KR102532656B1 - 전기차 폐배터리 거래 시스템 - Google Patents

전기차 폐배터리 거래 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차 폐배터리 거래 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차에서 발생된 폐배터리의 잔존수명을 계산하고 잔존수명에 따라 분류된 배터리를 구매희망자와 매칭시켜 거래가 이루어지는 플랫폼을 제공하는 전기차 폐배터리 거래 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템은, 폐배터리에 대한 정보가 등록되고 거래가 이루어지는 폐배터리 거래시스템에 있어서, 폐배터리에 대한 정보와 배터리 구매요청 정보가 입력되는 입력부와, 상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 저장되는 저장부와, 상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와, 구매요청 정보 데이터를 비교하고 매칭여부를 분석하는 제어부 및 상기 제어부로부터 매칭된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 출력되는 출력부를 포함한다.

Description

전기차 폐배터리 거래 시스템{Electric vehicle waste battery trading system}
본 발명은 전기차 폐배터리 거래 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차에서 발생된 폐배터리의 잔존수명을 계산하고 잔존수명에 따라 분류된 배터리를 구매희망자와 매칭시켜 거래가 이루어지는 플랫폼을 제공하는 전기차 폐배터리 거래 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
최근 핸드폰이나 노트북 등 다양한 전자기기에 사용되는 배터리뿐만 아니라, 환경오염 문제로 인해 내연기관에서 전기차로 점차 변화되는 추세에 따라 전기차에 사용되는 배터리 수요도 증가하면서 배터리 기술에 대한 중요성이 커지고 있다.
특히, 전기차는 충전 및 방전이 가능한 배터리를 주요 에너지원으로 사용하기 때문에 최대로 충전가능한 전기량이나 충전속도가 중요한 요소로 작용하고, 충전 및 방전이 반복되면서 배터리의 에너지 저장기능이 점차 감소하게 되며, 일정기준 이하의 충방전 기능을 보이는 경우(예를 들어, 초기 대비 80% 이하의 용량을 가지게 된 경우) 해당 배터리를 폐기하고 새로운 배터리로 교체해야 한다. 여기서, 폐기된 배터리의 경우 성능이 감소된 것이지 충전 및 방전이 아예 불가능한 배터리가 아니므로, 폐기된 배터리 중에서 사용가능한 배터리를 다른 분야에 재활용할 수도 있다.
그에 따라, 폐기된 배터리의 재활용 시 얼마만큼의 재활용 성능을 보이는지 알기 위하여 폐배터리의 잔존수명을 예측하는 것이 핵심이라고 볼 수 있는데, 상기 예측방법으로는 인위적으로 배터리를 충전 및 방전시키는 테스트를 실시하여 잔존수명을 예측하는 방법이나 배터리의 충전곡선 기울기를 이용하여 배터리의 용량을 평가하고 이를 바탕으로 잔존수명을 예측하는 방법 등 다양한 방법이 존재한다.
이와 관련하여, 대한민국 특허공개 제10-2021-0134137호에서는, 전기차 배터리의 잔존수명 예측방법 및 장치를 개시하고 있으며, 보다 상세하게는 배터리의 충전 사이클의 누적에 따라 각각의 충전 사이클에서 충전 파라미터의 변화에 대한 정보를 포함하는 충전 히스토리 정보를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨팅 장치가, 상기 획득된 충전 히스토리 정보에 포함된 충전 사이클 각각에서의 충전 파라미터의 변화율에 기초하여 상기 배터리의 잔존 수명에 대한 정보를 출력하는 단계를 포함하는 방법을 개시한다.
여기서, 배터리의 잔존수명에 큰 영향을 주는 파라미터로는 온도, 충방전 싸이클 또는 배터리용량 대비 충방전전류의 양을 알 수 있는 방전율 등이 존재하는데, 이러한 파라미터들이 배터리 잔존수명을 계산하는 각각의 요소가 되어서는 정확한 잔존수명값을 얻을 수 없어, Primary Parameter를 전부 포함하는 잔존수명 측정식을 통해 정확한 잔존수명을 계산할 필요가 있다.
