리튬-이온 배터리 팩의 교차 셀 배열에 의한 냉각성능 향상

최재훈; 박희성

doi:10.3795/KSME-B.2019.43.5.307

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저자정보: 최재훈 (창원대학교) 박희성 (창원대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제43권 제5호(통권 제404호)

발행연도: 2019.5

수록면: 307 - 311 (5page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2019.43.5.307

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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.

#Lithium-ion Battery(리튬-이온 배터리) #Air Cooling(공랭식) #Cooling Performance(냉각성능) #Air Flow Rate(공기유량) #Cell Arrangement(셀 배열) #Numerical Simulation(수치해석)

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Panchal, S., Dincer, I., Agelin-Chaab, M., Fraser, R. and Fowler, M., 2016, “Experimental Temperature Distributions in A Prismatic Lithium-ion Battery at Varying Conditions,” Heat and Mass Transfer, Vol. 71, pp. 35~43.

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