KR101956266B1 - Virtual simulation method and electronic device for characteristic - Google Patents

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KR101956266B1 KR1020170091423A KR20170091423A KR101956266B1 KR 101956266 B1 KR101956266 B1 KR 101956266B1 KR 1020170091423 A KR1020170091423 A KR 1020170091423A KR 20170091423 A KR20170091423 A KR 20170091423A KR 101956266 B1 KR101956266 B1 KR 101956266B1
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이광렬
한상수
이민호
조맹효
곽윤기
문장혁
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서울대학교산학협력단
한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법 및 이를 지원하는 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자 장치는 이차 전지 특성 분석을 컴퓨팅 장치 기반으로 수행하는데 관련된 적어도 하나의 데이터를 저장하는 메모리와, 메모리에 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 사용자 입력에 따라 이차 전지의 특성 분석과 관련한 적어도 하나의 물질을 선택하거나 또는 특성의 종류 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 로비 페이지, 또는 물질 관련 정보 입력을 지원하는 입력 영역 및 물질에 대한 특성 분석 결과를 포함하는 결과 영역 중 적어도 하나를 포함하는 작업 페이지 중 어느 하나를 출력하도록 설정된다.The present invention relates to a secondary battery characteristic simulation method and an electronic device supporting the same. An electronic device according to the present invention includes a memory for storing at least one data related to performing a secondary battery characteristic analysis on a computing device basis, and a processor electrically connected to the memory. The processor may include a lobby page configured to select at least one of the types of characteristics, or to select at least one material related to characterization of the secondary cell according to user input, or an input area that supports input of material- And an operation area including at least one of the result areas including the analysis result.

Description

이차 전지 특성 시뮬레이션 방법 및 이를 지원하는 전자 장치{VIRTUAL SIMULATION METHOD AND ELECTRONIC DEVICE FOR CHARACTERISTIC}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a secondary battery characteristic simulation method and an electronic device supporting the secondary battery characteristic simulation method.

본 발명은 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법 및 전자 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴퓨팅 장치를 이용하여 이차 전지의 신뢰성 및 풀셀 구조의 안정성 등을 시뮬레이션할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하는 방법 및 전자 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery characteristic simulation method and an electronic apparatus, and more particularly, to a method of providing a user interface capable of simulating the reliability of a secondary battery and stability of a pull cell structure using a computing device, will be.

종래 이차 전지는 휴대폰, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자용품 및 휴대용품에 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 최근 전기 자동차가 부각되면서 대용량 및 고안정성의 이차 전지를 요구하고 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventional secondary batteries are widely used in electronic products and portable products such as mobile phones, notebooks, smart phones, and tablet PCs. In addition, as electric vehicles have recently become more prominent, secondary batteries with large capacity and high stability are demanded.

이러한 이차 전지는 크게 애노드(anode, 음극), 캐소드(cathode, 양극) 및 전해질을 포함한다. 애노드 소재로는 흑연과 같은 탄소계 소재가 사용되고 있다. 캐소드 소재로는 리튬 코발트 산화물과 같은 금속 산화물계 소재가 사용되고 있다. 그리고 전해질 소재로는 카보네이트와 같은 유기 소재가 사용되고 있다. 이와 같이 이차 전지에 사용되는 소재는 다양하다.Such a secondary battery largely includes an anode, a cathode and an electrolyte. Carbon-based materials such as graphite are used as anode materials. As the cathode material, a metal oxide based material such as lithium cobalt oxide is used. Organic materials such as carbonates are used as electrolyte materials. As such, the materials used for the secondary battery are various.

이에 따라, 최적의 이차전지 소재를 개발하기 위해서는 다양한 소재물성변수(조성, 결정구조, 입자크기 등)에 대한 분석과 주변 상황에 따른 물성의 변화를 신속하게 파악하는 것이 중요하다.Accordingly, in order to develop an optimal secondary battery material, it is important to quickly analyze various physical property parameters (composition, crystal structure, particle size, etc.) and change in properties depending on the surrounding conditions.

이러한 자료 수집을 위하여, 매우 많은 실험과 데이터 작성이 필요하기 때문에, 이차 전지에 관한 연구 개발에 매우 많은 비용과 인력이 요구되고 있다.In order to collect such data, a great deal of experimentation and data preparation are required, so that a great deal of cost and manpower are required for research and development of secondary batteries.

한국등록특허 제10-0918387호(2009.09.15.)Korean Patent No. 10-0918387 (September 15, 2009)

이러한 요구에 따라 컴퓨터 시뮬레이션은 이차 전지의 소재 개발 시 매우 유용되게 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 하지만 실험연구자가 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하기에는 초기 진입 장벽이 높기 때문에, 이러한 컴퓨터 시뮬레이션이 소재 개발 연구에 활발하게 활용되고 있지 못한 실정이다.According to this demand, computer simulation is expected to be very useful in the development of materials for secondary batteries. However, since the initial entry barriers are high for experimental researchers to utilize computer simulation, these computer simulations have not been actively utilized in material development research.

이러한 관점에서 초보 실험연구자도 손쉽게 컴퓨터 시뮬레이션을 이용할 수 있게 해 주는 플랫폼 개발은 소재 개발에 유용하게 활용될 수 있으며, 향후 소재 개발의 새로운 패러다임을 제공할 것으로 예상된다.From this point of view, it is expected that the development of a platform that enables easy novice experiment researchers to use computer simulations can be useful for material development and provide a new paradigm for material development in the future.

따라서 본 발명은 이차 전지 신뢰성 및 풀셀 구조의 안정성 시뮬레이션을 보다 간단하고 용이하게 할 수 있도록 하는 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법 및 이를 지원하는 전자 장치를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a secondary battery characteristic simulation method and an electronic device for supporting the same, which can simplify and simplify the stability simulation of the secondary battery reliability and the pull cell structure.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법은 사용자 입력에 따라 이차 전지의 특성 분석과 관련한 적어도 하나의 물질을 선택하거나 또는 상기 이차 전지의 응력 발생 분석, 크랙 전파 분석 또는 풀셀 분석 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 로비 페이지를 출력하는 동작, 사용자 입력을 수신하는 동작, 상기 사용자 입력에 대응하여 상기 물질 관련 정보 입력을 지원하는 입력 영역 및 상기 물질에 대한 응력 분석 결과, 크랙 전파 분석 결과 또는 풀셀 분석 결과 중 적어도 하나의 분석 결과를 포함하는 결과 영역 중 적어도 하나를 포함하는 작업 페이지를 출력하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery characteristic simulation method comprising: selecting at least one material related to a characteristic analysis of a secondary battery according to a user input; or performing a stress analysis, a crack propagation analysis, An input area for supporting the input of the material-related information corresponding to the user input, and a stress analysis result for the material, and a crack propagation analysis And outputting at least one of a result area and a result area including at least one analysis result of the result of the pull-cell analysis.

본 발명의 이차 전지 특성 시뮬레이션을 지원하는 전자 장치는 이차 전지 특성 분석을 컴퓨팅 장치 기반으로 수행하는데 관련된 적어도 하나의 데이터를 저장하는 메모리, 상기 메모리에 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 사용자 입력에 따라 이차 전지의 특성 분석과 관련한 적어도 하나의 물질을 선택하거나 또는 상기 특성의 종류 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 로비 페이지, 또는 상기 물질 관련 정보 입력을 지원하는 입력 영역 및 상기 물질에 대한 특성 분석 결과를 포함하는 결과 영역 중 적어도 하나를 포함하는 작업 페이지 중 어느 하나를 출력하도록 설정될 수 있다.An electronic device supporting the secondary battery characteristic simulation of the present invention includes a memory for storing at least one data related to performing a secondary battery characteristic analysis on a computing device basis, and a processor electrically connected to the memory, A lobby page configured to select at least one material related to the analysis of the characteristics of the secondary battery according to the input or to select at least one of the types of the characteristics or an input area for supporting the input of information related to the material, And outputting one of the operation pages including at least one of the result areas including the analysis result.

상기 프로세서는 응력 분석 항목, 크랙 전파 분석 항목, 풀셀 분석 항목에 의해 분석할 적어도 하나의 물질의 선택 또는 상기 항목들 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 상기 로비 페이지를 출력하도록 설정될 수 있다.The processor may be configured to output the lobby page configured to select at least one of the items or the selection of at least one material to be analyzed by the stress analysis item, the crack propagation analysis item, the pull-cell analysis item.

상기 프로세서는 상기 이차 전지 특성 중 응력 분석과 관련한 모델의 기하학적 구조의 설계를 지원하는 샘플 영역, 모델의 경계 조건을 설정하는 메쉬 영역, 분석의 동작 또는 실행 조건을 설정하는 시뮬레이션 영역 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스를 출력하도록 설정될 수 있다.The processor includes at least one of a sample region for supporting a design of a geometric structure of a model related to stress analysis among the secondary battery characteristics, a mesh region for setting boundary conditions of the model, and a simulation region for setting an operation or execution condition of analysis Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

상기 프로세서는 고정 경계 조건 또는 리튬 플럭스 경계 조건 중 적어도 하나의 설정을 지원하는 상기 메쉬 영역을 출력하도록 설정될 수 있다.The processor may be configured to output the mesh region that supports the setting of at least one of a fixed boundary condition or a lithium flux boundary condition.

상기 프로세서는 실리콘 박막 필름에서 크랙 전파 시뮬레이션에 이용되는 크랙 전파 모델의 분석을 처리하도록 설정될 수 있다.The processor can be configured to handle analysis of a crack propagation model used in crack propagation simulations in silicon thin film.

상기 프로세서는 상기 이차 전지 특성 중 크랙 전파 분석과 관련하여, 상기 크랙 전파 분석에 적용될 물질 선택의 입력을 지원하는 시스템 버퍼 영역, 분석과 관련한 적어도 하나의 기능 아이콘을 포함하고 기능 아이콘 선택에 따른 모델 분석 결과를 제공하는 분석 영역, 크랙 발생의 정도를 시각적으로 표시하는 구조 영역, 리튬 산화의 정도와 Li 농도에 대응하는 응력 발생의 정도를 나타내는 응력 영역 중 적어도 하나를 출력하도록 설정될 수 있다.The processor includes a system buffer area for supporting input of a material selection to be applied to the crack propagation analysis, at least one function icon related to analysis, and a model analysis An analysis region providing a result, a structural region visually indicating the degree of cracking, and a stress region indicating the degree of stress of lithium corresponding to the degree of lithium oxidation and Li concentration.