또한, 상기 방법으로부터 잔존용량별로 분류된 배터리는 그대로 폐기하는 것보다는 재판매되어 2차적으로 재사용(re-use) 또는 리사이클(recycle)을 통한 활용이 가능한데, 실제 폐배터리에 대한 정확한 잔존용량을 측정하는 방법이나 잔존용량을 측정할 수 있다고 하더라도 이에 대한 거래시장에 활성화되지 않아 2차활용이 거의 이루어지지 않음에 따라 분류된 배터리를 구매희망자와 매칭시켜 거래가 이루어지는 플랫폼을 제공할 필요가 있다.
1. 한국 특허공개 제10-2021-0134137호(2021.11.09 공개)
본 발명은 전기차에서 발생된 폐배터리의 잔존수명을 계산하고 잔존수명에 따라 분류된 배터리를 구매희망자와 매칭시켜 거래가 이루어지는 플랫폼을 제공하는 전기차 폐배터리 거래 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템은, 폐배터리에 대한 정보가 등록되고 거래가 이루어지는 폐배터리 거래시스템에 있어서, 폐배터리에 대한 정보와 배터리 구매요청 정보가 입력되는 입력부와, 상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 저장되는 저장부와, 상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와, 구매요청 정보 데이터를 비교하고 매칭여부를 분석하는 제어부 및 상기 제어부로부터 매칭된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 출력되는 출력부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터는, 폐배터리 판매자의 개인정보, 판매희망가격, 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하고, 상기 구매요청 정보 데이터는, 폐배터리 구매자의 개인정보, 구매희망가격, 구매를 원하는 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터는, 배터리의 초기용량을 측정하는 단계와, 상기 배터리가 일정기간 이상 사용된 이후의 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 측정하는 단계와, 상기 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수로부터 일정기간 이상 사용된 이후 배터리의 잔존용량을 측정하는 단계 및 상기 배터리의 초기용량에서 잔존용량의 차를 기초로 배터리의 잔존수명을 측정하는 단계를 통해 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기배터리의 잔존수명을 측정하는 단계는, 다음의 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112021143620744-pat00001
여기서, Y는 폐배터리의 잔존용량, Yi는 zone i에서의 배터리의 초기용량, Ea는 활성화 에너지(J/mol), Ai는 "Constant for Reference Mapping Condition", R은 기체상수(8.314J/mol·K), TJR은 배터리 내부 온도, tn은 n회 충방전했을 때의 수명(sec), ti-1 n은 zone i에서의 n회 충방전 후 수명(sec)을 의미한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 TJR은, 상기 배터리 내 복수의 셀(cell) 중에서 가장 높은 온도를 가진 셀의 온도인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 TJR은 다음의 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
TJR = Ti + TC-rate
여기서, Ti는 외기조건과 평형상태를 유지한 배터리 셀의 온도, TC-rate는 충방전율에 따라 배터리가 스트레스를 받아 가열되어 증가된 온도를 의미한다.
본 발명에 따르면, 온도, 충방전 싸이클 및 방전율 파라미터를 통해 배터리의 잔존수명을 정확하게 측정함으로써 폐배터리 활용가능성에 대한 정확한 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 폐배터리에 대한 정확한 잔존용량 정보를 기초로 배터리에 대한 거래가 이루어지는 플랫폼을 제공함으로써 폐기되는 배터리를 줄이고 배터리 거래시장을 활성화시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템의 상세블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 잔존수명 측정방법에 있어서, 충방전 사이클에 따른 배터리 잔존용량값을 영역(zone)별로 나타낸 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
우선 배터리는 그 기본이 되는 복수의 셀(cell)로 구성되는데, 상기 셀은 전기에너지를 충전 및 방전해서 사용할 수 있는 리튬이온 배터리의 기본 단위이다. 세부적으로는 양극, 음극, 분리막, 전해액을 가지고 사각형의 알루미늄 케이스에 삽입하여 제작이 되며, 자동차 내부 한정된 공간 내에서 최대한의 성능을 발휘하기 위해서는 단위부피당 높은 용량을 필요로 하며, 긴 수명을 가져야 한다. 또한, 주행 중에 발생하는 외부충격을 잘 견디고 고온/저온 환경에서도 성능에 이상이 없도록 안정적인 구조를 가져야 한다.
