KR20200113767A - Method for improving performance of a detached battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리의 성능향상 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 폐차 등에서 탈거된 배터리의 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the performance of a battery. More specifically, the present invention relates to a method of improving the performance of a battery removed from a scrapped vehicle.
친환경 자동차로서, 전기자동차, 그리고 기존의 차량과 전기자동차의 중간 단계로 자동차 주행 중 회생제동으로 발생한 전원을 배터리에 저장하고 내연기관 원동기(엔진)의 작동을 보조하거나 단독으로 가동하는 모터가 장착된 하이브리드 자동차 등이 있다.As an eco-friendly vehicle, it is an electric vehicle, and it is an intermediate step between an existing vehicle and an electric vehicle.It is equipped with a motor that stores power generated by regenerative braking while driving in the battery and assists the operation of the internal combustion engine's prime mover (engine) or operates independently. Hybrid cars.
이들 친환경 자동차의 핵심은 배터리의 성능이며, 일반 자동차 배터리의 평균 수명이 3~4년 정도인데 반해 친환경 자동차들의 배터리는 10년간 20만㎞를 주행해도 새 차의 70%정도의 성능을 유지할 정도로 우수하다.The core of these eco-friendly cars is the performance of the battery, and while the average life span of ordinary car batteries is about 3 to 4 years, the batteries of eco-friendly cars are excellent enough to maintain 70% of the performance of new cars even when driving 200,000 km for 10 years. Do.
따라서 친환경 자동차가 폐차되어야 하는 경우라도 장착된 배터리의 성능은 폐기하기 아까운 상태인 경우가 많이 있다.Therefore, even when an eco-friendly vehicle is to be scrapped, there are many cases where the performance of the installed battery is difficult to dispose of.
이에 폐차되는 자동차에서 탈거된 배터리를 재활용하기 위해 탈거된 배터리의 성능을 확인하고 성능을 향상시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a method to check the performance of the removed battery and improve the performance in order to recycle the battery removed from the scrapped vehicle.
본 발명의 목적은 차량으로부터 탈거된 배터리를 재활용하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for recycling a battery removed from a vehicle.
본 발명의 다른 목적은 차량으로부터 탈거된 배터리의 성능을 확인할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for checking the performance of a battery removed from a vehicle.
본 발명의 또 다른 목적은 차량으로부터 탈거된 배터리의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method capable of improving the performance of a battery removed from a vehicle.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법에 의해 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the method for improving the performance of the removed battery according to the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법은 배터리 스펙확인 단계(S100), 1차 방전 단계(S200), 1차 충전 단계(S300), 2차 방전 단계(S400), 용량확인 단계(S500), 2차 충전 단계(S600)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method for improving the performance of the removed battery according to an embodiment of the present invention includes a battery specification check step (S100), a first discharge step (S200), a first charging step (S300), a second discharge step (S400), and a capacity check. It characterized in that it comprises a step (S500), a secondary charging step (S600).
본 발명은 차량으로부터 탈거된 배터리의 성능을 향상하고 성능을 향상시켜 재활용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The present invention provides an effect of improving the performance of the battery removed from the vehicle and improving the performance so that it can be recycled.
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법의 순서도이다.
제2도는 탈거된 배터리 스펙을 확인한 결과를 보여주는 예시적인 표이다.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법에 의해 향상된 배터리 용량을 보여주는 용량확인 결과표이다.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법의 순서도이다.
제5도는 밸런싱이 깨진 상태의 배터리셀은 보여주는 도면이다.
제6도는 밸런싱이 깨진 불균형 배터리팩을 직렬 충전한 결과를 보여주는 도면이다.1 is a flowchart of a method for improving performance of a removed battery according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary table showing the result of confirming the removed battery specifications.
3 is a table showing a capacity check result table showing an improved battery capacity by a method for improving performance of a removed battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method for improving performance of a removed battery according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a battery cell in a state in which the balancing is broken.
6 is a diagram showing a result of serial charging of an unbalanced battery pack whose balancing is broken.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, a method for improving the performance of a removed battery according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement it. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
또한 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.In addition, in the following description, only parts necessary to understand the performance improvement method of the removed battery according to the exemplary embodiment of the present invention will be described, and descriptions of other parts may be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and meanings consistent with the technical idea of the present invention so that the present invention can be most appropriately expressed. And should be interpreted as a concept.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.In various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in one embodiment by using the same reference numerals, and in other embodiments, configurations different from the one embodiment will be described.