상기 프로세서는 응력 분석 항목, 풀셀 분석 항목, 크랙 분석 항목에 대응하는 아이콘을 포함하는 분석 영역을 출력하고, 사용자 입력에 따라 선택된 아이콘에 대응하는 모델의 분석 결과를 출력하도록 설정될 수 있다.The processor may be configured to output an analysis region including an icon corresponding to a stress analysis item, a full-cell analysis item, and a crack analysis item, and output an analysis result of a model corresponding to the icon selected according to a user input.

상기 프로세서는 상기 이차 전지의 특성 중 풀셀 분석과 관련하여, 풀셀 분석을 위한 물질을 선택할 수 있는 물질 선택 테이블 영역, 풀셀 분석에 이용되는 전극을 선택할 수 있는 전극 작업 테이블 영역, 풀셀 분석에 이용될 수 있는 다양한 재료들에 대한 리스트가 표시되는 풀셀 작업 테이블 영역 중 적어도 하나를 포함하는 상기 로비 페이지를 출력하도록 설정될 수 있다. The processor may include a material selection table area for selecting a material for the full cell analysis, an electrode work table area for selecting an electrode used for the full cell analysis, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > full cell work table area in which a list of various materials is displayed.

상기 프로세서는 상기 풀셀 분석의 요청에 따라, 애노드 속성을 기입하는 영역, 캐소드 속성을 기입하는 영역, 전해질 속성을 기입하는 영역을 포함하는 물질 속성 영역, 입력된 개방 회로 전압 데이터에 대응하여 용적량과 전압 관계 그래프를 출력하는 개방 회로 전압 영역, 방전 전류, 컷 오프 전압, 시간, 싸이클 수 및 작업 이름 중 적어도 하나의 기입을 지원하는 시뮬레이션 영역 중 적어도 하나를 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정될 수 있다.Wherein the processor is configured to, in response to the request of the pull-cell analysis, generate an area for writing the anode property, a region for writing the cathode attribute, a material property area including the area for writing the electrolyte property, A simulation region for supporting writing of at least one of an open circuit voltage region outputting a relationship graph, a discharge current, a cutoff voltage, a time, a number of cycles, and an operation name to the operation page.

상기 프로세서는 순환 거동을 위한 2D를 생성하는 용량 전압 비교 아이콘, 용량 변이를 위한 2D 플롯을 생성하는 순환 용량 아이콘, 각 전극에서의 Li 농도를 위한 2D 플롯을 생성하는 농도 아이콘, SEI 2D 이미지를 생성하는 SEI 아이콘 중 적어도 하나를 포함하는 분석 영역을 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정될 수 있다.The processor is configured to generate 2D images for a cyclic behavior, a cyclic capacity icon to generate a 2D plot for capacity variation, a concentration icon to generate a 2D plot for Li concentration at each electrode, a SEI 2D image And an SEI icon to be displayed on the operation page.

상기 프로세서는 사용자 입력에 대응하여, 용량 대비 전압 분석 그래프, 순환 용량 그래프, 농도 그래프, SEI 그래프 중 적어도 하나를 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정될 수 있다.The processor may be configured to output at least one of a capacity-versus-voltage analysis graph, a cyclic capacity graph, a concentration graph, and an SEI graph to the operation page in response to a user input.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제시하는 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는 이차 전지의 신뢰성 및 풀셀 안정성의 분석을 간단하고 용이하게 수행할 수 있도록 지원한다. As described above, the secondary battery characteristic simulation method and the electronic device supporting the present invention can easily and reliably analyze the reliability of the secondary battery and the stability of the pull cell.

이에 따라, 본 발명은 이차 전지 개발에 소용되는 시행착오를 줄이고 시간, 비용, 인력 등의 최적화를 달성할 수 있도록 지원한다. Accordingly, the present invention can reduce the trial and error used in the development of secondary batteries, and can help optimize time, cost, and manpower.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 모델 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모델의 기하학적 구조 설계와 관련한 샘플 영역 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기하학적 구조 타입들의 예를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샘플 모델의 한 예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬 영역 설정과 관련한 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬의 밀도 생성과 관련한 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬 밀도 설정 입력과 관련한 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 메쉬 밀도의 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 일정 크기의 메쉬 밀도를 가지는 예를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석의 동작 조건 및 실행과 관련한 도면,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 결과 중 플롯의 일 형태를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 결과 중 응력 발생과 Li 농도 그래프를 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 분석 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 분석에 이용되는 유한 요소 근사식을 나타낸 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 시차 근사를 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 모델의 경계 조건을 나타낸 도면,
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파와 관련한 모델 파라메터들의 한 예를 나타낸 도면,
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 구조의 한 예를 나타낸 도면,
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 단입자 풀셀 구조의 한 예를 나타낸 도면,
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 활성 및 비활성 SEI에 관한 도면,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 SEI의 반응 설명을 나타낸 도면,
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 SEI 성장 이미지에 관한 도면,
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 활성화 SEI 및 패시브 SEI 성장률을 나타낸 도면,
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석과 관련한 로비 페이지의 한 예를 나타낸 도면,
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석과 관련한 물질 모델 선택과 도면,
도 27은 본 발명의 실시예에 다른 풀셀 분석과 관련한 작업 페이지 전환과 관련한 상태바를 나타낸 도면,
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 윈도우의 한 예를 나타낸 도면,
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 윈도우 중 물질 특성 입력 화면을 나타낸 도면,
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 개방 회로 전압 설정과 관련한 도면,
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 용적량과 전압과의 그래프를 나타낸 도면,
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 시뮬레이션 설정 화면을 나타낸 도면,
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 모델 결과 아이콘들을 나타낸 도면,
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 모델 결과를 나타낸 도면,
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법을 설명하는 도면이다.
1 is a schematic view of a secondary battery characteristics simulation platform according to an embodiment of the present invention,
2 is a diagram illustrating an example of a stress analysis model interface according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a sample area plot relating to the geometric structure design of a model according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 illustrates an example of geometric structure types according to an embodiment of the present invention,
5 is a diagram illustrating an example of a sample model according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram related to mesh area setting according to an embodiment of the present invention;
7 is a diagram relating to density generation of a mesh according to an embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a diagram relating to a mesh density setting input according to an embodiment of the present invention,
9 is a diagram illustrating examples of different mesh densities according to an embodiment of the present invention,
10 is a view showing an example having a mesh density of a predetermined size according to an embodiment of the present invention,
11 is a diagram relating to the operating conditions and execution of a stress analysis according to an embodiment of the present invention,
12 is a view showing one form of a plot among stress analysis results according to an embodiment of the present invention,
FIG. 13 is a graph showing a stress generation and a Li concentration graph among stress analysis results according to an embodiment of the present invention,
14 is a view showing an example of a crack propagation analysis interface according to an embodiment of the present invention;
15 is a view showing a finite element approximation formula used in a crack propagation analysis according to an embodiment of the present invention,
Figure 16 is a diagram illustrating a modified parallax approximation according to an embodiment of the present invention;
17 is a view showing a boundary condition of a crack propagation model according to an embodiment of the present invention,
18 is a diagram illustrating an example of model parameters related to crack propagation according to an embodiment of the present invention,
19 is a view showing an example of a pull cell structure according to an embodiment of the present invention;
20 is a view showing an example of a single particle full cell structure according to an embodiment of the present invention,
21 is a diagram of an active and an inactive SEI according to an embodiment of the present invention,
FIG. 22 is a view for explaining the reaction of the SEI according to the embodiment of the present invention,
23 is a diagram of an SEI growth image according to an embodiment of the present invention,
24 is a graph showing the activation SEI and passive SEI growth rates according to an embodiment of the present invention,
25 is a view illustrating an example of a lobby page related to a pull-cell analysis according to an embodiment of the present invention;
26 is a diagram illustrating material model selection and drawings relating to full-cell analysis according to an embodiment of the present invention,
27 is a diagram illustrating a status bar associated with an operation page change associated with the full-cell analysis according to an embodiment of the present invention;
28 is a view illustrating an example of a full cell analysis window according to an embodiment of the present invention;
29 is a view showing a material property input screen of the pull cell analysis window according to the embodiment of the present invention,
30 is a diagram relating to an open circuit voltage setting according to an embodiment of the present invention,
31 is a graph showing a volume amount and a voltage according to an embodiment of the present invention,
32 is a view showing a pull-cell simulation setting screen according to an embodiment of the present invention;
FIG. 33 is a diagram illustrating icons of a result of a full-cell analysis model according to an embodiment of the present invention;
FIG. 34 is a diagram illustrating a result of a full-cell analysis model according to an embodiment of the present invention,
35 is a view for explaining a method of simulating the characteristics of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a secondary battery characteristic simulation platform according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 이차전지 시뮬레이션 시스템은 사용자 장치(100), 메인 서버, 복수의 시뮬레이션 서버들, 데이터베이스(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the secondary battery simulation system may include a user device 100, a main server, a plurality of simulation servers, and a database 140.

메인 서버는 사용자 장치(100)(예: 사용자 컴퓨팅 장치)에게 서버 제어 서비스(110)를 제공하며, 데이터베이스(140)에 데이터를 저장하거나, 데이터베이스(140)에 저장된 데이터를 사용자 장치(100)에게 제공한다.The main server provides the server control service 110 to the user device 100 (e.g., a user computing device) and stores the data in the database 140 or the data stored in the database 140 to the user device 100 to provide.

복수의 시뮬레이션 서버들은 계산 자원(HPC)(130)으로 표현될 수 있으며, 서로 다른 시뮬레이션 소프트웨어/포텐셜(131)을 이용하여 이차전지와 관련된 시뮬레이션을 수행한다. 구체적으로, 사용자 장치(100)는 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼(120, 예: iBat 플랫폼)을 기반으로 메인 서버에 접속하여 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼이 제공하는 사용자 인터페이스를 통해, 신뢰성 물질 설계와 관련한 작업을 수행한다. 메인 서버는 설정 정보를 계산 자원(130)으로 전송한다. 여기서, 메인 서버는 복수의 시뮬레이션 서버들 중에서 설정 정보를 전송할 적어도 하나의 서버를 선택할 수 있다. A plurality of simulation servers may be represented by a calculation resource (HPC) 130 and perform simulations related to the secondary battery using different simulation software / potential 131. Specifically, the user device 100 accesses the main server based on the secondary battery characteristics simulation platform 120 (e.g., iBat platform), and performs operations related to the reliability material design through the user interface provided by the secondary battery characteristics simulation platform . The main server sends configuration information to the computing resource 130. Here, the main server can select at least one server from among the plurality of simulation servers to transmit the setting information.

