• 제목/요약/키워드: Pouch Battery

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전기자동차 파우치 배터리 치수검사 시스템 (Electric vehicle Pouch battery dimension inspection system)

  • 이형석;김재희
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1203-1210
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    • 2021
  • In this paper, we developed the inspection system of electric vehicle pouch battery using image processing. Line scan cameras are used for acquiring the all parts of the pouch battery, and several steps of image processing for extracting significant dimensions(User Required Position) of the battery. In image processing, edge lines, node points, dimension lines, etc. were extracted using Preprocessor, Square Edge Detection, and Size Detection algorithms. This is used to measure the dimensions of the location requested by the user on the pouch battery. For verification of the inspection system, the dimensions of three pouch batteries produced in the same process were measured, and the mean and standard deviation were obtained to confirm the precision.

비이차 비등방 항복함수를 이용한 리튬-이온 배터리 파우치의 이방성 및 성형성 예측 (Prediction of Anisotropy and Formability of Lithium-ion Battery Pouch Sheet using Non-quadratic Yield Function)

  • 김재승;문찬미;이형림;이명규
    • 소성∙가공
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    • 제32권3호
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    • pp.136-144
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    • 2023
  • This study analyzed the mechanical behavior of lithium-ion battery pouch material and predicted its formability. A homogenization method was used to evaluate the physical properties of the pouch, and a new hardening model was developed. The yield function for the plastic model was optimized, and the anisotropic property was determined. Also, the forming limits were measured and predicted using the M-K forming limit diagram. Finally, a square cup drawing experiment confirmed the accuracy of the measured mechanical properties and the formability calculation.

전기자동차 파우치형 배터리 열관리 시스템의 냉각성능 향상에 대한 연구 (A Study on the Cooling Performance Improvement of Pouch Battery Thermal Management System for Electric Vehicles)

  • 신정훈;이준경
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.715-724
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    • 2022
  • In many electric vehicles, large-capacity pouch-type lithium-ion battery packs are mainly used to increase the mileage on a single charge. The lithium ion battery should be operated within the temperature range of 25℃ to 40℃ because the battery performance can be rapidly deteriorated due to an increase in internal temperature. Battery thermal management system (BTMS) can give the suitable temperature conditions to battery by water cooling method. In this research, the heat transfer characteristics (the battery temperature distributions and the water flow characteristics) were analyzed by CFD method to investigate the thermal performance of the cooling plate with 4-pass water flow structure. Moreover, the effect of the presence of fins between the battery cell was identified. The fins made smooth temperature distributions between the battery cells due to the heat spreading and lower the average battery cells temperature.

A Study on Long-Term Cycling Performance by External Pressure Change for Pouch-Type Lithium Metal Batteries

  • Seong-Ju Sim;Bong-Soo Jin;Jun-Ho Park;Hyun-Soo Kim
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.314-320
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    • 2024
  • Lithium dendrite formation is one of the most significant problems with lithium metal batteries. The lithium dendrite reduces the lithium metal batteries' cycling life and safety. To apply consistent external pressure to a lithium metal pouch cell, we design a press jig in this study. External pressure creates dense lithium morphology by preventing lithium dendrite formation. After 300 cycles at 1 C, the cells with the external pressure perform far better than the cells without it, with a cycling retention of 97.8%. The formation of stable lithium metal is made possible by external pressure, which also enhances safety and cyclability.

다공성 구형 탄소를 이용한 리튬/유황 전지의 수명개선 및 전기화학특성 연구 (Study of Improvement Life and Electrochemical Characteristics for Lithium/sulfur Battery using Porous Carbon Sphere)

  • 허성규;임수아
    • 전기화학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.42-51
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    • 2021
  • 리튬/유황 전지 반응에서 리튬-폴리설파이드(Lithium polysulfide)는 사이클이 반복될수록 전해액에 해리되어 전지 수명을 저하시키는 큰 원인으로 작용한다. 액체 상태인 리튬-폴리설파이드가 전해액에 용해되지 않도록 유황을 담지하고 리튬-폴리설파이드의 흡착을 유도, 추가로 전도도까지 높일 수 있는 비표면적이 큰 다공성 탄소를 모색했다. 본 논문에서는 비표면적이 큰 다공성 탄소 구체를 얻기 위해 추가로 KOH 처리를 통해 1939 m2/g의 탄소 구체를 2200 m2/g으로 높였다. 또한, 유황과의 열처리를 통해 75wt%의 유황이 함유된 탄소 유황 화합물을 만들어 양극재료 사용가능성에 대한 물질 분석을 진행했다. Reference (622; 유황: 60%, 도전재: 20%, 바인더: 20%) 파우치 셀과 75 wt%의 탄소 유황 화합물을 이용하여 만든 파우치 셀의 전기화학적 특성 분석을 진행하였다. 이는 50 사이클 기준으로 Reference 대비 20%의 수명 증가와 10%의율 특성 향상을 보였다.