외부충격이나 열, 진동 등으로부터 상기 복수의 셀은 보호하기 위하여, 일정 개수의 셀이 번들(bundle) 단위로 구획되어 하나의 배터리 팩(pack)을 형성할 수 있으며, 복수의 배터리 팩을 하나의 모듈(module)에 장착하여 배터리 모듈을 구성하며, 배터리 모듈 내부에 배터리 관리시스템(Battery Management System), 냉각시스템 등 각종 제어 및 보호시스템을 장착되어 배터리의 전압이나 충방전 상태 등을 전체적으로 제어할 수 있게 된다.
우선, 배터리 팩이 전기차 등에 장착되어 일정기간동안 충전 및 방전이 반복적으로 이루어지면서, 배터리 용량이 감소한다. 일정기간 이상의 충방전 사이클이 지나면서 기존 용량대비 일정비율 이상을 잃게 되면 배터리를 폐기해야 하는데, 충전 후 50%의 용량만 사용하고 재충전하면서 반복 사용한 경우에는 초기 예상보다 잔존수명이 늘어나게 된다. 따라서, 본 발명에서는 배터리의 잔존수명을 단순히 충방전 횟수만으로 단일화해서 지정하는 것이 아니라, 온도, 충방전 싸이클, 방전율에 따른 온도증가, 충방전시 완충여부에 대한 파라미터를 종합적으로 고려하여 배터리의 잔존수명을 정확하게 측정하는 방법이 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 전술한 배터리의 잔존수명을 정확하게 측정하는 방법 및 상기 방법으로부터 측정된 배터리의 잔존수명 정보를 통해 배터리의 거래가 이루어지는 거래 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 거래 시스템은, 폐배터리에 대한 정보가 등록되고 거래가 이루어지는 폐배터리 거래시스템(100)에 있어서, 폐배터리에 대한 정보와 배터리 구매요청 정보가 입력되는 입력부(110)와, 상기 입력부(110)로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 저장되는 저장부(120)와, 상기 입력부(110)로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와, 구매요청 정보 데이터를 비교하고 매칭여부를 분석하는 제어부(130) 및 상기 제어부(130)로부터 매칭된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 출력되는 출력부(140)를 포함한다.
상기 입력부(110)는 폐배터리에 대한 정보와 구매요청 정보를 입력하기 위한 입력장치로 이루어질 수 있으며, 사용자의 휴대단말기나 PC등이 대표적인 구성이다.
상기 입력부(110)로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터는, 폐배터리 판매자의 개인정보, 판매희망가격, 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하고, 상기 구매요청 정보 데이터는, 폐배터리 구매자의 개인정보, 구매희망가격, 구매를 원하는 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력부(110)를 통해 폐배터리를 판매하고자 하는 판매희망자는 배터리에 관련된 정보를 개인정보와 판매희망가격과 함께 입력하게 되고, 폐배터리를 구매하고자 하는 구매희망자는 원하는 배터리의 모델이나 잔존용량 등 구매요청 관련 정보를 입력하게 된다.
이렇게 입력부(110)로부터 입력되는 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 저장되는 저장부(120)를 더 포함한다. 상기 저장부(120)는 다수의 정보 데이터가 저장되는 데이터베이스를 의미하며, 입력된 정보는 배터리의 종류나 잔존용량, 가격대 등으로 분류되어 저장되며, 저장부(120)는 지속적으로 업데이트되면서 최신 입력된 정보를 실시간으로 공유할 수 있다.
다음으로, 상기 입력부(110)로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와, 구매요청 정보 데이터를 비교하고 매칭여부를 분석하는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(130)는 폐배터리를 판매하려는 판매희망자와 구매하려는 구매희망자를 상호 매칭시키기 위하여 각 입력부(110)로부터 입력된 정보 데이터를 상호 매칭시키기 위한 구성이다. 여기서, 매칭의 대상이 되는 데이터는 폐배터리의 종류나 가격대, 잔존용량 등의 데이터를 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 배터리의 잔존용량을 중심으로 설명한다.