설정 정보를 수신한 시뮬레이션 서버는 시뮬레이션 소프트웨어 및 포텐셜(131)을 호출하여 시뮬레이션을 수행하거나, 데이터 후처리 툴/기법(132)을 통해 시뮬레이션을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 데이터베이스(140)에 저장한다. 이때, 메인 서버는 데이터베이스(140)와 연동하여, 시뮬레이션 중간결과 및 최종결과를 사용자 장치(100)에게 전송한다. 이를 통해, 사용자 장치(100)는 메인 서버 접속을 통해, 시뮬레이션 중간결과 및 최종결과를 확인할 수 있다.The simulation server that receives the setting information calls the simulation software and potential 131 to perform a simulation, or performs a simulation through the data post-processing tool / technique 132, and stores the simulation result in the database 140. [ At this time, the main server interlocks with the database 140, and transmits the simulation intermediate result and the final result to the user device 100. Thereby, the user device 100 can confirm the simulation intermediate result and the final result through the main server connection.

여기서, 시뮬레이션 소프트웨어 및 포텐셜(131)은 제일원리계산, 분자동역학, Reactive force field, MEAM, Phase field, 유한요소법의 상용 소프트웨어 및 In-House 소프트웨어를 포함할 수 있다.Here, the simulation software and potential 131 may include first principles calculations, molecular dynamics, reactive force field, MEAM, phase field, finite element method commercial software, and in-house software.

상술한 이차 전지 특성 시뮬레이션 시스템은 적어도 하나의 서버들(예: 메인 서버, 시뮬레이션 서버들 및 데이터베이스(140))에 접속되는 사용자 장치(100)를 기반으로 이차 전지 특성시뮬레이션 기능을 수행하는 예를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 이차 전지 특성 시뮬레이션 시스템에서 메인 서버, 시뮬레이션 서버 및 데이터베이스(140)는 사용자 장치(100)에서의 프로세서와, 메모리 및 시뮬레이션 모듈(하드웨어 또는 소프트웨어 모듈)로 대체될 수 있다. 사용자 장치(100)는 디스플레이와, 입력부(예: 키보드, 마우스 등)를 더 포함하며, 사용자 입력에 대응하여 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 다양한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. The above-described secondary battery characteristic simulation system describes an example of performing the secondary battery characteristic simulation function based on the user device 100 connected to at least one of the servers (e.g., main server, simulation servers and database 140) However, the present invention is not limited thereto. For example, in the secondary battery characteristic simulation system, the main server, the simulation server, and the database 140 may be replaced by a processor in the user device 100, a memory and a simulation module (hardware or software module). The user device 100 further includes a display, an input unit (e.g., a keyboard, a mouse, etc.), and may provide various user interfaces related to the secondary battery characteristic simulation corresponding to user input.

또는, 이차 전지 특성 시뮬레이션 시스템은 메인 서버, 시뮬레이션 서버 및 데이터베이스(140)를 포함하는 하나의 서버 장치로 구성될 수 있다. 이 경우 서버 장치는 사용자 장치(100) 접속 및 사용자 입력에 대응하여, 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 사용자 장치(100)에 제공할 수 있다. 하나의 서버 장치는 서버 프로세서, 서버 메모리, 사용자 장치(100)와 통신할 수 있는 통신 인터페이스 등을 포함하고, 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 데이터의 전송 또는 사용자 입력 수신 등을 처리할 수 있다. 이하, 복수개의 서버들로 구성된 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼 또는 이차 전지 특성 시뮬레이션 기능을 제공하는 사용자 장치(100) 또는 하나의 서버가 사용자 장치(100)의 디스플레이에 통해 제공하는 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 사용자 인터페이스에 대하여 설명하기로 한다.Alternatively, the secondary battery characteristic simulation system may be constituted by one server device including a main server, a simulation server, and a database 140. In this case, the server device may provide at least one user interface to the user device 100 in connection with the user device 100 connection and user input, in connection with the secondary battery characteristic simulation. One server device includes a server processor, a server memory, a communication interface capable of communicating with the user device 100, and the like, and is capable of processing data transmission, user input reception, and the like in connection with the secondary battery characteristic simulation. Hereinafter, a user device 100 providing a secondary battery characteristics simulation platform or a secondary battery characteristic simulation function composed of a plurality of servers or a user related to a secondary battery characteristic simulation provided by a server through a display of the user device 100 The interface will be described.

사용자 장치(100)의 디스플레이는 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 물질 선택 및 분석과 관련하여, 로비 페이지와 작업 페이지를 출력할 수 있다. 예컨대, 사용자 장치(100)가 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼을 기반으로 메인 서버(예: 서버 제어 서비스)에 접속하면, 사용자 장치(100)는 메인 서버로부터 로비 페이지를 수신하여 출력할 수 있다. 로비 페이지는 이차 전지 특성 분석과 관련한 물질 선택 또는 이차 전지 특성의 종류(예: 응력 분석, 크랙 전파, 풀셀 분석 등) 중 적어도 하나를 선택할 수 있는 객체를 포함할 수 있다.The display of the user device 100 may output a lobby page and a task page in connection with material selection and analysis in connection with the secondary battery characteristic simulation. For example, if the user device 100 accesses a main server (e.g., server control service) based on a secondary battery characteristics simulation platform, the user device 100 may receive and output the lobby page from the main server. The lobby page may include an object capable of selecting at least one of a material selection related to secondary battery characteristic analysis or a secondary battery characteristic type (e.g., stress analysis, crack propagation, full cell analysis, etc.).

사용자 장치(100)는 로비 페이지에서 지정된 입력이 발생하면, 해당 입력을 메인 서버에 전송하고, 입력에 대응하는 작업 페이지를 수신하여 출력할 수 있다. 로비 페이지 및 작업 페이지는 프로세서에 의해 디스플레이에 출력될 수 있다. 이 동작에서 사용자 장치(100)는 로비 페이지 또는 작업 페이지와 관련한 데이터를 메모리에 저장할 수 있다. 또는 적어도 하나의 서버가 이차 전지 특성 시뮬레이션 운용과 관련한 데이터를 사용자 장치(100)에 제공하면, 사용자 장치(100)는 이를 수신하고 디스플레이에 출력할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 이차 전지 특성 시뮬레이션을 지원하는 전자 장치는 상술한 적어도 하나의 서버 및 사용자 장치(100) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. When the user device 100 generates an input specified in the lobby page, it can transmit the input to the main server and receive and output the operation page corresponding to the input. The lobby page and the operation page can be output to the display by the processor. In this operation, the user device 100 may store the data relating to the lobby page or the operation page in memory. Or at least one server provides data to the user device 100 in connection with the secondary battery characteristic simulation operation, the user device 100 can receive it and output it to the display. Accordingly, an electronic device supporting the secondary battery characteristic simulation of the present invention may include at least one of the at least one server and the user device 100 described above.

본 발명의 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 예컨대, 사용자 장치의 메모리에 저장된 후 사용자 장치의 프로세서에 의해 운용되거나, 또는 서버 장치의 메모리에 저장된 후, 서버 장치의 프로세서에 의해 운용될 수 있다. 서버 장치에서 시뮬레이션 플랫폼이 운용되는 경우, 서버 장치는 사용자 장치의 접속에 따라, 이하에서 설명하는 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 사용자 장치에 제공할 수 있다. 이에 따라, 이하에서 설명하는 사용자 인터페이스는 예컨대, 서버 장치에서 생성되어 사용자 장치에 제공되거나 또는 사용자 장치의 프로세서 제어에 따라 생성되어 사용자 장치의 디스플레이에 출력될 수 있다. The secondary battery characteristic simulation platform of the present invention can be operated, for example, by a processor of the user device after being stored in the memory of the user device or after being stored in the memory of the server device. When the simulation platform is operated in the server device, the server device may provide at least one user interface to the user device in connection with the connection of the user device, in connection with the secondary battery characteristic simulation described below. Accordingly, the user interface described below can be generated, for example, at the server device and provided to the user device, or generated according to the processor control of the user device and output to the display of the user device.

본 발명의 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 이차 전지에 관한 응력 분석, 크랙 전파 분석, 풀셀 분석 중 적어도 하나의 기능 실행을 포함하는 페이지를 제공할 수 있다. 예컨대, 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 이차 전지에 관한 응력 분석 항목, 크랙 전파 분석 항목, 풀셀 분석 항목을 포함하는 로비 페이지를 제공할 수 있다. 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 로비 페이지에서 제공된 특정 항목이 선택되면, 선택된 항목에 대응하는 작업 페이지를 제공할 수 있다. The secondary battery characteristic simulation platform of the present invention can provide a page including at least one function execution of stress analysis, crack propagation analysis, and full cell analysis related to the secondary battery. For example, the secondary battery characteristics simulation platform can provide a lobby page including a stress analysis item, a crack propagation analysis item, and a full cell analysis item regarding the secondary battery. The secondary battery characteristic simulation platform can provide an operation page corresponding to the selected item when a specific item provided in the lobby page is selected.

