나노기술 및 정책 정보

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● 권경하·이상국 교수(한국과학기술원) 공동 연구팀이 전기차 대용량 배터리의 안정성과 성능 향상에 활용할 수 있는 전기화학 임피던스 분광법(EIS*) 기술을 개발

* EIS(전기화학 임피던스 분광법) : 배터리의 임피던스 크기와 변화를 측정해 배터리 효율과 손실을 평가할 수 있는 강력한 도구로 배터리의 충전 상태 및 건강 상태를 평가하는 용도로 주로 사용

● 연구팀은 고용량 전기차 배터리의 상태 진단 및 건강 모니터링을 위한 소전류 EIS 시스템을 개발하여 낮은(10mA) 전류 교란을 통해 배터리의 임피던스를 정밀하게 측정하며 측정 시 발생하는 열적 영향 및 안전 문제를 최소화하는 기술 도입

● 연구팀은 추가로 부피가 크고 비용이 많이 드는 구성요소를 최소화해 차량 내 탑재가 용이한 설계로 만들어 다양한 온도 및 배터리 잔존용량을 나타내는 SOC(state-of-charge) 레벨에서 배터리의 전기화학적 특성을 효과적으로 파악할 수 있음을 입증

● 본 연구는 전기차용 배터리 관리 시스템(BMS)에 쉽게 통합 가능하며 기존의 EIS 방식 대비 비용과 복잡성을 낮추면서도 높은 측정 정밀도를 입증하고 에너지 저장시스템(ESS)의 배터리 진단 및 성능 향상에도 기여할 수 있을 것으로 전망

IEEE Transactions on Industrial Electronics (2024.09.05.), Small-Perturbation Electrochemical Impedance Spectroscopy System With High Accuracy for High-Capacity Batteries in Electric Vehicles