리튬 이온 전지 팩의 열적 거동 모델링

Abstract

최근 지구 환경 오염과 에너지 고갈 문제에 고유가 시대라는 현실적인 문제까지 부각되면서 하이브리드 전자동차(Hybrid Electric Vehicle)와 전기자동차(Electric Vehicle)에 대한 관심과 필요성이 최근 크게 부상하고 있다. HEV와 EV의 배터리는 소형 가정용 이차전지와 달리 10년 이상의 수명이 확보되어야하며, 사용하는 동안 배터리로 인한 안전사고는 발생되어서는 안된다. 그러나, 이차전지가 고 에너지화, 고출력화등 전기 에너지에 대한 요구가 증가됨에 따라서 안정성 확보의 중요성도 필수적으로 동반된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 리튬이온전지 팩의 열적 거동 모델링에 근거한 온도 분포를 예측할 수 있는 기술의 확보가 긴요하다. 본 연구에서는 전기 자동차용 리튬이온전지 팩의 열적 거동을 예측하기 위해 삼차원 전산 모사를 하였다. 전극 내에서 발생하는 열은 전극의 전위와 전류 밀도 분포의 전산모사를 결과를 이용하여 계산하였다. 개발된 모델링에 다양한 냉각공기의 유입속도를 적용하여 배터리 냉각 시스템의 냉각효율을 파악하고자 하였다.