리튬-이온 배터리 팩의 교차 셀 배열에 의한 냉각성능 향상 (Improved Cooling Performance by Staggered Cell Arrangement of Lithium-ion Battery Pack)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 43권 / 5호 / 307 ~ 311페이지
· 저자명 : 최재훈, 박희성

초록

리튬-이온 배터리는 친환경, 고에너지밀도, 낮은 자가방전의 장점들로 인해 자동차 등 수송분야에서 적용되고 있다. 배터리의 수명과 내구성은 온도상승과 직접적으로 연관되므로 배터리 팩을 효율적으로 냉각할 수 있는 기술은 매우 중요하다. 이 연구에서는 단일 셀 18650 리튬이온 배터리 방전실험(1C,2C, 3C, 4C)으로 발열량을 구하였다. 배터리 팩에 발열량을 적용하여 셀 배열과 공기유량에 따른 냉각성능에 관계성을 3차원 전산 유체역학의 방법으로 시뮬레이션 하여 연구하였다. 냉각공기 유량에 대해 교차배열과 단일배열에서의 냉각성능은 교차배열에서 1.3℃의 높은 결과를 나타냈다. 이에 따라, 공랭식 배터리 구조에서 배열과 냉각공기 유량에 대한 연관성이 있다고 제안한다.

영어초록

Lithium-ion batteries are being applied to transportation vehicles because of their advantages of being environmentally friendly and having a high energy density and low self-discharge. However, the life span and durability of lithium-ion batteries can be shortened due to their direct relationship with increases in temperature. Therefore, a technology that can efficiently cool a battery pack is critical. In this study, heat generation is obtained from a discharge experiment with single-cell 18650 lithium-ion batteries (1C, 2C, 3C, 4C). The relationship between the cell arrangement and cooling performance based on the air flow rate is simulated using the method of three-dimensional computational fluid dynamics when applying the heat generation to the battery pack. The results show that the cooling performances can be compared and predicted in a staggered and rectangular arrangement when varying the cooling air flow rate.

참고자료

· 없음