리튬이온이차전지 천공을 통한 방전 성능 최적화

Optimizing of Discharge Performance through Perforation in Lithium-ion Batteries

천공을 이용한 방전 방식은 통상적으로 사용되는 염수를 활용한 리튬이온이차전지의 방전 방식이 가지는 환경적인 문제를 극복할 수 있기 때문에 근래 들어 각광받고 있다. 본 논문은 이러한 천공 방식의 최적화에 대한 연구를 진행하였다. 천공을 이용한 방전 방식은 리튬이온이차전지를 관통하는 천공을 형성함을 통해 완전 방전에 이르게 하는 방식이며 유독물질을 포함한 폐수 등을 배출하지 않는 점에서 친환경적인 방식이다. 본 연구는 온도 측정과 잔여전압 측정을 통한 최적의 천공 패턴 및 개수를 파악하였으며 4개의 천공을 기준으로 실험을 진행하였다. 실험 결과 천공의 패턴의 종류에 관계없이 리튬이온이차전지의 전압강하 속도가 일정하였으며 발열 온도 측면에서는 1열 패턴에서 한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 전압 강하 실험 결과 천공 개수 8개 이후부터는 방전시간의 이득이 없었으므로 최적의 천공개수를 8개로 판단하였다.

The discharge of lithium-ion batteries using perforation has gained attention as an environmentally -friendly alternative to the commonly employed salt water method. In this study, we optimize the discharge method using perforation by identifying the optimal perforation pattern and number. It involves forming perforations that penetrate the lithium-ion battery, resulting in complete discharge without generating wastewater containing hazardous substances. The study is conducted based on four different perforation patterns, and the optimal pattern and number are determined using temperature and residual voltage measurements. The results show that the voltage drop rate remains constant regardless of the type of perforation pattern, and the 1-row pattern exhibits superior results in terms of the heating temperature. This research contributes to the development of an eco-friendly and effective discharge method for lithium-ion batteries using perforation. Furthermore, the voltage drop experiment reveals that there is no significant improvement in the discharge time beyond the eight perforations. Consequently, the optimal number of perforations is determined to be eight.