응력 분석 항목은 모델 정의, 모델의 기하학적 구조, 경계 조건, 메쉬잉, 동작 조건 및 실행과 관련한 입력 영역과, 입력에 따른 결과 분석 영역을 제공할 수 있다. 크랙 전파 분석 항목은 모델 정의, 모델의 기하학적 구조, 경계 조건, 메쉬잉, 모델 파라메터들, 세팅 및 초기 크랙 중 적어도 하나와 관련한 입력 영역과, 입력에 따른 결과 분석 영역을 제공할 수 있다. 풀셀 분석 항목은 모델 정의, 단입자 풀셀 모델, 활성 입자들에서의 Li 확산, 고체 전해질 인터페이스(Solid Electrolyte Interface, 이하 SEI) 성장 모델, 풀셀 모델 시뮬레이팅을 위한 모델링 물질들 선택하기, 파라메터들, 세팅 평형 개방 전위, 세팅 동작 조건 등을 입력할 수 있는 입력 영역과, 입력에 따른 결과 분석 영역을 포함할 수 있다. 이하에서, 상술한 각 항목들에 대응하는 페이지에 대응하여 설명하기로 한다. Stress analysis items can provide model definition, model geometry, boundary conditions, meshing, input conditions related to operating conditions and execution, and results analysis areas according to inputs. The crack propagation analysis item may provide an input area associated with at least one of a model definition, a geometry of a model, a boundary condition, meshing, model parameters, settings and initial cracks, and a result analysis area according to the input. Full-cell analysis items include model definition, single-particle full-cell model, Li diffusion in active particles, Solid Electrolyte Interface (SEI) growth model, modeling materials selection for full-cell model simulation, An equilibrium open potential, a setting operating condition, and the like, and a result analysis area according to the input. Hereinafter, the pages corresponding to the above-described items will be described in correspondence with the pages.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 모델 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an example of a stress analysis model interface according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 응력 분석 모델 인터페이스는 샘플 영역(201), 메쉬 영역(202), 시뮬레이션 영역(203) 중 적어도 하나를 포함하는 입력 영역과, 입력 영역에서 입력되는 항목들에 대응하는 응력 분석 결과를 제공하는 결과 영역(204)을 포함할 수 있다. 샘플 영역(201)은 샘플의 물질 특성을 입력하는데 이용될 수 있다. 메쉬 영역(202)은 경계 조건을 설정하는데 이용될 수 있다. 시뮬레이션은 실험 조건을 설정하는데 이용될 수 있다. 2, the stress analysis model interface of the present invention includes an input area including at least one of a sample area 201, a mesh area 202, and a simulation area 203, and an input area corresponding to items input in the input area And a result area 204 providing stress analysis results. The sample region 201 can be used to input the material properties of the sample. The mesh region 202 may be used to set boundary conditions. The simulation can be used to set experimental conditions.

응력 분석과 관련하여, 확산유기응력(DIS, diffusion induced stress) 모델은 Li 이온 배터리들의 사용을 위해 전극 물질의 기계적 응력을 분석하는데 이용된다. 다양한 전극 형태를 위한 DIS를 확인하기 위하여, 완전 유한 요소 구조(full finite element scheme)는 리튬 삽입 및 추출에 의해 유도되는 응력을 시뮬레이션하여 구한다. 일반적으로 탄성을 가지는 케이스가 일반적이고, 물질들의 동역학, 지배 방정식들, 평형 방정식 및 보존 법칙들이 온전하게 적용된다. 시뮬레이션 동안, 응력 분석 모델은 리튬 농도 분포 및 웹에서 설계된 전극의 응력을 나타낼 수 있다. 상호 작용의 결과 및 이전 처리된 결과들은 3D 이미지들 또는 2D 윤곽 플롯으로 표시된다.With respect to stress analysis, a diffusion induced stress (DIS) model is used to analyze the mechanical stress of the electrode material for the use of Li-ion batteries. To identify the DIS for various electrode types, a full finite element scheme is obtained by simulating the stress induced by lithium insertion and extraction. Generally elastic cases are common, and the dynamics of materials, governing equations, equilibrium equations and conservation laws are fully applied. During the simulation, the stress analysis model can represent the lithium concentration distribution and the stresses of the electrodes designed in the web. The results of the interaction and the previously processed results are displayed as 3D images or 2D contour plots.

응력 분석 모델의 정의에서, 응력 효과들과 연결되는 보존 법칙(픽스의 두 번째 법칙)은 다음 수학식 1에서와 같이 화학적 전위로부터 도출된다. In the definition of the stress analysis model, the conservation law (the second law of the fix) which is connected to the stress effects is derived from the chemical potential as shown in the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017069187003-pat00001
Figure 112017069187003-pat00001

여기서, μ0는 초기 화학적 전위이다. R은 기체 상수, T는 절대 온도, X는 리튬 이온의 몰분율, Ω은 LixSi에서 Li의 몰부피, σh은 응력 성분들의 대각 평균으로 표현되는 등방응력을 나타낸다.Where 0 is the initial chemical potential. R is the gas constant, T is the absolute temperature, X is the molar fraction of lithium ions, Ω is the molar volume of Li in Li x Si, and σ h is the isotropic stress expressed as the diagonal mean of the stress components.

Li 플럭스는 화학적 전위 및 리튬 확산도들의 기울기의 곱으로 표현된다. 픽스 두 번째 방정식은 다음 수학식 2와 같다. The Li flux is expressed as the product of the chemical potential and the slope of the lithium diffusivities. The second equation of the fix is expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017069187003-pat00002
Figure 112017069187003-pat00002

여기서, D는 확산계수이고, c는 리튬 농도이다.Where D is the diffusion coefficient and c is the lithium concentration.

Li의 삽입 또는 추출 동안, 호스트 전극의 부피 변화는 삽입된 Li의 볼륨과 선형적으로 변하는 것으로 가정될 수 있다. 그래서 탄성체의 응력 변형 관계는 다음 수학식 3과 같다.During insertion or extraction of Li, the volume change of the host electrode can be assumed to change linearly with the volume of Li inserted. Therefore, the stress deformation relation of the elastic body is expressed by the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017069187003-pat00003
Figure 112017069187003-pat00003

여기서, Y와 v들은 Li 농도의 함수로서 각각 세로 탄성 계수 및 쁘와종의 비율이다. 응력 성분은 다음 수학식 4와 같다.Where Y and v are the ratio of the longitudinal elastic modulus and the porosity as a function of the Li concentration. The stress component is expressed by the following equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112017069187003-pat00004
Figure 112017069187003-pat00004

여기서,

Figure 112017069187003-pat00005
이고,
Figure 112017069187003-pat00006
이다. here,
Figure 112017069187003-pat00005
ego,
Figure 112017069187003-pat00006
to be.

마지막으로, 확산 유도 응력은 다음 평형 방정식에 해당하는 수학식 5로부터 획득된다.Finally, the diffusion induced stress is obtained from Equation (5) corresponding to the following equilibrium equation.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112017069187003-pat00007
Figure 112017069187003-pat00007

응력 분석 모델에 적용되는 예제 모델의 기하학적 구조는 반경 100nm이고 높이 1000nm 나노와이어로 구성된다. 시뮬레이션을 위한 전극 물질들은 로비 페이지의 물질 데이터베이스에서 선택될 수 있다. 튜토리얼에서의 물질은 실리콘 특성으로 주어진다. 사용자들은 실리콘 물질 외에 새로운 물질을 삽입할 수 있다.The geometry of the example model applied to the stress analysis model consists of a 100 nm radius and a 1000 nm height nanowire. Electrode materials for simulation can be selected in the material database of the lobby page. The material in the tutorial is given as a silicon property. Users can insert new materials in addition to silicon materials.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모델의 기하학적 구조 설계와 관련한 샘플 영역 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기하학적 구조 타입들의 예를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샘플 모델의 한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram of a sample region associated with a geometric structure design of a model according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of geometric structure types according to an embodiment of the present invention, Fig. 7 is a diagram showing an example of a sample model according to the first embodiment.

도 3을 참조하면, 모델의 기하학적 구조(Geometry of model)를 설계하기 위하여, 사용자는 샘플 영역(201)에서, 차원(예: 2D or 3D)을 선택하고, 사용자가 원하는 크기를 가지는 샘플 모양을 입력할 수 있다. 정보 이력 후, "Build" 버튼(301)이 선택되면, 도 4에 도시된 바와 같이 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 해당 입력에 대응하는 기하학적 구조를 출력할 수 있다. 3, in order to design a geometry of a model, a user selects a dimension (e.g., 2D or 3D) in the sample area 201 and selects a sample shape having a desired size Can be input. When the "Build" button 301 is selected after the information history, the secondary battery characteristic simulation platform can output the geometric structure corresponding to the input, as shown in FIG.

도 3의 샘플 영역의 입력에 따른 기하학적 구조의 설계가 요청되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 실린더 타입이고. 반경 및 높이가 100nm 및 1000nm이 모델이 제공될 수 있다. When the design of the geometric structure according to the input of the sample region of Fig. 3 is requested, it is a cylinder type, as shown in Fig. Radial and height 100nm and 1000nm models may be provided.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬 영역 설정과 관련한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬의 밀도 생성과 관련한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬 밀도 설정 입력과 관련한 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 메쉬 밀도의 예를 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 일정 크기의 메쉬 밀도를 가지는 예를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram related to mesh area setting according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram related to generation of a density of a mesh according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a mesh density setting according to an embodiment of the present invention. Fig. 9 is a view showing examples of different mesh densities according to an embodiment of the present invention. 10 is a view showing an example having a mesh density of a predetermined size according to an embodiment of the present invention.

경계 조건(Boundary conditions)은 메쉬 영역(202)에서 설정될 수 있다. 메쉬 영역(202)에서 선택된 경계 조건들은 리스트 될 수 있다. 고정 경계 조건들을 위하여, 1, 2, 3, 4 평면들은 고정 경계 탭(601)에서 평면 선택 아이콘을 사용하여 선택된다. 플럭스 경계 탭(602)에서 평면 선택 아이콘 클릭 후, 9, 10, 11, 12 평면들이 리튬 플럭스 경계 조건을 위해 선택될 수 있다. 상술한 메쉬 영역(202)에서의 설정에 따른 경계 조건을 가지는 모델이 도 7과 같이 나타날 수 있다. Boundary conditions can be set in the mesh area 202. [ The boundary conditions selected in the mesh area 202 may be listed. For fixed boundary conditions, the 1, 2, 3, and 4 planes are selected using the planar selection icon in the fixed boundary tab 601. After clicking the plane selection icon in the flux boundary tab 602, the 9th, 10th, 11th, and 12th planes may be selected for the lithium flux boundary condition. A model having a boundary condition according to the setting in the mesh area 202 described above may be displayed as shown in FIG.

