• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.1-13
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• 2020

As research on secondary batteries becomes important, interest in analytical methods to examine the condition of secondary batteries is also increasing. Among these methods, the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method is one of the most attractive diagnostic techniques due to its convenience, quickness, accuracy, and low cost. However, since the obtained spectra are complicated signals representing several impedance elements, it is necessary to understand the whole electrochemical environment for a meaningful analysis. Based on the understanding of the whole system, the circuit elements constituting the cell can be obtained through construction of a physically sound circuit model. Therefore, this mini-review will explain how to construct a physically sound circuit model according to the characteristics of the battery cell system and then introduce the relationship between the obtained resistances of the bulk (R_b), charge transfer reaction (R_ct), interface layer (R_SEI), diffusion process (W) and battery characteristics, such as the state of charge (SOC), temperature, and state of health (SOH).

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.786-790
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• 1998

리튬이온이차전지에 사용되는 탄소부극의 성능을 향상시키기 위하여 새로운 탄소부극으로서 K-GIC를 합성하여 전기화학적 특성을 조사하였다. K의 삽입량은 KCl 수용액의 농도가 $2>3>1mole/{\ell}$의 순으로 증가하였으며 $1mole/{\ell}$의 KCl 수용액으로 처리하였을 때 K와 C의 mole 비는 156~388 carbon/potassium이었다. K-GIC의 합성조건을 $1mole/{\ell}$ KCl 수용액으로 $700^{\circ}C$에서 1시간으로 처리하였을 때 가장 우수한 리튬의 삽입과 탈삽입 거동을 나타냈으며 가역성 또한 우수하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.131-138
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• 2023

The carbon felt is usually hired as electrodes for vanadium redox flow battery (VRFB). In the study, surface modification of carbon felt under CO₂ atmosphere with variables of operating various temperature ranges between 700℃ and 900℃. The qualitative and quantitative analysis were carried out such as scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to observe degree of surface modification. Result of XPS analysis confirmed increase of carbon and oxidation functional group on the surface with increase of temperature. SEM image was discovered similar phenomena. Electrochemical characteristics such as cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) revealed the improved electrode performance with increase of temperature. However, the electrochemical performance under treatments temperature of 900℃ was less than that of under treatment temperature of 850℃ due to weight loss at the treatment temperature of 900℃. From the CV and EIS results, the best electrochemical characteristics was at the temperature of 850℃. That of at the temperature of 900℃ was decreased due to weight loss. The energy efficiencies (EE) obtained from full cell test were 69.37, 80.76, 82.45, and 75.47%, at the temperature of 700, 800, 850, and 900℃, respectively.

• 전기화학회지
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• 제14권4호
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• pp.214-218
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• 2011

납이 용해된 수용성메탄술폰산을 전해액으로 사용하는 레독스 플로우 전지의 전기화학적 특성과 성능을 평가하였다. 납과 이산화납의 부착, 용해과정을 평가하기 위해 전압전류법을 실시하였다. 음전위쪽으로 순방향 주사에서 뚜렷한 환원피크는 관찰되지 않고, 전류는 서서히 증가하였다. 음전위 구간에서 역방향 주사에서 산화피크의 on-set potential은 -0.47 V(vs SCE)에서 관찰되었다. 양전위 구간에서는 순방향과 역방향에서 뚜렷한 피크가 나타났다. 비이커 셀내에 설치된 전극으로 충방전 실험을 실시하였다. 납의 충전(부착)은 약 0.5 V(vs SCE), 납의 방전(용해)는 약 0.25 V(vs SCE)에서 진행되었으며, 충전 및 방전시의 전위 차이는 약 0.25 V이다. 이산화납의 초기 충전(부착)은 1.7 V(vs SCE)에서 진행되었고, 방전(용해)은 0.95 V 부근의 일정전위에서 진행되었다. 두번째 사이클에서, 충전은 1.5 V(vs SCE)이하에서 시작되고, 이후 전위가 1.7 V(vs SCE)로 증가하였다. 방전 전위는 약 1.0 V로 안정적으로 유지하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.365-373
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• 2007

We optimized the compositions of electrolyte and additives for anode in Ni-MH battery to improve the electrode characteristics at ambient and low temperatures using response surface method(RSM). Among various additives for anode, PTFE exhibited the greatest influence on the discharge capacity of the anode. Through response optimization process, we found the optimum composition of the additives to exhibit the greatest discharge capacity. When the amount of additives was too small, the anode was degraded with time due to the low binding strength among alloy powders and the resultant separation of powders from the current collector. In contrast, the addition of large amount of the additives increased in the resistance of the electrode. In addition, the discharge capacity of the anode at $-18^{\circ}C$ increased with decreasing the concentration of KOH, NaOH and LiOH in design range of electrolyte. The resistance and viscosity of electrolyte appear to affect the discharge capacity of the anode at low temperature.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.671-676
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• 2013