상기 제어부(130)에서는 판매희망자가 입력부(110)를 통해 배터리의 정보를 입력하게 되면, 해당 정보로부터 본 발명에서 개시하는 배터리 잔존수명 측정방법에 의해 배터리의 잔존수명을 측정하거나, 기타 방법에 의해 계산된 잔존수명 관련 데이터를 구매희망자가 원하는 배터리의 용량과 비교하여 매칭되는 데이터를 특정하게 된다.
여기서, 상기 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터는, 배터리의 초기용량을 측정하는 단계와, 상기 배터리가 일정기간 이상 사용된 이후의 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 측정하는 단계와, 상기 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수로부터 일정기간 이상 사용된 이후 배터리의 잔존용량을 측정하는 단계 및 상기 배터리의 초기용량에서 잔존용량의 차를 기초로 배터리의 잔존수명을 측정하는 단계를 통해 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 잔존수명 측정방법은, 배터리의 초기용량을 측정하는 단계(s1)와, 상기 배터리가 일정기간 이상 사용된 이후의 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 측정하는 단계(s2)와, 상기 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수로부터 일정기간 이상 사용된 이후 배터리의 잔존용량을 측정하는 단계(s3) 및 상기 배터리의 초기용량에서 잔존용량의 차를 기초로 배터리의 잔존수명을 측정하는 단계(s4)를 포함한다.
우선, 배터리가 사용되기 전의 초기용량을 측정하게 되는데(s1), 이는 배터리 팩 내부에 존재하는 복수의 셀(Cell)이 가진 전체 용량을 의미한다. 다음으로, 배터리가 일정기간 이상 사용된 이후의 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 측정하는 단계(s2)를 거친다.
배터리의 잔존수명을 예측하기 위하여 가장 중요한 파라미터로는, 배터리 내부온도와 충방전 사이클이 존재한다. 상기 배터리 내부온도는 배터리 팩을 이루는 복수의 셀 각각의 온도의 평균으로 이루어질 수 있으며, 후술하는 배터리 팩 내부의 복수의 셀 중에서 가장 높은 온도를 갖는 셀의 온도를 의미할 수도 있다. 또한, 배터리의 충방전 사이클 횟수를 측정하게 되는데, 이는 초기 배터리 용량에서 충전 및 방전이 이루어지면서 배터리 전체용량이 감소하게 되므로, 충방전이 이루어진 횟수로부터 배터리의 잔존용량을 계산하기 위함이다.
상기 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 구한 이후에, 일정기간 이상 사용된 배터리의 잔존용량을 측정하는 단계(s3)를 거치고, 배터리 초기용량에서 잔존용량의 차를 기초로 잔존수명을 측정하는 단계(s4)를 통해 폐배터리의 잔존수명을 계산할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기배터리의 잔존수명을 측정하는 단계는, 다음의 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112021143620744-pat00002
여기서, Y는 폐배터리의 잔존용량, Yi는 zone i에서의 배터리의 초기용량, Ea는 활성화 에너지(J/mol), Ai는 "Constant for Reference Mapping Condition", R은 기체상수(8.314J/mol·K), TJR은 배터리 내부 온도, tn은 n회 충방전했을 때의 수명(sec), ti-1 n은 zone i에서의 n회 충방전 후 수명을 의미한다.
우선, Y는 폐배터리의 잔존용량으로써 본 수식을 통해 구하고자 하는 값이고, Yi는 zone i에서의 배터리의 초기용량을 의미한다. 여기서, zone i은 완충상태에서 일정한 SOC(State-of-Charge, 전체용량 대비 사용가능한 용량)지점까지 방전하고 다시 일정 SOC 지점까지 충전하는 것을 하나의 사이클로 하였을 때의 zone을 의미한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 그래프에서 zone 2는 95%에서 80%까지의 구간을 반복적으로 충방전하는 zone을 의미한다. 또한, 도 4에 도시된 그래프에서, 세로축은 SOC(State-of-Charge)로 전체용량 대비 사용가능한 용량에 대한 것으로 충방전에 따라 그 값이 계속 변화된다. 가로축은 시간에 대한 변수 t를 의미하고, 가로축인 t가 커질수록 사용시간이 증가됨에 따라 사용가능한 용량이 감소됨을 알 수 있다.