도 8에 도시된 바와 같이, 메쉬는 밀도 탭에서 생성된다. 각 라인의 노드의 수는 모델 구조에서 요소 밀도를 제어한다. 이에 따라, 수가 증가할수록 밀도가 증가하고, 수가 작을수록 밀도가 감소할 수 있다. 노드의 수의 크기에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이 다양한 메쉬 밀도가 제공될 수 있다. 앞서 샘플 영역에서 설정된 실린더 형태의 모델에 대한 밀도 예제를 위해 밀도가 7로 설정되는 경우, 도 10에 도시된 바와 같은 밀도로 표시될 수 있다. As shown in Fig. 8, the mesh is created in the density tap. The number of nodes in each line controls the element density in the model structure. Accordingly, as the number increases, the density increases, and as the number decreases, the density decreases. Depending on the size of the number of nodes, various mesh densities can be provided as shown in Fig. If the density is set to 7 for the density example for the model of the cylinder type set in the sample area, it can be displayed in the density as shown in FIG.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석의 동작 조건 및 실행과 관련한 도면이다.11 is a diagram relating to the operating conditions and the execution of the stress analysis according to the embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 영역(203)에서 시간, 충전율, 순환의 수, 크랙, 작업 이름이 각각 입력되고, "submit" 버튼(1001)이 선택되면, 응력 분석의 동작 조건이 설정될 수 있다. 도시된 도면에서는 시간 단위는 10초로 세팅되고, 충전율은 2.0C(1c는 1시간 동안의 충방전 싸이클의 수). 싸이클의 수는 1인 예제를 예시한 것이다. As shown in FIG. 11, when the "submit" button 1001 is selected in the simulation area 203, the time, the charge rate, the number of cycles, the number of cycles, . In the drawing, the time unit is set to 10 seconds, and the charging rate is 2.0C (1c is the number of charge / discharge cycles for one hour). The example of the number of cycles is one.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 결과 중 플롯의 일 형태를 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 응력 분석 결과 중 응력 발생과 Li 농도 그래프를 나타낸 도면이다. FIG. 12 is a view showing a plot of a stress analysis result according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a graph showing a stress generation and a Li concentration graph in the stress analysis result according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 앞서 설명한 샘플 영역(201)에서의 샘플 설정, 메쉬 영역(202)에서의 경계 조건 설정, 시뮬레이션 영역(203)에서의 동작 조건 설정 등에 대응하는 응력 분석 모델에 대한 결과 분석은 결과 영역에 출력될 수 있다. 응력의 시뮬레이션 결과 및 Li 농도는 매 반복 시마다 분할된다. 3D 기하학적 구조에서 중간 표면의 윤곽 플롯은 결과 윈도우에서 좌측 부분에 표시된다. 도 13에 도시된 바와 같이 응력 발생 수준 및 Li 농도를 나타내는 그래프는 시뮬레이션 기간 동안 시간에 비례하는 것으로 나타난다.12, the result analysis on the stress analysis model corresponding to the sample setting in the sample area 201, the boundary condition setting in the mesh area 202, the operation condition setting in the simulation area 203, Can be output to the result area. Simulation results of stress and Li concentration are divided at every iteration. In the 3D geometry, the contour plot of the intermediate surface is displayed in the left part of the result window. As shown in FIG. 13, a graph showing the stress level and the Li concentration appears to be proportional to the time during the simulation period.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 분석 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.14 is a view showing an example of a crack propagation analysis interface according to an embodiment of the present invention.

크랙 전파(Crack propagation)와 관련하여, 배터리는 긴 시간 동안 사용되며, 용량 감소는 불가피하다. 배터리가 충방전 싸이클을 겪는 동안, 리튬은 용적측정 상의 확장 및 수축을 이끄는 애노드로 확산된다. 이러한 반복되는 부피 변경은 응력 농도의 변화를 야기하고, 마지막으로 배터리 셀 내측으로 크랙을 증가시킨다. 제공되는 크랙 전파 모델은 배터리 애노드에 사용되는 공통 실리콘 박막 필름에서 크랙 전파 시뮬레이션에 이용될 수 있다. With respect to crack propagation, the battery is used for a long time, and capacity reduction is inevitable. While the battery undergoes a charge-discharge cycle, lithium diffuses into the anode leading to expansion and contraction of the volumetric measurement. This repeated volume change causes a change in the stress concentration, and finally increases the crack to the inside of the battery cell. The provided crack propagation model can be used for crack propagation simulations in a common silicon thin film used in battery anodes.

확산 방정식은 확산 유기 응력주기에 픽스 두 번째 법칙에 기반을 둔다. 확산 방정식이 한번 해결되면, 리튬 이온의 농도 및 대응되는 응력 분포를 획득할 수 있다. XFEM은 크랙 전파 시뮬레이션에 적용될 수 있다. 전극에서의 동시 확산 크랙 전파 분석은 대변형 및 비선형 거동을 고려한다.The diffusion equation is based on the second law of fix in the diffusion organic stress cycle. Once the diffusion equation is solved, the concentration of lithium ions and the corresponding stress distribution can be obtained. XFEM can be applied to crack propagation simulation. Simultaneous diffusion crack propagation analysis at electrodes considers large and nonlinear behavior.

도시된 크랙 전파 분석 인터페이스는 예컨대, 시스템 버퍼 영역(1401), 분석 영역(1402), 구조 영역(1403) 및 응력 영역(1404)을 포함할 수 있다. 시스템 버퍼 영역(1401)은 크랙 전파 분석에 적용될 물질 선택의 입력을 지원한다. 분석 영역(1402)은 분석과 관련한 적어도 하나의 기능 아이콘을 포함하고, 기능 아이콘 선택에 따라 다른 모델 분석 결과를 제공할 수 있다. 예컨대, 분석 영역(1402)은 응력, 풀셀, 크랙에 대응하는 아이콘을 포함하고, 아이콘 선택 시, 해당 모델의 분석 결과를 표시할 수 있다. 구조 영역(1403)에서는 크랙 발생의 정도를 시각적으로 표시할 수 있다. 응력 영역(1402)에는 리튬 산화의 정도와 Li 농도에 대응하는 응력 발생의 정도를 나타낼 수 있다. The illustrated crack propagation analysis interface may include, for example, a system buffer region 1401, an analysis region 1402, a structure region 1403, and a stress region 1404. The system buffer area 1401 supports input of material selection to be applied to crack propagation analysis. The analysis area 1402 includes at least one function icon related to the analysis, and may provide another model analysis result according to the function icon selection. For example, the analysis area 1402 includes icons corresponding to stresses, pull cells, and cracks, and when the icon is selected, the analysis result of the corresponding model can be displayed. In the structure region 1403, the degree of crack occurrence can be visually displayed. In the stress region 1402, the degree of lithium oxidation and the degree of stress generation corresponding to the Li concentration can be shown.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 분석에 이용되는 유한 요소 근사식을 나타낸 도면이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 시차 근사를 나타낸 도면이다.FIG. 15 is a view showing a finite element approximation formula used in a crack propagation analysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram illustrating a modified parallax approximation according to an embodiment of the present invention.

충전 싸이클에서, 리튬 이온들은 애노드로 확산된다. 이것을 시뮬레이션하기 위하여, 다음 수학식 6에서와 같은 확산 방정식이 해결되어야 한다.In the charge cycle, lithium ions diffuse into the anode. To simulate this, the diffusion equation as shown in Equation (6) should be solved.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112017069187003-pat00008
Figure 112017069187003-pat00008

이 확산 방정식은 DIS 모델에서와 같이 확산 유기 응력 기간에서 픽스의 두 번째 법칙에 기반을 둔다. 확산 방정식 해결에 의하여, 리튬 이온의 농도 및 대응되는 응력 분포를 획득할 수 있다. XFEM은 크랙 전파 시뮬레이션에 적용될 수 있다. XFEM은 요소망 재구성(remeshing) 없이 크랙 전파를 시뮬레이션할 수 있는 확장 유한 요소법의 약어이다. 먼저, XFEM은 레벨 세팅에 의해 메쉬의 독립적인 크랙 기하학적 구조를 정의한다. 그리고 특정 값이 크랙 팁 요소 및 강화된 요소로 불리는 크랙 성분에 할당된다. 마지막으로, 도 15에 도시된 바와 같은 유한 요소 근사식이 이용될 수 있다. This diffusion equation is based on the second law of the fix in the diffusion organic stress period as in the DIS model. By solving the diffusion equation, the concentration of lithium ions and the corresponding stress distribution can be obtained. XFEM can be applied to crack propagation simulation. XFEM is an abbreviation of extended finite element method which can simulate crack propagation without remeshing. First, XFEM defines the independent crack geometry of the mesh by level settings. And a specific value is assigned to a crack component called a crack tip element and an enhanced element. Finally, a finite element approximation equation as shown in Fig. 15 can be used.

한편, 도 16에 도시한 수정된 시차 근사는 시간 효과를 설명하기 위해 고려될 수 있다. 확산은 크랙 전파 현상보다 더 많은 시간이 걸린다. 그래서 크랙 정지까지 몇몇 XFEM 분석이 해결될 수 있다. 그리고 다음 반복 기간 동안 확산 분석이 해결된다. 크랙 정지 기준은 임계 응력 강도 계수 및 유효 델타 K 값 비교에 의해 정의된다. 전극에서의 동시 확산 크랙 전파 분석은 대변형 및 비선형 거동을 고려한다.On the other hand, the modified parallax approximation shown in Fig. 16 can be considered to explain the time effect. Diffusion takes more time than crack propagation. So some XFEM analysis can be resolved until the crack stops. The diffusion analysis is then resolved during the next iteration. The crack stopping criterion is defined by comparing the critical stress intensity factor and the effective delta K value. Simultaneous diffusion crack propagation analysis at electrodes considers large and nonlinear behavior.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파 모델의 경계 조건을 나타낸 도면이다. 17 is a diagram showing boundary conditions of a crack propagation model according to an embodiment of the present invention.

