WO2023090966A1 - 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법 - Google Patents
리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (9)
- 전지의 건강상태(SoH, state of health)를 추정하는 방법으로서,a) 건강상태 확인 대상 전지를 완전히 충전시킨 상태에서 0.01초 이상 휴지 상태로 유지하는 단계;b) 상기 휴지 상태 동안 전압강하가 이루어진 상태에서 OCV(det)를 측정하는 단계;c) 상기 건강상태 확인 대상 전지의 사용 초기에 상기 a) 및 b)와 동일한 방법으로 미리 측정해 둔 OCV(ini)로부터 상기 OCV(det)를 빼서 △OCV를 구하는 단계; 및d) 상기 △OCV의 크기로부터 전지의 건강상태(%)를 추정하는 단계;를 포함하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제1항에 있어서,상기 d) 단계에서 상기 전지의 건강상태(%) 추정은, 리튬-황 전지의 건강상태(%)가 △OCV 크기에 음의 상관관계를 갖는 함수를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제1항에 있어서,상기 d) 단계에서 상기 전지의 건강상태(%)의 추정은 상기 측정된 △OCV를 미리 준비된, △OCV 크기에 대응하는 전지의 건강상태(%) 매핑(mapping) 레퍼런스와 대비하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제3항에 있어서,상기 △OCV 크기에 대응하는 전지의 건강상태(%) 매핑(mapping) 레퍼런스는, 상기 건강상태 확인 대상 전지와 동일하게 제작된 전지에 대하여, 완충 및 완방전을 반복하여 각 충방전 사이클에서 하기 수학식 1에 의한 전지의 건강상태(%)(SoH (%)) 데이터와 상기와 동일한 방법으로 △OCV 데이터를 구하고, 이들을 일대일 대응시켜 작성된 데이터인 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법:[수학식 1]SoH(%) = [C(det)/C(ini)] X 100C(ini): 열화 전 가용 용량, C(det): 열화 후 가용 용량
- 제4항에 있어서,상기 매핑(mapping) 레퍼런스는 SoH(%)를 y축으로 하고, △OCV 크기를 x축으로 하여 나타낸 그래프이거나, SoH(%)와 이에 대응하는 △OCV 크기를 일대일로 대응시킨 룩업(lookup) 테이블인 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제1항에 있어서,상기 c) 단계에서 상기 초기는 전지의 최초 사용으로부터 전지의 열화율이 10% 이내인 시점까지인 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제1항에 있어서,상기 d) 단계에서 △OCV의 크기로부터의 전지의 건강상태(%) 추정은 상기 건강상태 확인 대상 전지와 동일하게 제작된 전지에 대하여, 완충 및 완방전을 반복하여 각 사이클에서 얻은 전지의 건강상태(%) 데이터를 y축 값으로 하고, 상술한 것과 동일한 방법으로 구한 △OCV 데이터를 x축 값으로 하여 산점도 그래프를 얻고, 상기 산점도 그래프에 최소제곱법을 적용하여 피팅(fitting) 함수를 구하고, 상기 피팅 함수에 건강상태 확인 대상 전지로부터 얻은 △OCV를 대입하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
- 제1항에 있어서,상기 d) 단계에서 △OCV의 크기로부터의 전지의 건강상태(%) 추정은 하기 수학식 2에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법:[수학식 2]상기 식에서OCV(ini)는 전지 사용 초기에 완충 상태에서 0.01초 이상 휴지 상태로 유지한 후 측정한 OCV이고,상기 OCV(det)는 건강상태 확인 대상 전지를 완충시킨 상태에서 상기 휴지 상태 유지 기간과 동일한 기간 동안 휴지 상태로 유지한 후 측정한 OCV이고,j는 다항함수 최고 차원이고,ai는 i차 항의 계수이고,c는 OCV(ini)에 대응하는 SoH(%) 값이다.
- 제1항에 있어서,상기 a) 단계에서 휴지 상태는 0.01초 내지 3분간 유지하는 것을 특징으로 하는 하는 리튬-황 전지의 건강상태 추정 방법.
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