다음으로, Ea는 활성화 에너지(J/mol), Ai는 "Constant for Reference Mapping Condition", R은 기체상수(8.314J/mol·K)를 의미하고, 상기 3가지 값은 전부 상수이다.
또한, TJR은 배터리 내부 온도, tn은 n회 충방전했을 때의 수명(sec), ti-1 n은 zone i에서의 n회 충방전 후 수명(sec)을 의미한다.
상기 수식으로부터, 배터리의 초기용량 Yi에서 일정기간동안 배터리를 사용했을때의 사용된 배터리 용량값인
Figure 112021143620744-pat00003
에 반복된 충방전을 통한 수명에 대한 변수인 tn - ti-1 n를 곱한 값의 차를 계산함으로써 배터리의 잔존수명을 계산할 수 있다. 상기 수식에서 나타난 바와 같이, 온도와 충방전된 사이클이 변수로서 작용하고, 온도가 높을수록, 충방전된 사이클 횟수가 많을수록 잔존용량은 감소하게 된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 TJR은, 상기 배터리 내 복수의 셀(cell) 중에서 가장 높은 온도를 가진 셀의 온도인 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 배터리 팩 내부에는 복수의 셀이 존재하는데, 일반적으로는 각각의 셀이 균등하게 사용되고 충전됨에 따라 전체 온도는 유사한 값을 가진다. 여기서, 보다 정확한 계산값을 도출하기 위하여 상기 배터리 팩 내부의 복수의 셀 중에서 가장 높은 온도를 가진 셀의 온도를 특정하여 해당 온도값을 전술한 배터리 잔존용량 측정수식에 대입함으로써, 폐배터리의 잔존용량을 계산한 값이 실제 잔존용량보다 많아 해당 폐배터리를 수거하여 2차적으로 활용하는 경우에 계산값보다 적게 사용되는 문제점을 해결하고 보다 정확한 잔존용량값을 제공해줄 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 TJR은 TJR = Ti + TC-rate 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
여기서, Ti는 외기조건과 평형상태를 유지한 배터리 셀의 온도, TC-rate는 충방전율에 따라 배터리가 스트레스를 받아 가열되어 증가된 온도를 의미하는데, 온도가 배터리의 잔존수명을 계산하는데 중요한 인자로 작용하고, 특히 배터리 셀의 온도뿐만 아니라 충전 및 방전이 반복됨에 따라 배터리가 스트레스를 받아 열이 발생하면서 온도가 상승하게 된다. 그에 따라, 단순히 배터리 셀의 온도만으로 계산하면 그 정확도가 떨어질 수 있어, 외기조건과 평형상태를 유지한 배터리 셀의 온도(Ti)에 충방전율에 따라 배터리가 스트레스를 받아 가열되어 증가된 온도(TC-rate)를 더해줌으로써 보다 정밀한 온도값으로 잔존용량을 계산할 수 있게 된다.
상기 방법을 통해 폐배터리의 정확한 잔존용량값을 계산할 수 있으며, 이렇게 계산된 배터리 용량정보를 통해 폐배터리를 판매하려는 사람과 구매하려는 사람의 거래가 이루어질 수 있는 거래 시스템을 제공할 수 있다. 상기 제어부(130)로부터 매칭된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터는 출력부(140)를 통해 출력되어, 판매희망자와 구매희망자 각각에게 관련 내용을 전달하게 되며, 해당 정보를 수신한 사람들이 배터리나 기타 가격에 대해 동의하면 이후 거래가 이루어지게 된다.