최근에 대용량 에너지 저장 시스템으로 레독스 흐름전지(Redox Flow Battery, RFB)가 활발히 연구 개발되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 RFB막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 Poly(arylene ether sulfone) (PAES) 막을 사용해 고가의 불소계막과 그 특성을 바나듐 레독스 흐름전지(VRB, Vanadium Redox Flow Battery)조건에서 비교하였다. 바나듐 이온투과도, 이온 교환 용량, OCV 변화, 팽윤, 충 방전 곡선, 에너지 효율 등을 측정했다. PAES 막은 Nafion 117막에 비해 바나듐 이온투과도가 낮고, 이온교환용량은 커서 Nafion 117을 사용한 RFB보다 에너지 효율이 높았다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.153-167
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• 2024

DMAIC는 배터리 제조 관련 엔지니어들에게 가장 친숙한 문제해결방법론이나, 배터리 생산시스템 개발자의 다양한 과제에 대한 무분별한 적용으로 과제 지연, 성과 미흡 및 부분 최적화 등 지속적인 문제 발생이 되고 있는 실정이다. 배터리 생산시스템 개발자 과제를 효과적으로 대응할 수 있는"DMAIC 방법론의 최적화 모델"을 확보하고자 3단계 연구모형을 활용하여 생산시스템 개발자 과제 방법론의 요구특성을 도출하고, DMAIC의 적합성을 분석하여 부족한 부분을 보완하여 최적화 모델링을 실시하였다. 본 연구 결과물인 "시스템 구조적 7단계 방법론"을 활용하여 개발자 과제에 적용해 봄으로서 DMAIC 방법론을 보다 적합성을 높일 수 있다는 점을 확인하였다. 하나의 방법론으로 보다 학습이 용이하고 다양한 산업별 특성에 맞춰 차별화 운영을 할 수 있도록 하여 향후 다양한 산업분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.55-63
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• 2014

무선센서네트워크(WSNs)에서 센서시스템의 한정된 에너지를 극복하기 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 이들은 대부분에너지 적응형(Energy-aware) 기법들이 많은데, 이 기법들은 노드 자신 또는 이웃노드들의 에너지양을 활용하고 있다. 그러나 기존의 센서시스템에서는 전압과 소모전류만을 가지고 잔여에너지양을 예측하고 있는데, 실제 배터리의 잔여에너지양은 온도와 로드(Load)의 영향을 많이 받기 때문에 정확하지 못할 수 있다. 본 연구에서는 배터리의 전압과 함께 배터리의 온도와 부하 특성을 반영한 효율적인 잔여에너지양 추정기법을 제안한다. 제안한 기법은 실제 환경에서의 실험과 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권10호
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• pp.1078-1088
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• 2012

In this paper, we present research experimental results about the different thickness T-joint welding of the high power continuous wave(CW) Nd:YAG laser for the secondary battery of a vehicle. Although the conventional method used for the secondary battery is a argon TIG welding, we utilize a laser welding to improve Tungsten Inert Gas(TIG) welding's weakness. The laser, which has a couple of advantage such as aspect ratio, low Heat Affected Zone(HAZ), good welding quality and fast productivity utilized in this work is a CW Nd:YAG laser. In order to observe laser welding sections, we used a optical microscope. Through the analysis of the metallographic, hardness, aspect ratio, and heat input, we obtained the desired data in condition of 1800 W laser beam power and 1.8 m/min and 2.0 m/min laser beam travel speeds. In order to compare electric resistances of the argon TIG welding and laser welding, we made an actual battery and the electric resistance of the laser welding is reduced by 40~45% comparing with the argon TIG welding.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권4호
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• pp.1369-1375
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• 2017

This paper presents an optimal operation scheduling algorithm for a smart home with energy storage system, electric vehicle and distributed generation. The proposed algorithm provides the optimal charge and discharge schedule of the EV and the ESS. In minimizing the electricity costs of the smart home, it considers not only the cost of energy purchase from the grid but also the life cost of batteries. The life costs of batteries are calculated based on the relation between the depth of discharge and life time of battery. As the life time of battery depends on the charge and discharge pattern, optimal charge and discharge schedule should consider the life cost of batteries especially when there is more than one battery with different technical characteristics. The proposed algorithm can also be used for optimal selection of size and type of battery for a smart home.