도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법의 순서도가 도시되어 있다.1 is a flowchart of a method for improving performance of a removed battery according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법은 배터리 스펙확인 단계(S100), 1차 방전 단계(S200), 1차 충전 단계(S300), 2차 방전 단계(S400), 용량확인 단계(S500), 2차 충전 단계(S00)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the method for improving the performance of the removed battery according to an embodiment of the present invention includes a battery specification check step (S100), a first discharge step (S200), a first charging step (S300), and a second discharge. It comprises a step (S400), a capacity check step (S500), and a secondary charging step (S00).
배터리 스펙확인 단계(S100)는 탈거된 배터리의 스펙을 확인하는 단계이다. The battery specification confirmation step (S100) is a step of confirming the specifications of the removed battery.
국내 생산된 하이브리드자동차의 경우 보급 초기엔 프라이드하이브리드 차량에서와 같이 니켈수소배터리가 장착되었다. 그러나 이후 대부분의 차량에는 높은 에너지 저장 밀도, 높은 전압과 안정성, 다양항 형상 설계가 가능한 리튬이온폴리머배터리가 사용되고 있다. 이와 같이 다양한 종류의 배터리가 친환경 자동차에 사용될 수 있으며, 배터리 성능 향상에 앞서 탈거된 배터리가 어떤 스펙을 갖는 페터리인지 확인할 필요가 있다.In the case of domestically produced hybrid vehicles, nickel hydride batteries were installed as in the pride hybrid vehicles at the beginning of distribution. However, since then, most vehicles have used lithium-ion polymer batteries with high energy storage density, high voltage and stability, and capable of designing various shapes. As described above, various types of batteries can be used in eco-friendly automobiles, and it is necessary to confirm what specifications the removed battery has before improving battery performance.
이때 확인해야 할 스펙으로는 도 2에 도시된 바와 같이 배터리의 적용차종, 용량, 자연방전 여부, 방전 특징, 팩당 모듈 개수, 모듈당 셀 개수, 1셀당 전압/전류값 등이 포함될 수 있다.As shown in FIG. 2, the specifications to be checked may include a vehicle type, capacity, natural discharge, discharge characteristics, number of modules per pack, number of cells per module, voltage/current value per cell, as shown in FIG. 2.
다음으로 스펙이 확인된 배터리를 1차 방전시킨다(S200).Next, the battery whose specifications are confirmed is first discharged (S200).
1차 방전은 배터리 스펙확인 단계에서 확인된 배터리의 스펙에 따라 셀당 방전종지전압, 모듈별 방전종지전압, 방전 조건 등을 결정하여 진행한다.The primary discharge proceeds by determining a discharge stop voltage per cell, a discharge stop voltage for each module, and a discharge condition according to the specifications of the battery identified in the battery specification verification step.
도 2에 도시된 바와 같은 스펙의 리튬이온폴리머배터리의 경우 예를 들어 아래와 같이 방전조건을 설정할 수 있다.In the case of a lithium-ion polymer battery of the specification as shown in FIG. 2, for example, a discharge condition may be set as follows.
- 셀당 방전종지전압을 2.5V-Discharge end voltage per cell is 2.5V
- 모듈별 방전종지전압을 20V(=2.5V*8셀)-Discharge end voltage for each module is 20V (=2.5V*8 cells)
- 20V/5.3Ah 방전 (1C 조건), 20V/10.6Ah (2C 조건)-20V/5.3Ah discharge (1C condition), 20V/10.6Ah (2C condition)
이때 작업 시간을 단축하기 위해 가급적 방전은 2C 조건으로 진행하는 것이 바람직하다.At this time, in order to shorten the working time, it is preferable to proceed with the discharge at 2C condition.
다음으로 1차 방전된 배터리를 충전시킨다(S300: 1차 충전 단계).Next, the primary discharged battery is charged (S300: primary charging step).
충전 조건 역시 확인된 배터리 스펙에 따라 결정될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같은 스펙의 배터리의 경우 예를 들어 다음과 같은 조건으로 배터리를 충전시킬 수 있다.The charging condition may also be determined according to the confirmed battery specification, and in the case of a battery having the specification as shown in FIG. 2, the battery may be charged under the following conditions, for example.
- 셀당 충전방지전압: 4.5V-Charge prevention voltage per cell: 4.5V
- 모듈별 충전방지전압: 36V(=4.5V*8셀)-Charging prevention voltage by module: 36V (=4.5V*8 cells)
- 36V/5.3Ah (1C 조건)-36V/5.3Ah (1C condition)
다음으로 위와 같이 1차 충전된 배터리를 재방전 시킨다(S400: 2차 방전 단계).Next, the primary charged battery is re-discharged as above (S400: secondary discharging step).
2차 방전 단계에서의 방전 조건은 1차 방전 단계에서와 동일하다.Discharge conditions in the second discharge step are the same as in the first discharge step.
다음으로 배터리의 용량을 확인한다(S500).Next, check the capacity of the battery (S500).
