• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.1
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• pp.195-204
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• 2023

The drone's battery system uses lithium-ion or lithium-polymer batteries, and it is known that the cause of fire during the disposal process after using the drone is combustible gas from the battery being discarded. Most of the batteries in the disposal process generated oxygen, but a small amount of flammable gas was also generated, and a large amount of chlorine ions and sulfates were also detected in the equipment used for treatment. If a system that detects this early is configured, it will be possible to reduce the risk of accidents caused by discarded batteries.

• 방재와보험
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• s.137
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• pp.38-43
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• 2010

트랜지스터 또는 "트랜지스터 라디오" 배터리라고 부르고 어디에서나 흔히 볼 수 있는 9V PP3 건전지는 일반적으로 작은 크기로 인한 내부위험 또는 소각하여 폐기할 때에 발생하는 폭발 위험 이외의 중대한 위험을 내포하지 않는 것으로 알려져 있다. 후자의 위험은 모든 다른 배터리에도 적용된다. 그러나 약간 높은 에너지 밀도와 PP3 배터리 단자의 구조는 일부 사례에서 배터리의 낮은 내부 임피던스와 결합하여 단락 물질에 충분한 열을 발생시켜서 그것과 접촉하고 있는 가연물을 손상시키거나 점화시킬 수 있는 단락위험을 발생시킬 수 있다. 이 현상을 증명하기 위해 이 논문은 PP3 건전지의 단락시험에서 기록된 자료와 관찰사항을 기술한 것이다. 이 시험에는 2개 세트의 배터리, 완전 충전된 새 배터리와 완전 방전되지 않은 배터리(이 문서에서 "일부 사용된 배터리"라고 한다)를 사용하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.2
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• pp.55-62
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• 2017

전기차 보급의 확대에 따라 배터리의 사용연한 도래 시 폐배터리의 누적규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 국가 별 규제로 인해 배터리의 재활용(Recycle) 의무가 있는 자동차 제조사를 중심으로 폐배터리를 재사용(Battery Second Use: B2U)한 ESS(Energy Storage System) 제품을 출시하거나 이를 활용한 실증 과제를 운영 중에 있다. 전기차 배터리의 성능 보증 수준은 통상 초기용량의 80%로, 보증이 완료된 폐배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 활용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 따라서 B2U 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 20년 이상 사용하는 태양광 시스템과 연계 시 4~6회 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 고에서는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 B2U ESS 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 B2U 제품의 경제적 타당성을 추정한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.195-197
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• 2019

자동차용 배터리는 초기 용량의 80% 이하가 되면 교체하게 되며, 근간 폐배터리의 수가 폭발적으로 증가할 것으로 예측되고 있다. 폐배터리의 폐기로 인한 환경 파괴를 방지하고 자원을 재활용하기 위해서 자동차에서 나오는 폐배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재사용 하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 폐배터리를 ESS로 재구성하기 위해서는 폐배터리 모듈의 그레이딩을 통해 비슷한 성능의 모듈끼리 모아서 구성하는 것이 매우 중요하다. 배터리 모듈 간의 불균형은 전체 시스템의 성능을 저하시키며, 따라서 비슷한 성능과 잔존 수명을 가진 모듈을 골라내는 일은 폐배터리의 재사용에 있어서 첫 번째 선결 과제가 된다. 본 연구에서는 폐배터리의 상태 및 잔존수명평가를 위해 배터리 모듈의 임피던스 스펙트럼을 측정할 수 있는 장비를 개발하였다. 폐배터리 모듈에 AC 섭동을 인가하고 이를 측정하여 임피던스 스펙트럼을 계산할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어를 개발하였다. 개발 장비는 60V이하의 폐배터리 모듈의 임피던스 스펙트럼을 0.1Hz에서 1kHz까지 측정 가능하며, 측정 결과를 바탕으로 커브 피팅을 통해 등가회로의 파라미터도 계산할 수 있다. SM3에서 얻어진 폐배터리 모듈을 이용하여 측정한 임피던스 스펙트럼을 상용장비인 BIM2로 측정한 결과를 비교하였고, Reduced Chi-Square를 이용한 분석결과 두 데이터가 거의 일치함을 알 수 있었다.

• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.1
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• pp.66-71
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• 2020

The process of discharging batteries using salt water, when used for the disposal of a lithium-ion (Li-ion) batteries, is likely to cause a fire. However, there is a dearth of studies in the literature on the risk of fire while discharging mobile phone batteries in salt water. In order to investigate the possibility of fire by elucidating the discharge characteristics and the generation of heat, we conducted experiments by varying the concentration of the salt water, number of overlapping batteries, and type of the mobile phone batteries used as experimental specimen. The discharging voltage and the temperature of the batteries were measured, and the fire risk was predicted by analyzing the data. The results of the experiment showed that the higher the salt water concentration, the greater the discharge value of the mobile phone battery and the higher the exothermic temperature. Moreover, the exothermic temperatures of the overlapping batteries were higher than that of the single battery submerged in salt water. The highest exothermic temperature points of the battery occurred at the positive and negative poles.