모델 기하학적 구조는 면 변형 조건으로 가정되는 유한 요소법(finite element method(FEM)) 환경에서 200nm 넓이와 50nm 높이의 비결정질 실리콘 박막 필름이다. 실리콘 박막 필름은 상부 표면에서 반복 플럭스(충전율) 규정에 의해 리튬 산화된다. 기하학적 제약은 도시된 바와 같이 좌하단부가 우하단에 비하여 높은 상태를 의미하며, 필름의 상부 자유 수면이 무마찰될 수 있다. 이에 따라, 도시된 모델 기하학적 구조에서는 좌측 중단부에 초기 크랙(Initial crack)이 적용될 수 있다. The model geometry is an amorphous silicon thin film with a width of 200 nm and a height of 50 nm in a finite element method (FEM) environment assumed to be a plane deformation condition. The thin film of silicon is lithium-oxidized by the repeating flux (filling rate) regulation on the upper surface. The geometric constraint means that the lower left end is higher than the lower right end as shown, and the upper free water surface of the film can be frictionless. Accordingly, in the illustrated model geometry, an initial crack may be applied to the left side intermediate portion.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 크랙 전파와 관련한 모델 파라메터들의 한 예를 나타낸 도면이다.18 is a view showing an example of model parameters related to crack propagation according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 시스템 버퍼 영역(1401)에서는 크랙 항목, 기하학적 구조 항목, 시간 단위 항목, 충전율 항목, 순환 수 항목, 확산 계수 항목, Young`s modulus(GPa) 항목, Shear modulus(GPa) 항목, Poisson`s ratio 항목, 부피 확장률 항목, 초기 크랙 위치 항목, 작업 이름 항목을 포함할 수 있다. 상술한 각각의 항목들에 대한 값이 입력되면, 크랙 전파 분석과 관련한 입력이 완료될 수 있다. 크랙 전파와 관련한 설정이 완료된 후, 작업 이름 항목을 기입하고, "submit" 버튼(1801)이 선택되면, 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 크랙 전파 분석을 위한 계산을 수행할 수 있다. 크랙 전파 분석 결과는 도 14에 제시된 바와 같이, 구조 영역(1403) 및 응력 영역(1404)에 각각 제공될 수 있다. 18, in the system buffer area 1401, items such as a crack item, a geometric structure item, a time unit item, a charge rate item, a circulation item, a diffusion coefficient item, a Young's modulus (GPa) item, a Shear modulus , A Poisson's ratio item, a volume expansion rate item, an initial crack location item, and a job name item. When a value for each of the above-mentioned items is inputted, the input relating to the crack propagation analysis can be completed. After the setting related to the crack propagation is completed, the job name item is written, and when the "submit" button 1801 is selected, the secondary battery characteristic simulation platform can perform calculation for crack propagation analysis. The results of the crack propagation analysis can be provided to the structure region 1403 and the stress region 1404, respectively, as shown in Fig.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 구조의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 단입자 풀셀 구조의 한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 19 is a view showing an example of a pull cell structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a view showing an example of a single particle pull cell structure according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 풀셀 모델은 주어진 물질 특성 셋을 위한 충방전 거동을 특징짓기 위한 리튬 이온 배터리 풀셀 인터페이스를 제공한다. 이 모델은 배터리 개발자들을 위한 다양한 설계 파라메터의 영향을 조사하는데 이용될 수 있다. 다양한 연구 결과에 기반하여 다른 동작 조건들 하에서 배터리 성능을 시뮬레이션할 수 있다.Referring to FIG. 19, the full-cell model provides a lithium-ion battery full-cell interface for characterizing charge-discharge behavior for a given set of material properties. This model can be used to investigate the impact of various design parameters for battery developers. Based on various studies, battery performance can be simulated under different operating conditions.

도 20에 도시한 단일 입자 풀셀 모델(Single particle full cell model)은 1차원 모델이다. 부극 및 정극은 1차원에서 등온 단일 입자로 가정한다. 전해질에서의 전위는 용액 저항으로 가정한다. 부가적으로, 전극의 전위 변화도는 무시하고, 반응 전류 밀도는 전극 내에서 균일하다. 이러한 가정들은 높은 전도성 전극들과 박막 구조 전극들에서 적절한 결과를 제공할 수 있다. 활성 입자들에서 리튬 확산(Li diffusion in active particles)과 관련하여, 전극에서 활성 입자들은 동일 크기를 가지는 구면 형상 입자로서 고려된다. 픽스 제2 법칙(수학식 7)은 정극 및 부극 내, 활성 입자에서 리튬 확산을 시뮬레이션하기 위해 추정된다.The single particle full cell model shown in FIG. 20 is a one-dimensional model. The negative electrode and the positive electrode are assumed to be isothermal single particles in one dimension. Potential in the electrolyte is assumed to be solution resistance. In addition, the potential change of the electrode is ignored, and the reaction current density is uniform in the electrode. These assumptions can provide adequate results in high conductivity electrodes and thin film structure electrodes. With respect to lithium diffusion in the active particles, the active particles in the electrode are considered as spherical particles having the same size. The second law of fix (Equation 7) is estimated to simulate lithium diffusion in the active particles in the positive and negative electrodes.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112017069187003-pat00009
Figure 112017069187003-pat00009

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 활성 및 비활성 SEI에 관한 도면이며, 도 22는 본 발명의 실시예에 따른 SEI의 반응 설명을 나타낸 도면이다. 도 23은 본 발명의 실시예에 따른 SEI 성장 이미지에 관한 도면이며, 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 활성화 SEI 및 패시브 SEI 성장률을 나타낸 도면이다.FIG. 21 is a diagram of an active and an inactive SEI according to an embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a diagram illustrating a response of an SEI according to an embodiment of the present invention. FIG. 23 is a diagram illustrating an SEI growth image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 24 is a diagram showing an activation SEI and a passive SEI growth rate according to an embodiment of the present invention.

활성 및 비활성 SEI(Solid Electrolyte interface) 순환 성장 모델은 동역학 몬테카를로 법칙에 의해 시뮬레이션 된다. 흡착, 탈착, 확산, 패시브(또는 비활성) 물질 형성과 같은 현상이 고려된다. 활성(또는 액티브) SEI는 탈착 및 확산과 관계된 것이지만, 패시브 SEI 레이어는 흡착 및 패시브 물질들의 형성에 관계된다.The active and inactive SEI (Solid Electrolyte interface) cyclic growth model is simulated by the dynamics Monte Carlo rule. Phenomena such as adsorption, desorption, diffusion, and passive (or inactive) material formation are considered. Active (or active) SEI relates to desorption and diffusion, but the passive SEI layer is concerned with adsorption and formation of passive materials.

도 22에서, K1, K2는 표면 커버리지 Θ에서의 함수로서 고려된다. η은(η=V??Un) 과전위, K3는 교환 전류 밀도 함수이다. In Fig. 22, K 1 , K 2 are considered as a function in surface coverage Θ. η is (η = V ?? U n ) and K 3 is the exchange current density function.

도 23에 나타낸 바와 같이, 충방전 싸이클 동안 SEI가 성장되고, 도 24에 도시된 바와 같이, 충전 기간 동안 활성 SEI는 일정하지만, 비활성화 SEI는 선형적으로 증가하다가 포화된다. 또한, 방전 기간 동안 활성 SEI는 단계적으로 증가하고, 비활성화 SEI는 완만한 곡선으로 감소한다. 수치 시뮬레이션에 의한 유효 확산도(Effective diffusivity by numerical simulation)는 수치 근사에 의해 계산될 수 있다.As shown in FIG. 23, SEI is grown during the charge / discharge cycle, and the active SEI is constant during the charging period, as shown in FIG. 24, but the inactive SEI increases linearly and saturates. Also, during the discharge period, the active SEI increases stepwise, and the inactive SEI decreases to a gentle curve. Effective diffusivity by numerical simulation by numerical simulation can be calculated by numerical approximation.

도 25는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석과 관련한 로비 페이지의 한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a lobby page related to a full-cell analysis according to an embodiment of the present invention.

이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼(예: 신뢰도 플랫폼)을 운용하면, 로비 윈도우가 표시될 수 있다. 풀셀 분석과 관련한 로비 페이지는 예컨대, 시각화 윈도우 영역(2501), 물질 선택 테이블 영역(2502), 전극 작업 테이블 영역(2503), 풀셀 작업 테이블 영역(2504)을 포함할 수 있다. 물질 선택 테이블 영역(2502)은 풀셀 분석을 위한 물질을 선택할 수 있는 영역일 수 있다. 전극 작업 테이블 영역(2503)은 풀셀 분석에 이용되는 전극을 선택할 수 있는 영역이며, 풀셀 작업 테이블 영역(2504)은 풀셀 분석에 이용될 수 있는 다양한 재료들에 대한 리스트가 표시될 수 있다. When operating a secondary battery characteristic simulation platform (e.g., a reliability platform), a lobby window can be displayed. The lobby page associated with the full cell analysis may include, for example, a visualization window area 2501, a material selection table area 2502, an electrode work table area 2503, and a full cell work table area 2504. The substance selection table region 2502 may be an area in which a material for the pull-cell analysis can be selected. The electrode work table region 2503 is an area where the electrodes used for the full cell analysis can be selected, and the pull cell work table region 2504 can display a list of various materials that can be used for the full cell analysis.

도 26은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석과 관련한 물질 모델 선택과 도면이다. 도 27은 본 발명의 실시예에 다른 풀셀 분석과 관련한 작업 페이지 전환과 관련한 상태바를 나타낸 도면이고, 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 윈도우의 한 예를 나타낸 도면이다. 도 29는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 윈도우 중 물질 특성 입력 화면을 나타낸 도면이고, 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 개방 회로 전압 설정과 관련한 도면이며, 도 31은 본 발명의 실시예에 따른 용적량과 전압과의 그래프를 나타낸 도면이다. 도 32는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 시뮬레이션 설정 화면을 나타낸 도면이며, 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 모델 결과 아이콘들을 나타낸 도면이다. 도 34는 본 발명의 실시예에 따른 풀셀 분석 모델 결과를 나타낸 도면이다.Figure 26 is a diagram and model of a material model associated with full-cell analysis in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 27 is a diagram illustrating a status bar relating to an operation page switching related to the full-cell analysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 28 is a view illustrating an example of a full cell analysis window according to an embodiment of the present invention. FIG. 29 is a view showing a material property input screen in the full cell analysis window according to the embodiment of the present invention, FIG. 30 is a diagram relating to an open circuit voltage setting according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 5 is a graph showing a volume amount and a voltage according to FIG. FIG. 32 is a view showing a pull-cell simulation setting screen according to an embodiment of the present invention, and FIG. 33 is a diagram illustrating icons of result of a full-cell analysis model according to an embodiment of the present invention. FIG. 34 is a diagram showing a result of a full cell analysis model according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 26에 도시된 바와 같이, 물질 선택 테이블 영역(2502)에서 풀셀 모델 시뮬레이션하기 위한 적어도 하나 예컨대, 두 개의 물질들이 선택될 수 있다. 물질 선택 후, 작업 페이지로 전환할 수 있는 작업 객체를 도 27에 도시된 바와 같이 선택하면, 도 28에 도시한 바와 같이, 풀셀 분석 윈도우가 표시될 수 있다. As shown in FIG. 26, at least one, for example, two materials for simulating the pull-cell model in the material selection table area 2502 can be selected. After selecting a material, if a work object capable of switching to a job page is selected as shown in Fig. 27, a full cell analysis window can be displayed as shown in Fig.