배터리 용량 확인 단계는 1차 방전 단계에서의 방전시간, 2차 방전 단계에서의 방전시간 비교를 통해 탈거된 배터리의 용량 변화를 확인하는 단계이다.The battery capacity check step is a step of confirming the change in capacity of the removed battery by comparing the discharge time in the first discharge step and the discharge time in the second discharge step.
지금까지 설명한 방법에 따라 배터리를 충전 및 방전시킨 결과 도 3에 도시된 바와 같이 배터리모듈의 용량이 평균 80%이상으로 회복되었음을 확인할 수 있었다.As a result of charging and discharging the battery according to the method described so far, it was confirmed that the capacity of the battery module recovered to an average of 80% or more as shown in FIG. 3.
비교 실시예로서 1차 충전 단계에서 셀당 충전방지전압을 4.0V~4.2V로 변경하여 실험한 결과 배터리 용량이 회복되지 않음을 확인할 수 있었다.As a comparative example, as a result of experiment by changing the charge prevention voltage per cell to 4.0V to 4.2V in the first charging step, it was confirmed that the battery capacity was not recovered.
이와 같이 확인된 배터리의 스펙에 따라 적절한 셀당 충전방지전압을 설정하지 않는 경우 배터리 용량이 회복되지 않을 수 있으므로 적절한 충전방지전압의 설정이 매우 중요하다.If an appropriate charge-prevention voltage per cell is not set according to the battery specifications, the battery capacity may not be recovered, so setting an appropriate charge-prevention voltage is very important.
용량이 확인된 배터리 중 재활용이 가능한 배터리는 다시 충전하여 재활용한다(S600: 2차 충전 단계).Among the batteries whose capacity is confirmed, recyclable batteries are recharged and recycled (S600: secondary charging step).
도 4에 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법이 도시되어 있다.4 shows a method of improving the performance of a removed battery according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법은 도 1에 도시된 실시예에 단위별 용량 확인 단계(S700) 및 부분 충전 단계(S800)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for improving the performance of a removed battery according to another embodiment of the present invention is characterized in that it further includes a unit-specific capacity checking step (S700) and a partial charging step (S800) in the embodiment shown in FIG. 1.
단위별 용량 확인 단계(S700)는 배터리를 구성하는 모듈 또는 팩 단위로 용량을 확인하는 단계이며, 부분 충전 단계(S800)는 모듈 단위 또는 팩 단위로 배터리를 충전하는 단계이다.The unit capacity check step (S700) is a step of checking the capacity in units of modules or packs constituting the battery, and the partial charging step (S800) is a step of charging the battery in units of modules or packs.
보다 상세히 설명하면, 자동차에 설치되어 사용되는 과정에서 배터리의 모듈들은 반복적인 충방전으로 도 5에 도시된 바와 같이 팩마다 자연스럽게 전압이 다르게 된다. 그리고 밸런싱이 깨진 상태에서 오랜 시간 운행하면 배터리는 정상적인 작동을 할 수 없게 된다.In more detail, in the process of being installed and used in a vehicle, the modules of the battery naturally have different voltages for each pack as shown in FIG. 5 due to repeated charging and discharging. And if the balance is broken and operated for a long time, the battery cannot operate normally.
이와 같이 밸런싱이 깨진 배터리팩을 만충전압 4.2V/모듈로 가정하고 16.8V까지 4개의 모듈을 직렬로 충전하면 도 6에 도시된 바와 같이 배터리팩의 전압을 16.8V이지만 모듈별 전압을 4.2V가 아닌 4.25V로 과충전된 모듈과 4.17V로 아직 충전을 더 해야 하는 모듈까지 균등한 SOC(state of charge)값을 유지할 수 없다. 또한 이런 배터리는 실제로 사용할 때 가장 낮게 충전(4.17V)된 모듈을 따라 충전되므로 배터리의 성능이 저하되게 된다.In this way, assuming that the balanced battery pack is a full charge voltage of 4.2V/module and 4 modules are charged in series up to 16.8V, the voltage of the battery pack is 16.8V, but the voltage of each module is 4.2V as shown in FIG. It is not possible to maintain a uniform state of charge (SOC) value for modules that are overcharged at 4.25V and modules that still need to be charged at 4.17V. In addition, these batteries are charged according to the module that is charged the lowest (4.17V) when actually used, so the performance of the battery is degraded.