알루미늄 냉각 판을 이용한 하이브리드/전기차용 배터리 냉각시스템의 수치적 연구 (Thermal Analysis of a Battery Cooling System with Aluminum Cooling Plates for Hybrid Electric Vehicles and Electric Vehicles)

  • 백승기;박성진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.60-67
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    • 2014
  • The battery cells in lithium-ion battery pack assembled with high-capacity and high-power pouch cells, are commonly cooled with thin aluminum cooling plates in contact with the cells. For HEV/EV lithium-ion battery systems assembled with high-capacity, high-power pouch cells, the cells are commonly cooled with thin aluminum cooling plates in contact with the cells. Thin aluminum cooling plates are cooled by cold plate with coolant flow paths. In this study, the effect of the battery cooling system design including aluminum cooling plate thickness and various position of cold plate on the cooling performance are investigated by using finite element methods (FEM). Optimal cooling plate and cold plate design are proposed for improving the uniformity in temperature distributions as well as lowering average temperature for the cells with large capacities based on the simulation results.

고속 충전을 위한 이차전지모듈 냉각시스템 기술 개발 (Development of Secondary Battery Module Cooling System Technology for Fast Charging)

  • 강석준;김미주;성동길;오미영;배준수
    • 전기화학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.119-124
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    • 2022
  • 하이브리드 자동차 및 전기 자동차(하이브리드 및 전기자동차)용 배터리 팩은 고용량 대면적 셀을 적용하기 때문에 배터리 셀의 평균 온도는 중요한 관리 기준이 된다. 최근에는, 배터리 충전시간을 줄이기 위한 고속 충전 기술이 요구되고 있으며, 이에 따른 셀과 전장부품의 발열로 인해 배터리 팩 성능 및 수명의 저하가 발생한다. 따라서, 고속 충전에 따른 배터리 팩의 성능저하를 방지하기 위해 효과적인 배터리 냉각시스템이 필요하다. 본 연구에서는 파우치형 고속 충전용 배터리 셀 적용 냉각시스템 및 모듈 설계를 도출하고 배터리의 효율을 극대화할 수 있는 냉각성능을 분석하였다. 베이퍼챔버 냉각시스템을 적용한 모듈의 온도 편차 분석 결과 모듈 내 온도 편차는 5.82 ℃로 기존 알루미늄 냉각판 대비 낮은 온도를 보여 우수한 냉각시스템 효과를 보였다.

이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 제조 공정 변수에 따른 접착력에 대한 연구 (Study on the Adhesive Strength by the Manufacturing Process Parameter of the Aluminum Pouch for Secondary Battery)

  • 유민숙;김도현;조정민;배성우;김동수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.149-155
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    • 2016
  • In this study, we investigated the adhesive strength by molecular weight, mixture ratio, coating thickness, lamination temperature and aging condition of adhesive in manufacture process of Nylon-Aluminum for secondary aluminum pouch. It found that as the molecular weight of adhesive gets lower, the adhesive strength increases. In the mixture ratio, as the content of hardener get higher and as the content of solvent get lower, the adhesive strength increases. Also, as the coating thickness of adhesive get thicker, the adhesive strength increase. In addition, the adhesive strength is higher at 90 degrees of lamination temperature. So, it found that 90 degrees of lamination temperature is appropriate. In the aging condition when aged for 5 days, it found that the reaction and curing of adhesive is sufficient by measuring the adhesive strength.

다양한 표면처리에 따른 리튬이온 이차전지용 파우치 필름을 위한 접착성에 관한 연구 (Study of Adhesion according to Various Surface Treatments for Lithium Ion Secondary Battery Pouch Film)

  • 김도현;배성우;조정민;유민숙;김동수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.231-234
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    • 2016
  • Pouch film is manufactured by laminating aluminum foil, polyamide film and polypropylene film with an adhesive or extrusion resin. However, a surface treatment is required for the aluminum because bonding does not occur easily between the aluminum foil and the polymer film. Thus, for this study, surface treatment experiments were performed in order to confirm the effect on adhesion strength. First, a variety of surface treatment solutions were coated on aluminum foil, and contact angle and surface morphology analysis was carried out for the surface-treated aluminum. For lamination of the surface-treated aluminum foil with polyamide film, a polyurethane base adhesive was prepared for the adhesive strength test specimens. The adhesive strength between the aluminum foil and the polyamide film of the resulting specimens was measured (UTM). With such an experiment, it was possible to evaluate the effect on adhesive strength of the various surface treatments.

2차 전지 적층 공정의 정확성과 신뢰성 향상을 위한 전극 위치결정 시스템 구현 (Implementation of an Electrode Positioning System to Improve the Accuracy and Reliability of the Secondary Battery Stacking Process)

  • 이준환
    • 융합정보논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.219-225
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    • 2021
  • 배터리 패키지 방식은 안정성의 이유로 각형 패키지 방식이 선호되고 있으나 최근 파우치형 패키지의 안정성 검증에 따라 빠른 확대가 이루어지고 있다. 적층 공정을 이용한 파우치형은 공간 낭비를 줄일 수 있어 배터리 에너지 밀도가 높은 장점이 있으나 생산성이 낮은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 조명확산 최소화를 위한 백라이트 조명기구 개선, 스테레오 카메라 위치 관계 변위 모니터링을 위한 기준 확보, 렌즈 풀림 모니터링을 위한 기준 확보를 통하여, 에지 검출 알고리즘 정밀도, 패턴 알고리즘 정밀도, 모션 컨트롤러 재현율을 추출함으로써 위치 결정시의 정확성 및 신뢰성을 확보하는 시스템을 구현을 제안한다. 실험결과 제안한 시스템은 에지 검출에서는 평균 0.032mm, 패턴 알고리즘에서는 0.023mm, 모션 컨트롤러에서는 0.014mm의 오차범위를 보여주고 있어 위치 결정 기구의 정확성과 신뢰성을 확보할 수 있다.