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전기차] 배터리 해석모델 (열, 배터리 성능, 전압/저항, 전기화학반응) - 배터리 해석- Lumped model- Equivalent circuit model (ECM)- Multi-dimensional model- Physics-based model  배터리 해석 TMS개발을 위해배터리셀 내부의 발열과 내부의 온도분포를 정확하게 예측해야 한다.배터리셀의 수학적 모델 수립 – 시뮬레이션 수행  Lumped model Lumped model = 배터리셀의 온도가 균일하다고 가정(타겟을 하나의 덩어리로 놓고 보는 방법)Lumped thermal mode: 배터리 온도가 균일하다고 가정하여 에너지 밸런스식을 통해 배터리의 온도를 계산배터리를 환경챔버에 넣고 충방전기 연결SOC와 온도에 따른 배터리의 저항값 측정저항값을 사용하여 발열량 계산(관련 계산식)2022.03.04 - [정.. 2022. 3. 5.
전기차] 배터리 발열량, 열물성 측정 - 배터리 발열량 계산- 배터리 발열량 측정- 배터리 비열- 배터리 열전도도 배터리 발열량 계산 에너지저장량 + 방열량 + 발열량 = C배터리셀의 에너지 밸런싱식배터리셀의 온도 변화 = 방열량 + 발열량 발열요인, 발열량 계산: Irreversible = 반응렬과 오믹열 = 항상 발열Reversible: 배터리를 충전하거나 방전할 때 달라진다외부에 보이는 많은 요인들을 인자를 이용하여 내부저항 간단히 표현   배터리 발열량 측정 발열량 측정: 풍동시험을 통해 배터리셀과 같은 크기의 시편을 두고 풍동 열풍의 특정 모형/사이즈에 대한 대류열전달계수를 획득한 후, 다시 배터리셀을 두고 에너지 보존식을 통해 발열량 산출배터리 발열에 영향 주는 요인: 전류, SOC, 이온전도도   배터리 비열 비열~배터리셀이 .. 2022. 3. 4.
전기차] 차량용 배터리 계통도, 배터리팩 주요 부품/구성 - 배터리팩 계통도 - Electrical power (배터리) - Electrical connection (HV: High Voltage) - Electrical connection (LV: Low Voltage) - Thermal management system (TMS) - Structure (구조) - Safety (안전 관련) - Control (시스템 컨트롤, 조절 관련) 배터리팩 계통도 배터리팩: 화학제품인 배터리를 열 및 기계적 충격으로부터 보호하고 제어하기 위해 다수의 배터리를 적층한 후 패키징하여 기계부품화 한 것 Cell -> Module -> Pack -> Vehicle 필요 내용(전공): 소재&화학 + 기계(구조,안전성,열) + 전기전자&컴(센싱, 컨트롤) CMA (Cell Mod.. 2022. 3. 3.
전기차 차량용 배터리] 스웰링(swelling) 방지, 크러시(crush) 해석 - 배터리 스웰링(swelling)이 발생하면 - 배터리 스웰링(swelling)을 방지하기 위한 구조설계 (공냉식, 수냉식, 비드, 하우징) - 배터리 하중, 주파수 응답, 크러시(crush) 해석 배터리 스웰링(swelling)이 발생하면 배터리팩의 구조설계 단계에서 셀 스웰링 현상을 고려해야 배터리팩의 파손이나 방열실패를 피할 수 있다. 스웰링 = 배터리셀 퇴화(오래)로 부풀어 오르는 것 스웰링이 발생하면, 배터리셀 자체 성능 떨어져(용량감소) 거리가 벌어짐에 따라 저항값 커져(출력저하) 하중을 견디지 못해 터져(구조 붕괴) -> 하우징 구조 중요성 배터리 스웰링(swelling)을 방지하기 위한 구조설계 (공냉식, 수냉식, 비드, 하우징) 공랭식 배터리팩 셀 간의 간격에 air-gap이 존재하는데.. 2022. 3. 2.
전기차] 차량용 배터리 설계/공정 시 고려해야 할 사항 - 차량용 배터리 전체/외부연결에서의 설계/공정 - 차량용 배터리 CMA 설계/공정 차량용 배터리 전체/외부연결에서의 설계/공정 PRA (Power Relay Ass’y)/BDU (Battery Disconnect unit): 배터리와 부하의 용량에 따른 부품 선정 커넥터/와이어의 위치를 고려한 위치 선정 BMS: 위치선정, 고정방법 결정, 냉각방법 설정, 커넥터/와이어의 위치 고려 Heatsink (cooling plate): 열저항이 얼마인지, 압력강하가 얼마나? 유동분배 잘? 편평도(CMA와 접촉도) 냉매 leakage 발생? Busbar(고전압전류를 전달하는 부품): 라운드 와이어/일반형/플랙서블형? 재질 및 단면적 결정, (고전류가 흘러 항상 온도가 높기 때문에)최대 허용온도, 도금 여부, 보호.. 2022. 3. 1.
전기차] 차량용 배터리 개발 목표 & 개발 프로세스 - 차량용 배터리 개발 목표 - 차량 배터리 개발 프로세스 차량용 배터리 개발 목표 배터리 성능 및 효율 향상 = BEV: 주행거리 향상, PEV/FCEV: 연비향상 에너지 밀도를 높이는 기술 + 생산 단가를 낮추는 기술 + 새로운 전극 물질 소재 개발 필요 ~ 목표(20 -> 25): (에너지밀도) 150Wh/kg -> 200Wh/kg & (단가) $150/kWh -> $100/kWh 전고체 배터리 기존 리튬이온배터리: 분리막 망가지면 화재 위험성 반면 전고체 배터리는, 분리막 필요 없음 + 셀의 부피 줆 + 에너지 밀도 증가 = 팩의 용량 증가 가능 반응성이 작아 안정성 측면에서 좋아 /// 차량용 배터리의 요구조건: 배터리 성능 극대화/배터리 보호(안정성)/기계적 내구성 확보/배터리 수명 및 장기보.. 2022. 2. 28.
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