이에 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법은 단위별 용량 확인 단계에서 배터리를 구성하는 모듈 또는 팩 단위로 충전된 용량을 측정하여 용량이 저하된 모듈 또는 팩을 확인하고, 부분 충전 단계에서 용량이 저하된 모듈 또는 팩을 충전시킨다. 이때 하이브리드 자동차 배터리의 경우 모듈 단위로 충전 용량 확인 및 부분 충전을 하고, 하이브리드 자동차 배터리에 비해 용량이 수십배가 큰 전기자동차 배터리의 경우 모듈 단위로 충전 용량 확인 및 부분 충전을 하는 것이 바람직하다.Accordingly, in the method for improving the performance of a removed battery according to another embodiment of the present invention, the module or pack whose capacity is reduced by measuring the capacity charged in units of modules or packs constituting the battery in the unit capacity check step, The module or pack whose capacity has decreased during the charging phase is charged. At this time, in the case of a hybrid vehicle battery, it is preferable to check the charging capacity and partially charge in a module unit, and in the case of an electric vehicle battery having a capacity tens of times larger than that of a hybrid vehicle battery, it is preferable to check the charging capacity and partially charge in a module unit.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법은 위와 같은 단위별 용량 확인 단계 및 부분 충전 단계를 통해 탈거된 배터리의 밸런싱을 맞춰줌으로써 탈거된 배터리의 성능을 향상시킬 수 있다.In the method for improving the performance of a removed battery according to another embodiment of the present invention, the performance of the removed battery may be improved by balancing the removed battery through the unit-specific capacity check step and the partial charging step as described above.
비록 도 4에는 단위별 용량 확인 단계(S700) 및 부분 충전 단계(S800)가 2차 충전 단계(S600) 후에 수행되는 것으로 개시되어 있으나 단위별 용량 확인 단계(S700) 및 부분 충전 단계(S800)는 2차 충전 단계 중에 수행될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Although FIG. 4 discloses that the unit capacity checking step (S700) and the partial charging step (S800) are performed after the secondary charging step (S600), the unit capacity checking step (S700) and the partial charging step (S800) are It will be appreciated that it can be performed during the secondary charging step.
즉, 2차 충전 단계 중에 각 단위별 용량을 확인하여 일부 모듈 또는 팩이 만충전압에 도달하였지만 나머지 일부 모듈 또는 팩이 만충전압에 도달하지 못함을 확인하고(단위별 용량 확인 단계 S700) 만충전압에 도달하지 못한 일부 모듈 또는 팩을 부분 충전할 수 있다(부분 충전 단계 S800).That is, during the second charging step, the capacity of each unit is checked to confirm that some modules or packs have reached the full voltage, but the remaining modules or packs have not reached the full voltage (capacity check step S700 for each unit). Some modules or packs that have not been reached may be partially charged (partial charging step S800).
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 탈거된 배터리의 성능향상 방법을 구체적인 실시예를 참고로 한정되게 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.So far, a method of improving the performance of a removed battery according to an embodiment of the present invention has been described with reference to specific embodiments. However, the present invention is not limited to these specific embodiments, and it should be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention claimed in the claims.
Claims (1)
스펙이 확인된 상기 배터리를 방전시키는 1차 방전 단계(S200);
방전된 상기 배터리를 충전시키는 1차 충전 단계(S300);
1차 충전된 상기 배터리를 상기 1차 방전 단계와 동일한 조건에서 방전시키는 2차 방전 단계(S400);
상기 1차 방전 단계에서의 방전시간과 상기 2차 방전 단계에서의 방전시간을 비교하여 상기 배터리의 용량 변화를 확인하는 용량확인 단계(S500); 및
재활용이 가능한 것으로 용량이 확인된 상기 배터리를 다시 충전시키는 2차 충전 단계(S00);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탈거된 배터리의 성능향상 방법.Battery specification confirmation step (S100) of confirming the specifications of the removed battery;
A first discharging step (S200) of discharging the battery whose specifications are confirmed;
A primary charging step of charging the discharged battery (S300);
A second discharging step (S400) of discharging the first charged battery under the same conditions as the first discharging step;
A capacity check step (S500) of comparing the discharge time in the first discharging step and the discharging time in the second discharging step to check a change in capacity of the battery; And
A secondary charging step (S00) of recharging the battery whose capacity is confirmed to be recyclable;
Method for improving the performance of the removed battery, characterized in that comprising a.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190034439A KR20200113767A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method for improving performance of a detached battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190034439A KR20200113767A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method for improving performance of a detached battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200113767A true KR20200113767A (en) | 2020-10-07 |
Family
ID=72883472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190034439A KR20200113767A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method for improving performance of a detached battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200113767A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022080771A1 (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 굿바이카 주식회사 | Electric outboard engine using removed electric motor, and manufacturing method therefor |
-
2019
- 2019-03-26 KR KR1020190034439A patent/KR20200113767A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022080771A1 (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 굿바이카 주식회사 | Electric outboard engine using removed electric motor, and manufacturing method therefor |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |