• 제목/요약/키워드: rechargeable battery

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배터리 시뮬레이터를 이용한 리튬이온 배터리와 납축전지 특성분석 (Characteristic Analysis of Lithium-ion Battery and Lead-acid Battery using Battery Simulator)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.127-132
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    • 2024
  • 최근 이차전지는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 특히 소형 및 경량의 특성으로 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 다양한 휴대용 전자기기에서 높은 에너지 밀도와 충·방전 효율을 토대로 전기자동차와 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)의 핵심 부품으로 사용되고 있다. 하지만 이차전지의 과도한 충·방전에 따른 수명감소, 파열, 손상, 화재 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 BMS(Battery Management System)를 통하여 과도한 충·방전을 보호하고 성능을 향상시킨다. 하지만 실제 리튬이온 배터리를 사용하여 BMS의 차단 및 보호범위 설정하는 데 있어서 이차전지의 수명감소, 파열, 손상, 화재의 문제점이 따른다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 이차전지 중 사용이 높은 리튬이온 배터리와 납축전지의 충전 및 방전 특성을 살펴본다.

복합고체 전해질을 적용한 리튬이차전지의 전기화학적 특성 (Electrochemical Performance of Rechargeable Lithium Battery Using Hybrid Solid Electrolyte)

  • 한종수;유학균;김재광
    • 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 Li1.5Al0.5Ti1.5P3O12 (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 LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (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.

바나듐 레독스 플로우 전지용 100kW급 계통연계형 PCS 개발 (Development of 100kW Grid-Connected PCS for Vanadium Redox flow Battery)

  • 최은식;이충우;류강열;강병관;오승훈;이윤재;고광수;김희중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.115-116
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    • 2013
  • Recently environmental problems such as greenhouse gas emissions has become a global problem. As a result, the current that can be easily used to Petroleum and coal reserves of fossil energy and environmental issues, coupled with the limitations of this finding for renewable energy to replace the movement is spreading around the world. Among them Energy Storage System with secondary battery technology has been increased interest in, Redox flow batteries, unlike the conventional theory, the life of the rechargeable battery almost no restrictions existing lithium-ion batteries 10 times more than the life of the road. In this paper, power plant or power system, installed in a building that can cope with the rapid increase in demand for power redox flow battery for 100kW PCS will be introduced.

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리튬 폴리머 전지용 Flyash 부극의 충방전 특성 (Charge/discharge Properties of Flyash as a Anode for Lithium Polymer Battery)

  • 송희웅;김종욱;박계춘;구할본
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.968-970
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    • 1999
  • The trend of increasing of portable electric devices and demand for global environmental conservation have demands the development of high energy density rechargeable batteries. Lithium polymer battery has excellent theoretical energy density and energy conversion efficiency. Lithium polymer battery, included solid polymer electrolyte(SPE), can be viewed as a system suitable for wide applications from thin film batteries for microelectronics to electric vehicle batteries. The purpose of this paper is to research and development of flyash anode for lithium polymer battery. We investigated AC impedance response and charge/discharge characteristics of flyash/SPE/Li cells. The radius of semicircle associated with the interfacial resistance of flyash/SPE/Li cell increased very slowly during discharge process from 3.11V to 0.478V. And then the cell resistance was decreased at discharge process from 10% SOC to 0% SOC. Also, The radius of semicircle associated with the interfacial resistance of flyash/SPE/Li cell decreasing very slowly during charge process. And then the cell resistance was increased after 20th discharge precess. The discharge capacity based on flyash of 1st and 20th cycles was 276mAh/g and 143mAh/g.

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Synthesis LiFePO4- poly(sodium 4-styrenesulfonate) composite cathode material for rechargeable lithium battery by hydrothermal method

  • Hiep, Nguyen Van;Wang, Wan Lin;Jin, En Mei;Gu, Hal-Bon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.137.2-137.2
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    • 2011
  • Poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) is ionomer based on polystyrene that is electrical conductivity and isoviscosity. LiFePO4 has been a promising electrode material however its poor conductivity limits practical application. To enhance the electronic conductivity of LiFePO4, in this study we prepared LiFePO4- PSS composite by the hydrothermal method. LiFePO4 was heated at $170^{\circ}C$ for 12h and then different wt% PSS (0%, 2.91%, 4.75%, 7.36%, 10%) are added to LiFePO4 and milled at 300rpm for 10h. And then the obtained powders were subsequently heated at $500^{\circ}C$ for 1h under argon flow. The cathode electrode were made from mixtures of LiFePO4-PSS: SP-270- PVDF in a weighting ratio 75%: 25%:5%. The electrochemical properties of LiFePO4- PSS/Li batteries were analyzed by cyclic voltammetry and charge/discharge tests. LiFePO4-C/Li battery with 4.75 wt% PSS displays discharge capacity of 128 mAh g-1 at room temperature that is considerably higher than pure LiFePO4/Li battery ( 113.48 mAhg-1).

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충전식 전원 모듈의 성능 개선에 대한 연구 (A Study on Performance Improvement of Rechargeable Power Modules)

  • 안태원;이강윤
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권2호
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    • pp.141-145
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    • 2017
  • 본 논문에서는 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있는 리튬-이온 충전용 전원 모듈에서 발열을 줄이면서 배터리의 충전 시간을 단축하기 위한 기법을 연구하였다. 제안하는 기법은 마스터 충전 모듈과 슬레이브 충전 모듈로 구성된 다중 충전 모듈을 이용하여 병렬적인 전류 경로를 구성하면서 단일 선로 통신 방식을 적용함으로써 추가적인 하드웨어를 최소화하여 충전 회로를 매우 간단하게 구성할 수 있도록 하였다. 마스터 충전 모듈과 슬레이브 충전 모듈 간의 단일 선로 통신 방식은 필요 부품의 핀 개수를 최소화하고 디지털 통신 방식을 사용하지 않고 전압 레벨을 이용한 통신 방식을 적용하였기 때문에 구현 면적이 줄어들고 비용적인 측면에서도 유리한 장점이 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 충전 기법은 고속의 충전을 필요로 하는 충전식 전원 모듈의 구현에 실용적으로 적용 가능할 것으로 기대한다.

리튬이온전지 폐기물로부터 가치 있는 리튬금속을 멤브레인 기반으로 회수 (Membrane Based Recovery of Valuable Lithium Metals from Lithium Ion Battery Waste)

  • 토잔 탕베이;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제34권3호
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    • pp.163-171
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    • 2024
  • 환경오염을 제어하기 위한 청정에너지에 대한 수요 증가는 빠르게 증가하고 있습니다. 리튬 이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 청정에너지의 우수한 원천이지만 높은 수요와 공급 불일치로 인해 리튬 금속이 빠르게 고갈되고 있습니다. 배터리 폐기물에서 귀금속을 회수하는 것은 환경오염 제어와 함께 가능한 해결책 중 하나입니다. 멤브레인 기반 분리 방법은 폐기물에서 리튬을 회수할 수 있는 매우 성공적인 상업적 공정입니다. 이 작업은 최근에 보고된 다양한 방법을 다룰 것이며 검토 형식으로 작성될 것입니다.

텅스텐 산화물 전해 도금 박막 제조 및 리튬 이차전지용 음극 특성 평가 (Tungsten Oxide Electrodeposits for the Anode in Rechargeable Lithium Battery)

  • 이준우;최우성;신헌철
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.130-130
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    • 2012
  • 리튬이차전지의 음극재로 적용하기 위해, 텅스텐 산화물을 구리 기재 위에 전해 도금하였다. 이를 위해 텅스텐 산화물 염이 포함된 도금 조 내에서 다양한 도금 조건을 사용하여 산화물을 구리 기재 위에 박막 형태로 형성시켰다. 형성된 박막 산화물의 조성 및 구조적 특성을 분석하였고, 특히, 리튬 염을 포함하는 유기 용매 하에서 순환 전위 실험을 수행하여, 텅스텐 산화물 전해 도금 박막이 리튬이차전지의 음극재로서 리튬과 가역적으로 반응하는지 분석하였다.

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