해상 배터리 모듈 설계와 안전·경제성 중심 배터리 시스템 연구
Seawater Battery Module Design and Battery System Research Focused on Safety and Economics
연구 내용
해수 기반 이차전지의 셀 조립·모듈 패키징을 포함한 시스템 설계 기술을 개발하고, water-in-battery 안전 개념과 사용 배터리의 경제성을 함께 평가하여 적용 가능한 운영 전략을 도출하는 연구
해수 기반 이차전지는 Na+를 전극 반응에 활용하지만, 상용 적용을 위해서는 다수 셀의 조립 및 패킹 설계가 필요하며 전류 불균형을 줄이는 모듈화 전략이 요구됩니다. 연구에서는 해수전지의 셀 어셈블리 방법을 정립하고, 상용 부하 조건에서 검증 가능한 모듈 구성을 구성해 전기적 성능과 운전 안정성을 확인합니다. 또한 water-in-battery 개념을 통해 셀 내부로 물이 직접 침투하여 온도 상승과 산소 공급을 제어함으로써 화재 조건을 억제하는 안전 메커니즘을 검토합니다. 더불어 급속 충전 시 DCA 기반 열화 진단과 생성·회귀 모델로 SoH 및 CE를 산출하고 리튬 플레이팅 가능성에 따라 충전 속도를 제어하는 제어 논리를 특허로 제안합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 해수 기반 전지의 구성요소와 전기화학 거동을 다루는 연구를 기반으로, 상용 조건에 대응하는 모듈화 단계로 연구 범위를 확장했습니다. 이어서 시스템 안전을 위해 water-in-battery 개념을 적용해 화재 억제 원리를 제시하고, 사용 배터리의 잔존가치와 회수 비용을 경제성 관점에서 분석해 활용 가능성을 검토했습니다. 이후 충전 운영에서 열화와 안전을 동시에 고려하기 위해, 급속 충전 중 측정 데이터 처리와 DCA 기반 진단, 생성 모델과 회귀 모델을 결합한 SoH·CE 추정 및 리튬 플레이팅 제어로 연구를 확장했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 해상용 전원 모듈
- 해수전지 셀 조립 기술
- 전류 불균형 최소화 설계
- water-in-battery 안전 메커니즘
- 급속 충전 안전 제어
- 리튬 플레이팅 위험 판단
- 사용 배터리 회수 비용 산정
- 재사용 시장 경제성 평가
- 원격·도서 지역 에너지 백업
- 부유식 장치 전력 공급
관련 논문
구분
제목
Development of Rechargeable Seawater Battery Module
Zero fire battery concept: water-in-battery
What is the optimized cost for a used battery?: Economic analysis in case of energy storage system as 2nd life of battery
관련 특허
구분
제목
급속 충전을 위한 딥러닝 기반 실시간 배터리 열화 진단 전자 장치 및 그 동작 방법