풀셀 분석 윈도우는 도 28에 도시된 바와 같이, 물질 속성 영역(2801), 개방 회로 전압 영역(2802), 시뮬레이션 영역(2803) 및 분석 영역(2804)을 포함할 수 있다. The pull cell analysis window may include a material property area 2801, an open circuit voltage area 2802, a simulation area 2803, and an analysis area 2804, as shown in FIG.

풀셀 분석 윈도우 중 도 29에 도시된 바와 같이, 물질 속성 영역(2801)을 통하여 다양한 파라메터 기입이 수행될 수 있다. 예컨대, 물질 속성 영역(2801)은 애노드 속성을 기입하는 영역, 캐소드 속성을 기입하는 영역, 전해질 속성을 기입하는 영역을 포함할 수 있다. 상술한 물질 속성 영역(2801)은 로비 페이지에서 물질 선택에 의하여 자동으로 기입될 수도 있다.Various parameter writing can be performed through the material property area 2801, as shown in FIG. 29 in the pull-cell analysis window. For example, the substance property area 2801 may include an area for writing the anode property, a region for writing the cathode property, and an area for writing the electrolyte property. The material property area 2801 described above may be automatically written by material selection in the lobby page.

개방 회로 전압 영역(2802)을 통하여 평형 개방 전위(Setting Equilibrium open potential)가 설정될 수 있다. 이와 관련하여 개방 회로 전압 영역(2802)에서, 평형 개방 전압 아이콘(2820)이 선택될 수 있다. 평형 개방 전위와 관련한 OCV 데이터가 도 30에 도시된 바와 같이 기입되면, 도 31에서와 같이 용적량과 전압 관계 그래프가 2D 플롯으로 출력될 수 있다.A Setting Equilibrium open potential can be set through the open circuit voltage region 2802. [ In this regard, in the open circuit voltage region 2802, a balanced open voltage icon 2820 may be selected. When the OCV data related to the equilibrium open potential is written as shown in Fig. 30, the volume amount and voltage relationship graph can be output as a 2D plot as shown in Fig.

동작 조건 세팅(Setting operating condition)과 관련하여, 도 32에서와 같이, 시뮬레이션 영역(2803)이 제공될 수 있다. 시뮬레이션 영역(2803)은 경계 조건들, 예컨대, 방전 전류, 컷 오프 전압, 시간, 싸이클 수 및 작업 이름을 기입할 수 있는 항목을 제공할 수 있다. Regarding the setting operating condition, as shown in Fig. 32, a simulation area 2803 can be provided. The simulation region 2803 may provide an entry in which boundary conditions can be entered, such as discharge current, cut-off voltage, time, number of cycles, and job name.

결과 분석(Result analysis)과 관련하여, 시뮬레이션 종료 후, 로비 페이지에서 특정 작업이 선택되면, 도 33에 도시된 바와 같이, 풀셀 분석 윈도우에서, 2D 플롯 및 분석을 위한 2D 이미지를 생성하기 위한 결과 아이콘이 제공될 수 있다. 예컨대, 순환 거동을 위한 2D를 생성하는 용량 전압 비교 아이콘(3301), 용량 변이를 위한 2D 플롯을 생성하는 순환 용량 아이콘(3302), 각 전극에서의 Li 농도를 위한 2D 플롯을 생성하는 농도 아이콘(3303), SEI 2D 이미지를 생성하는 SEI 아이콘(3304)이 제공될 수 있다. With respect to the result analysis, when a specific job is selected in the lobby page after the end of the simulation, as shown in Fig. 33, in the full cell analysis window, a result icon for generating a 2D image for 2D plotting and analysis Can be provided. For example, a capacity voltage comparison icon 3301 for generating 2D for circulation behavior, a circulation capacity icon 3302 for generating a 2D plot for capacity variation, a density icon (for generating a 2D plot for Li concentration at each electrode 3303) and an SEI icon 3304 for generating an SEI 2D image may be provided.

상술한 결과 분석 아이콘 선택에 따라, 도 34에 도시된 바와 같이, 용량 대비 전압 분석 그래프(3401), 순환 용량 그래프(3402), 농도 그래프(3403), SEI 그래프(3404) 중 적어도 하나가 표시될 수 있다. 34, at least one of the capacity-versus-voltage analysis graph 3401, the cyclic capacity graph 3402, the concentration graph 3403, and the SEI graph 3404 is displayed .

도 35는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법을 설명하는 도면이다.35 is a view for explaining a method of simulating the characteristics of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 35를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법은 3501 과정에서, 전자 장치(예: 사용자 장치 또는 서버)가 이차 전지 특성 시뮬레이션과 관련한 로비 페이지를 출력할 수 있다. 로비 페이지는 응력 분석 항목, 크랙 전파 분석 항목 및 풀셀 분석 항목 중 적어도 하나의 항목을 포함할 수 있다. 또는, 로비 페이지는 응력 분석 항목, 크랙 전파 분석 항목 및 풀셀 분석 항목 중 적어도 하나에 의한 분석을 수행할 물질을 선택할 수 있는 테이블들을 포함할 수 있다. 로비 페이지에서 제공되는 물질들은 가상 애노드 시뮬레이션 플랫폼 및 가상 캐소드 시뮬레이션 플랫폼 등에서 모델링된 물질들일 수 있다. 또는, 로비 페이지에서 물질 선택 및 항목 선택이 함께 수행될 수 있다.Referring to FIG. 35, in step 3501, an electronic device (e.g., a user device or a server) may output a lobby page related to the secondary battery characteristic simulation, according to an embodiment of the present invention. The lobby page may include at least one of a stress analysis item, a crack propagation analysis item, and a full-scale analysis item. Alternatively, the lobby page may include tables for selecting materials to be analyzed by at least one of the stress analysis item, the crack propagation analysis item, and the pull-cell analysis item. The materials provided in the lobby page may be materials modeled in a virtual anode simulation platform and a virtual cathode simulation platform. Alternatively, material selection and item selection may be performed together in the lobby page.

3503 과정에서, 전자 장치는 항목 선택과 관련한 사용자 입력이 수신되는지 확인할 수 있다. 전자 장치는 항목 선택과 관련한 사용자 입력이 없는 경우 이전 과정 3501 상태를 유지할 수 있다. 3501 상태에서, 전자 장치는 사용자 입력에 따른 로비 페이지 운용을 처리할 수 있다.In step 3503, the electronic device can verify that user input related to item selection is received. The electronic device can maintain the previous process 3501 state if there is no user input associated with item selection. In state 3501, the electronic device can handle lobby page operations according to user input.

항목 선택과 관련한 사용자 입력이 발생하면, 3505 과정에서, 전자 장치는 선택된 항목에 대응하는 입력 영역 및 결과 영역을 포함하는 사용자 인터페이스(예: 작업 페이지)를 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 응력 분석, 크랙 전파 분석 또는 풀셀 분석과 관련하여 물질의 종류, 물질의 속성, 물질의 동작 조건 등을 입력할 수 있는 입력 영역, 입력에 따른 결과를 출력할 수 있는 출력 영역을 제공할 수 있다. 전자 장치는 우선적으로 입력 영역을 제공하고, 입력 영역에서 정보 입력 후, 실행이 요청되면, 그에 대응하는 결과 영역을 출력할 수 있다. 이때, 전자 장치는 입력 영역과 결과 영역을 하나의 윈도우에서 출력하거나 또는 입력 영역과 구분되는 별도의 윈도우를 생성하여 결과 영역을 출력할 수 있다. 결과 영역을 별도의 윈도우로 출력하는 경우, 결과 영역을 포함하는 결과 윈도우는 입력 영역을 포함하는 입력 윈도우 상에 오버랩되어 출력될 수 있다. When a user input relating to item selection occurs, in step 3505, the electronic device can output a user interface (e.g., an operation page) including an input area and a result area corresponding to the selected item. For example, the electronic device may include an input area for inputting a kind of a material, a property of a material, an operation condition of a material, and the like in relation to a stress analysis, a crack propagation analysis, or a full- . The electronic device preferentially provides the input area, and after inputting information in the input area, when execution is requested, it can output the corresponding result area. At this time, the electronic device can output the input area and the result area in one window or generate a separate window to be distinguished from the input area and output the result area. When outputting the result area to a separate window, the result window including the result area can be output in an overlapping manner on the input window including the input area.

3507 과정에서, 전자 장치는 페이지 전환(예: 로비 페이지로의 전환)과 관련한 사용자 입력이 발생하는지 확인할 수 있다. 페이지 전환과 관련한 입력이 발생하지 않으면, 3507 과정에서, 전자 장치는 이차 전자 특성 시뮬레이션 기능과 관련한 종료 입력이 발생하는지 확인할 수 있다. 종료 입력이 발생하지 않으면, 전자 장치는 3505 이전으로 분기하여 이하 과정을 재수행할 수 있다. 3507 과정에서, 페이지 전환과 관련한 사용자 입력이 수신되면, 전자 장치는 3501 과정으로 분기하여 이하 과정을 재수행할 수 있다. In 3507, the electronic device can check if user input related to page switching (e.g., switching to lobby page) occurs. If there is no input associated with the page transition, then in 3507, the electronic device may verify that the termination input associated with the secondary electron characteristic simulation function occurs. If no termination input occurs, the electronic device may branch back to 3505 and re-execute the following procedure. In step 3507, when the user input related to page switching is received, the electronic device branches to 3501 and can perform the following process again.

