• 제목/요약/키워드: Lithium ion Battery

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New Analysis of Electrochemical Impedance Spectroscopy for Lithium-ion Batteries

  • Osaka, Tetsuya;Nara, Hiroki;Mukoyama, Daikichi;Yokoshima, Tokihiko
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제4권4호
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    • pp.157-162
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    • 2013
  • First of all, we express our deepest sympathies for the passing of Professor Su-Moon Park. In the present paper, an electrochemical impedance spectroscopy (EIS), which Professor Su-Moon Park also used frequently for the investigation of electroconducting polymer, is introduced as a recent evaluation tool for a commercially available lithium-ion battery (LIB). The paper surveys how to design equivalent circuits while explaining physical and chemical phenomena in the LIB and how to get more accurate impedance spectra with varying the measuring temperatures. Additionally, a square current EIS (SC-EIS) technique, which we have suggested, is introduced for the larger LIB system as a promising technique for the future.

Representative Volume Element Analysis of Fluid-Structure Interaction Effect on Graphite Powder Based Active Material for Lithium-Ion Batteries

  • Yun, Jin Chul;Park, Seong Jin
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.17-23
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    • 2017
  • In this study, a finite element analysis approach is proposed to predict the fluid-structure interaction behavior of active materials for lithium-ion batteries (LIBs), which are mainly composed of graphite powder. The porous matrix of graphite powder saturated with fluid electrolyte is considered a representative volume element (RVE) model. Three different RVE models are proposed to consider the uncertainty of the powder shape and the porosity. P-wave modulus from RVE solutions are analyzed based on the microstructure and the interaction between the fluid and the graphite powder matrix. From the results, it is found that the large surface area of the active material results in low mechanical properties of LIB, which leads to poor structural durability when subjected to dynamic loads. The results obtained in this study provide useful information for predicting the mechanical safety of a battery pack.

나트륨을 활용한 이차전지 연구동향 (Research Review of Sodium and Sodium Ion Battery)

  • 유철휘;강성구;김진배;황갑진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.54-63
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    • 2015
  • The secondary battery using sodium is investigating as one of power storage system and power in electric vehicles. The secondary battery using sodium as a sodium battery and sodium ion battery had merits such as a abundant resources, high energy density and safety. Sodium battery (sodium molten salt battery) is operated at lower temperature ($100^{\circ}C$) compared to NAS and ZEBRA battery ($300{\sim}350^{\circ}C$). Sodium ion battery is investigating as one of the post lithium ion battery. In this paper, it is explained for the principle and recent research trends in sodium molten salt and sodium ion battery.

리튬이온 전지용 가스켓 고무의 특성에 미치는 충전제의 영향 (The Effect of Fillers on Rubber Characteristics for Gasket to Lithium Ion Battery)

  • 서관호;조광수;윤인섭;최우혁;허병기;강동국
    • 폴리머
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    • 제34권5호
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    • pp.430-433
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    • 2010
  • 리튬이온 전지에 사용되는 가스켓 재료는 내전해액성, 전기절연성, 압축 영구 줄음률, 비오염성, 저온성이 요구된다. 가스켓 고무에 적용되는 충전제의 특성을 살펴보기 위하여 EPDM(ethylene propylene diene monomer), NBR(nitrile butadiene), FKM(fluoro elastomers)에 카본블랙 및 실리카계 충전제의 함량을 조정하여 compoud를 만들었다. 이렇게 배합된 compound를 리튬이온 전지의 작동 환경을 고려하여 전해액에 대한 장기평가 및 압축 영구 줄음률, 저온성에 대한 평가를 실시하였다. 본 실험에서는 카본블랙 및 실리카계 충전제를 사용하여 각 충전제에 따른 고무재료의 물리적 화학적 특성에 대하여 검토하였다.

리튬이온전지 양극제조 공정에서 사용된 NMP를 회수하기 위한 하이브리드형 NMP 회수시스템 개발에 관한 연구 (Study on the Development of Hybrid NMP Recovery System for Recovering the Used NMP in Lithium Ion Battery Cathode Manufacturing Process)

  • 황순호;남승백;김동권;김양준;강성은
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권5호
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    • pp.289-296
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    • 2016
  • 리튬이온전지 양극활물질 제조공정의 용제로 사용되는 NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidinone)는 전량수입에 의존하고 있으며 BASF와 ISP의 독과점에 따라 높은 가격을 유지하고 있다. 이로 인해 대부분의 리튬이온전지 제조업체들은 건조과정에서 배기되는 공기 중에서 NMP를 회수한 후 재사용하는 방식을 이용하고 있다. 국내에서는 주로 NMP의 친수성을 이용해 흡수탑에서 회수하는 흡수법을 사용한다. 이 방식으로 회수된 NMP의 순도는 80% 수준이며, 처리된 가스의 수분 함유량이 높아 100% 배기할 수밖에 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 냉각응축법과 농축법을 복합 구성하여 NMP 회수율이 99.6%, 회수된 NMP 순도가 96.1%인 하이브리드형 NMP 회수시스템을 개발하였다.

충전 특성과 어텐션 기반 LSTM을 활용한 개선된 리튬이온 배터리 SOH 예측 모델 (Improved SOH Prediction Model for Lithium-ion Battery Using Charging Characteristics and Attention-Based LSTM)

  • 류한일;이상훈;최덕재;박혁로
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권11호
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    • pp.103-112
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    • 2023
  • 최근 리튬이온 배터리 사용이 늘어남에 따라 배터리 화재 및 사고 예방의 필요성이 대두되고 있다. 사고 예방을 위해서는 배터리 SOH(State of Health)를 예측하여 열화가 많이 진행된 배터리의 교체 시기를 확인하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 배터리의 충전 과정에서 얻을 수 있는 최대 전압 도달 시간, 전류 변화 시간, 최대 온도 도달 시간, IC(Incremental Capacity) 등 4가지 배터리 열화 특성과 어텐션 메커니즘을 이용한 장단기 메모리(Long Short Term Memory, LSTM)를 사용하여 배터리의 열화 상태를 예측하는 모델을 제안한다. NASA에서 제공하는 배터리 데이터 세트를 사용해 제안하는 모델의 성능을 측정한 결과 일반적인 LSTM 모델을 사용하는 경우보다 예측성능의 개선을 확인할 수 있었고, 특히 배터리 교체 주기에 가까운 SOH 90-70% 구간에서 더 우수한 성능을 보였다.

급격한 온도 변화에 따른 리튬 이온 배터리의 전해질 내 염 농도 분포 특성 (Characteristics of Salt Concentration in Electrolyte of Lithium Ion Battery According to Sudden Temperature Change)

  • 장경민;김광선
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.11-15
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    • 2017
  • Lithium-ion batteries are widely used, from lightweight to energy-intensive, from small devices to large ESSs. However, it is sensitive to the surrounding environment and there is a change in performance depending on the temperature change. In this study, the temperature dependence of the charge / discharge characteristics of the battery is shown through simulation and the distribution of the salt concentration in the electrolyte is observed when the sudden temperature change is applied.

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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.