조성이 요구되었으며, 그 후, 고율방전을 평가하였다. 음극 성능의 개선을 위하여, Zn을 첨가하였다. 160Ah급 축전지로 디젤발전기의 시동을 위한 다양한 실험을 통하여 평가를 하였으며, 최종적으로 디젤발전기의 시동이 가능함을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권3호
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• pp.213-219
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• 2018

We report a method for preparing rare earth oxides ($Re_xO_y$) from the recycling process for spent Ni-metal hydride (Ni-MH) batteries. This process first involves a leaching of spent Ni-MH powders with sulfuric acid at $90^{\circ}C$, resulting in rare earth precipitates (i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O$, RE = La, Ce, Nd), which are converted into rare earth oxides via two different approaches: i) simple heat treatment in air, and ii) metathesis reaction with NaOH at $70^{\circ}C$. Not only the morphological features but also the crystallographic structures of all products are systematically investigated using field-emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD); their thermal behaviors are also analyzed. In particular, XRD results show that some of the rare earth precipitates are converted into oxide form (such as $La_2O_3$, $Ce_2O_3$, and $Nd_2O_3$) with heat treatment at $1200^{\circ}C$; however, secondary peaks are also observed. On the other hand, rare earth oxides, RExOy can be successfully obtained after metathesis of rare earth precipitates, followed by heat treatment at $1000^{\circ}C$ in air, along with a change of crystallographic structures, i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O{\rightarrow}RE(OH)_3{\rightarrow}RE_xO_y$.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.24-28
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• 2006

본 논문은 마이크로 전극 측정 시스템을 사용하여 차세대 신동력 산업인 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 및 수소연료전지(PEMFC) 차량용 니켈 수소전지의 전극소재로 사용되고 있는 수소저장합금(Mm : misch metal, $MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$)의 단일 입자에 대해 전기화학적 수소 흡방출 특성 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로 전극을 합금 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고, Cyclic Voltammetry 및 Galvanostatic 충방전 실험을 수행하였다. 그 결과 단일 입자의 방전용량은 약 280[mAh/g]로 이론용량의 약 90[%]의 특성을 보여 주었다. 데이터는. 실제 Ni-MH전지를 구성하는 합금입자 그리고 폴리머 바인더로 구성된 Composite film 전극과 비교 하였다. 추가적으로 합금의 단일 입자에 있어 in situ 미분화 현상을 관찰하였다. 마이크로 전극 측정 시스템에 의한 단일 입자의 전기화학적 평가는 기존의 Composite Film 전극에 비해 수소저장합금에 대해 보다 상세하고 정확한 정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.1034-1040
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• 1997

전기자동차의 동력원으로 사용되는 90Ah급 Nickel/Metal hydride 전지 11개로 구성된 module의 온도특성을 상용 software인 NISA II를 사용하여 해석하였다. 전지 module에 대한 element수를 감축하기 위하여 열전도도가 다른 여러 층을 통하여 전달되는 열흐름에 대한 해석을 전기저항 등가식을 사용하여 단순화하였으며, Cartesian coordinate의 축별로 다른 열전도도를 삽입하는 orthotropic model을 사용하였다. 전지 module의 온도를 낮추기 위하여 알루미늄 재질의 cooling fin을 전지와 전지사이에 삽입하여 실험을 수행하였고, 전지 module 최외곽에 위치한 fin에 의한 최고온도의 강하 효과는 미미하다는 결과를 얻었다. 전지 module내 전지별 온도차이를 극소화하기 위하여 cooling fin의 개수와 두께 그리고 측면 fin의 복합적인 영향에 대한 실험을 수행하였으며, 1mm 두께의 알루미늄 fin을 4개 사용하여 module내 전지별 최고온도의 차이를 $3^{\circ}C$ 이내로 줄일 수 있었다.