• Resources Recycling
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• v.31 no.4
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• pp.3-11
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• 2022

Owing to the increasing demand for electric vehicles (EVs), appropriate management of their waste batteries is required urgently for scrapped vehicles or for addressing battery aging. With respect to technological developments, data-driven diagnosis of waste EV batteries and management technologies have drawn increasing attention. Moreover, robot-based automatic dismantling technologies, which are seemingly interesting, require industrial verifications and linkages with future battery-related database systems. Among these, it is critical to develop and disseminate various advanced battery diagnosis and assessment techniques to improve the efficiency and safety/environment of the recirculation of waste batteries. Incorporation of lithium-related chemical substances in the public pollutant release and transfer register (PRTR) database as well as in-depth risk assessment of gas emissions in waste EV battery combustion and their relevant fire safety are some of the necessary steps. Further research and development thus are needed for optimizing the lifecycle management of waste batteries from various aspects related to data-based diagnosis/classification/disassembly processes as well as reuse/recycling and final disposal. The idea here is that the data should contribute to clean design and manufacturing to reduce the environmental burden and facilitate reuse/recycling in future production of EV batteries. Such optimization should also consider the future technological and market trends.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.183-185
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• 2018

최근 석유나 석탄 에너지 사용으로 인한 대기오염 및 미세먼지와 원자력 발전으로 인한 핵 폐기 물질 처리의 어려움, 방사능 오염이 발생하는 문제가 심각해짐에 따라 신재생에너지의 중요성이 대두되고 있다. 이로 인해 정부에서도 신재생에너지의 비중을 확대하기 위한 정책들이 시행되고 있는데 그 중 태양광 발전 시스템이 가장 크게 주목받고 있다. 태양광 발전이 성장함에 따라 다양한 연구가 진행되어왔으며 이 중 DC-DC 컨버터로 구성된 태양광 발전 energy storage system (ESS) 시스템이 효율이 높고 시장성이 좋아 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 5kW 태양광 발전 배터리 충전 시스템을 구성하여 컨버터의 동작 및 특성에 대하여 분석하고 이를 시뮬레이션을 통해 내용을 검증하였다.

• Resources Recycling
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• v.32 no.1
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• pp.13-20
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• 2023

The objective of this article is to summarize the commercial lithium ion battery (LIB) recycling processes in Korea and to suggest new direction for LIB recycling. A representative LIB recycler, SungEel Hitech Co. has successfully operated the LIB recycling process for over 10 years, and new recycling processes were recently proposed or developed by many recycling companies and battery manufacturers. In the new recycling processes, lithium is recovered before nickel and cobalt due to the rapid rise in lithium prices, and metal sulfate solution as final product of recycling process can be supplied to manufacturers. The main problem that the new recycling process will face is impurities, which will mainly come from end-of-life electric vehicles or new additives in LIB, although the conventional processes must be improved for mass processing.

• Resources Recycling
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• v.32 no.1
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• pp.21-32
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• 2023

Because the application of lithium has gradually increased for the production of lithium ion batteries (LIBs), more research studies about recycling using solvent extraction (SX) should focus on Li⁺ recovery from the waste solution obtained after the removal of the valuable metals nickel, cobalt and manganese (NCM). The raffinate obtained after the removal of NCM metal contains lithium ions and other impurities such as Na ions. In this study, we optimized a selective SX system using di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) as the extractant and tri-n-butyl phosphate (TBP) as a modifier in kerosene for the recovery of lithium from a waste solution containing lithium and a high concentration of sodium (Li⁺ = 0.5 ~ 1 wt%, Na⁺ = 3 ~6.5 wt%). The extraction of lithium was tested in different solvent compositions and the most effective extraction occurred in the solution composed of 20% D2EHPA + 20% TBP + and 60% kerosene. In this SX system with added NaOH for saponification, more than 95% lithium was selectively extracted in four extraction steps using an organic to aqueous ratio of 5:1 and an equilibrium pH of 4 ~ 4.5. Additionally, most of the Na⁺ (92% by weight) remained in the raffinate. The extracted lithium is stripped using 8 wt% HCl to yield pure lithium chloride with negligible Na content. The lithium chloride is subsequently treated with high purity ammonium bicarbonate to afford lithium carbonate powder. Finally the lithium carbonate is washed with an adequate amount of water to remove trace amounts of sodium resulting in highly pure lithium carbonate powder (purity > 99.2%).

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.9
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• pp.527-533
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• 2017

Environmental concern about smart phone is growing because it has short product life span while having intensive production technology and cost. In this study environmental impact of the smart phone is quantified using the LCA methodology based on the ISO 14040 series standards. The assessment considers potential environmental impacts across the whole life cycle of the smart phone including; pre-manufacturing; manufacturing; distribution; product use; and end-of-life stages. The pre-manufacturing stage is the most dominant life cycle stage causing the highest environmental impacts among all 10 impact categories assessed. The global warming impacts of the smart phone in the pre-manufacturing, distribution, use, manufacturing, and end-of-life stages were 52.6% 23.9%, 15.7%, 7.0%, and 0.8%, respectively. Sensitivity of the life cycle impact assessment results to the system boundary definition and assumptions made were quite high. Three components of the smart phone, PCB, battery, and display module were identified as the key components causing majority of the potential environmental impact in the pre-manufacturing stage. As such the slim and light-weight design and the use of environmental friendly materials are important design factors for reducing the environmental impact of the smart phone.