• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1343-1354
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• 2007

카메라, 휴대전화, 노트북 등과 같이 휴대 가능한 전기전자기기들은 대부분 2차 전지로부터 전원을 공급받고 있다. 2차 전지로서는 타 전지에 비하여 고 에너지 밀도와 고 전압의 특성을 갖고 있는 리튬2차전지가 가장 많이 활용되고 있으며, 이 특성 때문에 전기자동차, 우주왕복선, 분산전원의 한 형태인 전력 저장장치에까지 그 이용이 확대되고 있다. 그러나, 시스템의 최적성능을 보장하기 위해서는 용도별 싸이클 수명성능을 고려한 충방전 설계 및 이를 위한 전기적 등가모델의 정확성이 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 상용 리튬이차전지의 실제 실험 데이터에 근거하여 충/방전 심도 함수를 도출하고, 리튬이차전지의 수명성능평가를 위한 충/방전 특성 모델을 제안하고, 이의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.142-149
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• 2022

In increasing the safety and usage of lithium-ion battery packs, reducing the parameter deviation between cells, such as voltage and temperature within the battery pack, is important. In this study, we propose a screening method to reduce parameter deviation between cells in battery packs. Screening algorithms are constructed based on Fuzzy logic and quantitatively express the similarities between battery cells. Screening is applied by utilizing series resistance components after experiments of electrical characteristics that consider the operation status of battery packs. After screening, the standard deviation of series resistance components according to the similarity ranking is compared and analyzed, and their conformity are verified with the algorithm parameters.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.326-332
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• 2018

현재 우리나라는 친환경 및 원전비중 축소라는 에너지 정책의 큰 변화에 직면하고 있다. 그러나 에너지 정책 변화에 따라 폭발적 증가가 예상되는 전기차 배터리 및 에너지저장시스템 등 중대형 이차전지의 폐기물 사후관리체계 및 관련 정책은 매우 미비한 상태이다. 따라서 본 연구는 국내에서 폭발적인 증가가 예상되는 중대형 리튬이온전지의 철거량을 추정해보고, 중대형 이차전지 재활용 산업의 경제성 분석을 실시하고자 한다. 이를 토대로 국내 중대형 이차전지 재활용 산업의 수익성 분석 및 관련 재활용 산업의 활성화를 위한 정책적 대안을 모색하고자 한다. 연구 분석 결과 국내 중대형 리튬이온전지 재활용 사업의 경우 B/C 비율이 1.06으로 편익이 그 비용보다 높아 사업의 경제성이 존재하는 것으로 분석되었다. 동 사업의 경제성이 높고, 현재 국내에 중대형 이차전지 재활용 관련 부분적 원천기술 및 응용기술이 확보되어 있음에도 불구하고 산업 활성화가 되지 않는 이유는 중대형 이차전지 재활용의 법제화가 이루어지지 않아 국내 수요가 낮기 때문인 것으로 분석된다. 따라서 본 연구에서는 생산자책임재활용 제도의 의무대상 품목에 리튬이차전지를 추가하여, 중대형 이차전지 재활용의 국내 수요 확대를 통한 산업 활성화 방안을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.387-390
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• 1998

New Ag-deposited graphite anodes were developed using wet chemical reduction methods for depositing Ag metal onto graphite particles. In this paper, we investigated X-ray diffraction pattern and charge-discharge behavior for Ag-deposited graphite anode. The Lithium ion cello using Ag-deposited graphite anode showed a high average discharge voltage of 3.6∼3.W and a excellent cycle ability than that of conventional graphite. Little capacity loss in this battery may be due to the highly durable Ag-deposited graphite anodes.

• 전기화학회지
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• 제11권3호
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• pp.197-210
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• 2008

리튬이차전지용 양극재는 전지 성능발전과 더불어 다양하게 발전되어 왔다. 처음으로 채용된 $LiCoO_2$는 초기의 부족한 성능을 도핑이나 표면개질이라는 기술을 채용하여 지속적인 발전을 거듭하면서 최근 4.3V에 가까운 충전전압에서도 적용 가능하게 되었다. 한편으로 응용기기가 복잡해지면서 요구되는 특성도 한층 강화되었다. 높은 작동전압 뿐만 아니라 고용량이 요구되면서 새로운 재료에 대한 연구개발이 시작되었고, 그 중에서도 ${LiNi}_{1-x}{M_xO_2}$, $Li[Ni_{x}Mn_{y}Co_{z}]O_{2}$, $Li[{Ni}_{1/2}{Mn}_{1/2}]O_{2}$등 다양한 재료들이 개발되기에 이르렀다. 최근에는 고유가에 따라 전기자동차용 개발이활발해지면서 고안전성의 새로운 재료가 필요하게 되었고, 이러한 요구에 수렴하여 ${LiMn_2}{O_4}$, $LiFePO_4$와 같은 안전성이 매우 우수한 재료가 개발되었다. 향 후 양극재 부분은 이외에도 다양한 상들이 고용량과 동시에 안전성이 뛰어난 고용체를 이루고 있는 복합체 양극재를 비롯하여 다양한 재료들이 개발될 것으로 여겨진다.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권4호
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• pp.343-352
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• 2007