판매희망자는 상기 입력부(110)를 통해 판매희망가격을 입력할 수 있으나, 상기 제어부(130)는, 상기 폐배터리 잔존용량에 대한 측정방법을 통해 계산된 잔존용량과 연동하여 판매가격이 자동산출되도록 제어할 수도 있다. 예를 들어, 상기 폐배터리의 잔존용량이 전술한 각 단계를 통해 도출되면, 상기 제어부(130)는 전체 용량대비 사용가능한 용량값으로부터 배터리의 초기 가격대비 잔존용량에 따른 가격비율을 산정하고, 이를 폐배터리 잔존용량에 대한 정보와 함께 출력함으로써, 판매희망자에게는 적정한 판매가를 산정해서 제시해줄 수 있으며, 구매희망자는 합리적인 비용으로 배터리를 구매할 수 있다는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 상기 배터리는 복수의 셀로 이루어지는 배터리 팩(pack) 단위 또는 복수의 배터리 팩으로 이루어지는 배터리 모듈(module) 단위로 구분해서 매매가 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 상기 배터리 모듈 내에는 수많은 배터리 셀이 존재하는데, 상기 제어부(130)를 통해 폐배터리의 모듈 전체의 잔존용량이 계산되면, 구매희망자는 모듈 전체에 대한 구매를 원할수도 있지만 그중 배터리 팩 일부에 대한 구매를 원할수도 있다. 그에 따라, 상기 제어부(130)가 폐배터리 잔존용량에 대한 측정방법을 통해 계산된 잔존용량과 연동하여 판매가격이 자동산출되는데, 배터리 모듈 전체에 대한 가격이 산출됨과 동시에 모듈 내부에 존재하는 배터리 팩 각각에 대한 판매가격도 함께 산출되도록 하여 구매희망자가 원하는 만큼의 배터리 팩을 선택해서 구매할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 폐배터리 거래시스템
110 : 입력부
120 : 저장부
130 : 제어부
140 : 출력부

Claims (6)

  1. 폐배터리에 대한 정보가 등록되고 거래가 이루어지는 폐배터리 거래시스템에 있어서,
    폐배터리에 대한 정보와 배터리 구매요청 정보가 입력되는 입력부;
    상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 저장되는 저장부;
    상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터와, 구매요청 정보 데이터를 비교하고 매칭여부를 분석하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 매칭된 폐배터리 정보 데이터와 구매요청 정보 데이터가 출력되는 출력부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 폐배터리 정보의 폐배터리의 종류와 판매 희망가격 및 잔존용량과 상기 구매요청 정보의 폐배터리의 종류와 구매 희망가격 및 잔존용량을 비교하여 매칭 여부를 결정하며,
    상기 잔존용량은 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 이용하여 결정되고,
    상기 입력부로부터 입력된 폐배터리 정보 데이터는, 폐배터리 판매자의 개인정보, 판매희망가격, 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하고,
    상기 구매요청 정보 데이터는, 폐배터리 구매자의 개인정보, 구매희망가격, 구매를 원하는 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터를 포함하고,
    상기 폐배터리의 잔존용량에 대한 정보 데이터는,
    배터리의 초기용량을 측정하는 단계;
    상기 배터리가 일정기간 이상 사용된 이후의 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수를 측정하는 단계;
    측정된 상기 배터리 온도와 충방전된 사이클 횟수로부터 일정기간 이상 사용된 이후 배터리의 잔존용량을 측정하는 단계; 및
    상기 배터리의 초기용량과 상기 배터리의 잔존용량의 차를 기초로 배터리의 잔존수명을 측정하는 단계;를 통해 도출되고,
    상기배터리의 잔존수명은, 다음의 수식을 통해 산출되고, TJR = Ti + TC-rate의 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 거래 시스템.
    Figure 112023017251869-pat00009

    (여기서, Y는 폐배터리의 잔존용량, Yi는 zone i에서의 배터리의 초기용량,
    Ea는 활성화 에너지(J/mol), Ai는 zone i에서의 "Constant for Reference Mapping Condition", R은 기체상수(8.314J/mol·K), TJR은 배터리 내 복수의 셀(cell) 중에서 가장 높은 온도를 가진 셀의 온도, tn은 n회 충방전했을 때의 수명(cycle), tn i-1은 zone i에서의 n회 충방전 후 수명(cycle), Ti는 외기조건과 평형상태를 유지한 배터리 셀의 온도, TC-rate는 충방전율에 따라 배터리가 스트레스를 받아 가열되어 배터리 내 복수의 셀 중에서 가장 높은 온도를 가진 셀의 증가된 온도).
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Citations (4)

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