한편, 상술한 설명에서는 물질에 대한 응력 분석, 크랙 전파 분석, 풀셀 분석 등과 관련한 항목이 로비 페이지에서 제공되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 로비 페이지는 적어도 하나의 물질을 선택할 수 있는 적어도 하나의 테이블을 제공하고, 테이블에서 특정 물질 선택 시, 선택된 물질에 대한 응력 분석, 크랙 전파 분석, 풀셀 분석과 관련한 항목은 작업 페이지에서 제공될 수 있다. 또는, 이차 전지 특성 시뮬레이션 플랫폼은 응력 분석과 관련한 로비 페이지와 작업 페이지, 크랙 전파 분석과 관련한 로비 페이지와 작업 페이지, 풀셀 분석과 관련한 로비 페이지와 작업 페이지를 구분하여 제공할 수도 있다.In the above description, items related to stress analysis, crack propagation analysis, pull cell analysis, and the like are provided in the lobby page, but the present invention is not limited thereto. For example, the lobby page provides at least one table from which at least one material can be selected, and when selecting a particular material in the table, items relating to stress analysis, crack propagation analysis, and full cell analysis for the selected material are provided on the job page . Alternatively, the secondary battery characteristics simulation platform may provide a lobby page and a task page in relation to a lobby page related to a stress analysis, a lobby page and a work page related to crack propagation analysis, and a lobby page and a work page relating to a full cell analysis.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

사용자 장치 : 100
메인 서버 : 110
사용자 인터페이스 : 120
시뮬레이션 서버 : 130
데이터베이스 : 140
User device: 100
Main server: 110
User interface: 120
Simulation server: 130
Database: 140

Claims (12)

이차 전지 특성 분석을 컴퓨팅 장치 기반으로 수행하는데 관련된 적어도 하나의 데이터를 저장하는 메모리;
상기 메모리에 전기적으로 연결되며, 사용자 입력에 따라 이차 전지의 특성 분석과 관련한 적어도 하나의 물질을 선택하거나 또는 상기 특성의 종류 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 로비 페이지, 또는 상기 물질 관련 정보 입력을 지원하는 입력 영역 및 상기 물질에 대한 특성 분석 결과를 포함하는 결과 영역 중 적어도 하나를 포함하는 작업 페이지 중 어느 하나를 출력하도록 설정된 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 이차 전지의 특성 중 응력 분석 항목, 풀셀 분석 항목, 크랙 분석 항목에 대응하는 아이콘을 포함하는 분석 영역을 출력하고, 사용자 입력에 따라 선택된 아이콘에 대응하는 모델의 분석 결과를 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정된 전자 장치.
A memory for storing at least one data related to performing secondary cell characterization on a computing device basis;
A lobby page electrically connected to the memory and configured to select at least one substance related to the analysis of the characteristics of the secondary battery according to user input or to select at least one of the types of the characteristics, And a result area including a characteristic analysis result for the material, wherein the processor is configured to output one of an operation page including at least one of an input area,
The processor
An analysis area including the stress analysis item, the full cell analysis item, and the icon corresponding to the crack analysis item among the characteristics of the secondary battery is outputted, and the analysis result of the model corresponding to the icon selected according to the user input is outputted to the operation page Set electronic device.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
응력 분석 항목, 크랙 전파 분석 항목, 풀셀 분석 항목에 의해 분석할 적어도 하나의 물질의 선택 또는 상기 항목들 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 상기 로비 페이지를 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
The robust page configured to select at least one of the items, the stress analysis item, the crack propagation analysis item, the selection of at least one substance to be analyzed by the pull-cell analysis item, or the item.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 이차 전지 특성 중 응력 분석과 관련한 모델의 기하학적 구조의 설계를 지원하는 샘플 영역, 모델의 경계 조건을 설정하는 메쉬 영역, 분석의 동작 또는 실행 조건을 설정하는 시뮬레이션 영역 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스를 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
A user interface including at least one of a sample region supporting a design of a geometric structure of a model related to stress analysis among the secondary battery characteristics, a mesh region setting a boundary condition of the model, and a simulation region setting an operation or an execution condition of analysis And outputting the output signal.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는
고정 경계 조건 또는 리튬 플럭스 경계 조건 중 적어도 하나의 설정을 지원하는 상기 메쉬 영역을 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method of claim 3,
The processor
And to output the mesh region supporting a setting of at least one of a fixed boundary condition or a lithium flux boundary condition.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
실리콘 박막 필름에서 크랙 전파 시뮬레이션에 이용되는 크랙 전파 모델의 분석을 처리하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
An electronic device configured to process analysis of a crack propagation model used for crack propagation simulation in a silicon thin film.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 이차 전지 특성 중 크랙 전파 분석과 관련하여, 상기 크랙 전파 분석에 적용될 물질 선택의 입력을 지원하는 시스템 버퍼 영역, 분석과 관련한 적어도 하나의 기능 아이콘을 포함하고 기능 아이콘 선택에 따른 모델 분석 결과를 제공하는 분석 영역, 크랙 발생의 정도를 시각적으로 표시하는 구조 영역 및 리튬 산화의 정도와 Li(리튬) 농도에 대응하는 응력 발생의 정도를 나타내는 응력 영역 중 적어도 하나를 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
A system buffer area for supporting input of a material selection to be applied to the crack propagation analysis, at least one function icon related to analysis, and a model analysis result according to function icon selection A structural region for visually indicating a degree of cracking, and a stress region indicating a degree of stress generation corresponding to a degree of lithium oxidation and a concentration of Li (lithium).
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 이차 전지의 특성 중 풀셀 분석과 관련하여, 풀셀 분석을 위한 물질을 선택할 수 있는 물질 선택 테이블 영역, 풀셀 분석에 이용되는 전극을 선택할 수 있는 전극 작업 테이블 영역, 풀셀 분석에 이용될 수 있는 다양한 재료들에 대한 리스트가 표시되는 풀셀 작업 테이블 영역 중 적어도 하나를 포함하는 상기 로비 페이지를 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
In relation to the analysis of the pull cell among the characteristics of the secondary battery, a material selection table area for selecting a material for the pull cell analysis, an electrode work table area for selecting an electrode used for pull cell analysis, various materials And a full-cell work table area in which a list for the full-cell work table area is displayed.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 풀셀 분석의 요청에 따라, 애노드 속성을 기입하는 영역, 캐소드 속성을 기입하는 영역, 전해질 속성을 기입하는 영역을 포함하는 물질 속성 영역;
입력된 개방 회로 전압 데이터에 대응하여 용적량과 전압 관계 그래프를 출력하는 개방 회로 전압 영역; 및
방전 전류, 컷 오프 전압, 시간, 싸이클 수 및 작업 이름 중 적어도 하나의 기입을 지원하는 시뮬레이션 영역;
중 적어도 하나를 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정된 전자 장치.
9. The method of claim 8,
The processor
A substance property area including a region for writing an anode property, a region for writing a cathode property, and an area for writing an electrolyte property, in response to the request of the pull-cell analysis;
An open circuit voltage region for outputting a volumetric relationship and a voltage relationship graph corresponding to the input open circuit voltage data; And
A simulation region that supports writing of at least one of a discharge current, a cut-off voltage, a time, a number of cycles, and a job name;
To the task page.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
순환 거동을 위한 2D를 생성하는 용량 전압 비교 아이콘, 용량 변이를 위한 2D 플롯을 생성하는 순환 용량 아이콘, 각 전극에서의 Li 농도를 위한 2D 플롯을 생성하는 농도 아이콘, 고체 전해질 인터페이스의 2D 이미지를 생성하는 SEI(Solid Electrolyte Interface) 아이콘 중 적어도 하나를 포함하는 분석 영역을 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정된 전자 장치.
The method according to claim 1,
The processor
A capacitive voltage comparison icon to generate 2D for cyclic behavior, a cyclic capacity icon to generate a 2D plot for capacity variation, a concentration icon to generate a 2D plot for Li concentration at each electrode, a 2D image of the solid electrolyte interface And an analysis area including at least one of a Solid Electrolyte Interface (SEI) icon to be displayed on the operation page.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는
사용자 입력에 대응하여, 용량 대비 전압 분석 그래프, 순환 용량 그래프, 농도 그래프, SEI 그래프 중 적어도 하나를 상기 작업 페이지에 출력하도록 설정된 전자 장치.
11. The method of claim 10,
The processor
And outputting at least one of a capacity-versus-voltage analysis graph, a cyclic capacity graph, a concentration graph, and an SEI graph to the operation page corresponding to a user input.
사용자 입력에 따라 이차 전지의 특성 분석과 관련한 적어도 하나의 물질을 선택하거나 또는 상기 이차 전지의 응력 발생 분석, 크랙 전파 분석 또는 풀셀 분석 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 구성된 로비 페이지를 출력하는 동작;
사용자 입력을 수신하는 동작;
상기 사용자 입력에 대응하여 상기 물질 관련 정보 입력을 지원하는 입력 영역 및 상기 물질에 대한 응력 분석 결과, 크랙 전파 분석 결과 또는 풀셀 분석 결과 중 적어도 하나의 분석 결과를 포함하는 결과 영역 중 적어도 하나를 포함하는 작업 페이지를 출력하는 동작;을 포함하고,
상기 작업 페이지를 출력하는 동작에서,
상기 이차 전지의 특성 중 응력 분석 항목, 풀셀 분석 항목, 크랙 분석 항목에 대응하는 아이콘을 포함하는 분석 영역을 상기 작업 페이지에 출력하고, 사용자 입력에 따라 선택된 아이콘에 대응하는 모델의 분석 결과를 상기 작업 페이지에 출력하는 이차 전지 특성 시뮬레이션 방법.
Outputting a lobby page configured to select at least one substance related to the analysis of characteristics of the secondary battery according to user input or to select at least one of stress analysis, crack propagation analysis, or full cell analysis of the secondary battery;
Receiving user input;
An input area for supporting the input of the material-related information corresponding to the user input, and a result area containing at least one analysis result of a crack analysis result or a full-scale analysis result as a result of stress analysis on the material And outputting an operation page,
In the operation of outputting the operation page,
An analysis area including an icon corresponding to a stress analysis item, a full cell analysis item, and a crack analysis item among the characteristics of the secondary battery is output to the operation page, and the analysis result of the model corresponding to the icon selected according to the user input, A method for simulating characteristics of a secondary battery to be output to a page.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120046776A1 (en) * 2011-10-31 2012-02-23 Sakti3, Inc. Computer aided solid state battery design method and manufacture of same using selected combinations of characteristics
JP2012154665A (en) 2011-01-24 2012-08-16 Toyota Central R&D Labs Inc Simulation device of secondary battery
JP2015135286A (en) 2014-01-17 2015-07-27 株式会社豊田中央研究所 Characteristic estimation device of secondary battery
KR101675348B1 (en) * 2015-11-17 2016-11-22 한국과학기술연구원 Simulation method and system for development of secondary cell

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918387B1 (en) 2007-09-06 2009-09-24 한국전자통신연구원 Method for design of liquid electrolyte system for high charge/discharge rate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154665A (en) 2011-01-24 2012-08-16 Toyota Central R&D Labs Inc Simulation device of secondary battery
US20120046776A1 (en) * 2011-10-31 2012-02-23 Sakti3, Inc. Computer aided solid state battery design method and manufacture of same using selected combinations of characteristics
JP2015135286A (en) 2014-01-17 2015-07-27 株式会社豊田中央研究所 Characteristic estimation device of secondary battery
KR101675348B1 (en) * 2015-11-17 2016-11-22 한국과학기술연구원 Simulation method and system for development of secondary cell

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