전기차 배터리 액침냉각 및 열폭주 억제를 위한 열관리 연구

Battery thermal management with immersion cooling and thermal runaway mitigation

연구 내용

리튬이온 배터리에서 발생하는 열을 액침냉각으로 제어하고, 열전달 특성과 설계 조건을 규명하여 고전류·고출력 운전에서 열폭주 위험을 억제하는 열관리 연구

전기차 리튬이온 배터리의 열화와 안전성 문제를 해결하기 위해 액침냉각 기반 열관리 시스템을 연구합니다. 배터리 모듈을 냉각유체에 침지하여 방전·충전 조건에서 최대온도와 온도차, 열흡수 및 열전달 성능을 평가하고, 냉각유종과 운전 조건에 따른 열전달 거동을 분석합니다. 또한 고속충전 및 열폭주 전파 억제를 위한 냉각 전략을 문헌 기반으로 정리하여, 모듈 단위 열제어 설계 방향을 도출하는 차별성을 가집니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 배터리 모듈을 냉각유체에 침지하는 액침냉각 개념을 바탕으로, 방전 조건과 냉각유 유입 조건에서 열전달 성능과 온도 분포 특성을 실험적으로 규명했습니다. 이후 고전류 충·방전 C-rate 조건에서도 열제어가 유지되는 냉각유 조합과 유량 조건을 검토하여, 안전 운전 범위를 확보하는 설계 근거를 축적했습니다. 최근에는 축적된 결과를 바탕으로 고속충전 대응 BTMS와 열폭주 억제용 냉각 전략을 체계적으로 정리하고, 모듈 단위 시스템 설계로 확장하는 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

액침냉각 배터리 모듈 설계 가이드라인
고속충전 배터리 열제어 제원 도출
열폭주 억제용 냉각 전략 선택
냉각유 조성 및 운전조건 최적화
배터리 관리시스템 온도 기준 설정
안전성 평가용 열전달 데이터베이스 구축
모듈 확장형 배터리팩 냉각 성능 예측
고출력 운전 환경에서 열화 저감
열관리 표준화 및 성능 검증 체계
액침냉각 기반 경량화 패키징 검토