콘텐츠 본문
논문 국내 국내전문학술지(KCI급) 리튬이차전지 성능 모사를 위한 전기화학적 모델링
- 학술지 구분 국내전문학술지(KCI급)
- 게재년월 2019-01
- 저자명 양승원, 김나연, 김은세, 임민홍, 박주남, 송지훈, 박선호, Williams Agyei Appiah, 유명현, 이용민
- 학술지명 한국전기화학회지
- 발행처명 대한전기화학회
- 발행국가 국내
- 논문언어 한국어
- 전체저자수 10
- 논문 다운로드 링크(외부) https://doi.org/10.5229/JKES.2019.22.1.43
- 연구분야 공학 > 화학공학
논문 초록 (Abstract)
리튬이차전지(Lithium Secondary Batteries)를 에너지원으로 채용하는 분야가 다양해짐에 따라, 기존 요구 특성뿐만 아니라 각 분야에 특화된 성능 평가 결과까지 요구하고 있다. 이에 대응하기 위해 각 전지 제조사는 연구 인력을 충원하고 고가의 장비를 지속적으로 도입해서 다수의 전지를 오랜 기간 평가해야 하는 어려움을 겪고 있다. 이를 해소하기 위해, 전지 모델링(Modeling)을 기반으로 한 모사(Simulation) 기법을 도입하여, 실험 횟수를 최소화하고 실험 시간도 단축하려는 시도를 지속하고 있다. 현재까지 다양한 리튬이차전지 모델링 기법이 보고되고 있으며, 목적에 따라 최적 기법이 선택 및 활용되어 왔다. 본 리뷰 논문에서는 뉴만(Newman) 모델을 기반으로 한 전기화학적 모델링(Electrochemical Modeling) 기법을 상세히 설명한다. 특히, 전극 반응속도를 나타내는 버틀러-볼머식(Butler-Volmer Equation), 각 상(Phase)에서 전자와 이온의 균형 방정식 (Material and Charge Balance Equations), 그리고 전지의 온도 변화를 설명할 수 있는 에너지 균형 방정식 (Energy Balance Equation)의 물리적 의미를 쉽게 설명하고, COMSOL Multiphysics를 이용한 간단한 해석 과정과 결과를 제시한다.