This paper proposes a modularized charge equalization converter for hybrid electric vehicle (HEV) lithium-ion battery cells, in which the intra-module and the inter-module equalizer are Implemented. Considering the high voltage HEV battery pack, over approximately 300V, the proposed equalization circuit modularizes the entire $M^*N$ cells; in other words, M modules in the string and N cells in each module. With this modularization, low voltage stress on all the electronic devices, below roughly 64V, can be obtained. In the intra-module equalization, a current-fed DC/DC converter with cell selection switches is employed. By conducting these selection switches, concentrated charging of the specific under charged cells can be performed. On the other hand, the inter-module equalizer makes use of a voltage-fed DC/DC converter for bi-directional equalization. In the proposed circuit, these two converters can share the MOSFET switch so that low cost and small size can be achieved. In addition, the absence of any additional reset circuitry in the inter-module equalizer allows for further size reduction, concurrently conducting the multiple cell selection switches allows for shorter equalization time, and employing the optimal power rating design rule allows fur high power density to be obtained. Experimental results of an implemented prototype show that the proposed equalization scheme has the promised cell balancing performance for the 7Ah HEV lithium-ion battery string while maintaining low voltage stress, low cost, small size, and short equalization time.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.171-176
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• 2023

21세기 현대사회에 있어서 이차전지 배터리(Battery)를 이용한 휴대용 전자제품은 계속해서 경량, 소형화되어가는 추세 속에서 있다. 그리고 이러한 추세와 더불어 우리는 몸에 착용할 수 있는 전자 장비를 이용하여 하루 일상생활에서 정보를 수집, 공유하는 4차 산업혁명 시대에 활동하고 있다. 따라서 소형 가전제품 및 디지털 기기를 사용하면서 재충전할 수 있는 이차전지 배터리의 역할은 점점 더 중요하게 증가하고 있다. 이러한 증가와 더불어 이차전지 배터리 성능시험은 특성, 수명, 고장진단, 재활용 등의 다양한 시험방법을 요구하고 있으며 있다. 또한 배터리의 안전과 적절한 기능을 보장하기 위한 배터리 테스트 시스템 구축과 이에 따른 지침 및 올바른 기본지식이 고려되고 있다. 따라서 본 논문에서는 배터리의 성능과 직접으로 연결된 시나리오별 충방전에 따른 이차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리의 특성에 대해 살펴보고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.169-170
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• 2013

One important test for formation and grading of the lithium-ion battery is to confirm the performance of the battery while discharging battery down to zero volts. In this paper, a novel charge/discharge converter with zero-voltage discharge function is proposed. The proposed converter is able to discharge the battery until the voltage reaches to zero volts. The phase-shifted full bridge method is used to charge the battery and the current-fed push-pull method with bidirectional switches is used for the discharge. The ZVS turn-on is achieved in the charge operation and the ZVS turn-off in the discharge operation. The performance of the system is verified by the experiments using lithium-ion batteries.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권1호
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• pp.14-26
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• 2014

Copper is an important component from coin metal to electronic wire, integrated circuit, and to lithium battery. Copper oxides, mainly including $Cu_2O$ and CuO, are important semiconductors for the wide applications in solar cell, catalysis, lithium-ion battery, and sensor. Due to their low cost, low toxicity, and easy synthesis, copper oxides have received much research interest in recent year. Herein, we review the crystallization of copper oxides by designing various chemical reaction routes, for example, the synthesis of $Cu_2O$ by reduction route, the oxidation of copper to $Cu_2O$ or CuO, the chemical transformation of $Cu_2O$ to CuO, the chemical precipitation of CuO. In the designed reaction system, ligands, pH, inorganic ions, temperature were used to control both chemical reactions and the crystallization processes, which finally determined the phases, morphologies and sizes of copper oxides. Furthermore, copper oxides with different structures as electrode materials for lithium-ion batteries were also reviewed. This review presents a simple route to study the reaction-crystallization-performance relationship of Cu-based materials, which can be extended to other inorganic oxides.

• 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.