고속 충전을 위한 이차전지모듈 냉각시스템 기술 개발
Development of Secondary Battery Module Cooling System Technology for Fast Charging
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초록
하이브리드 자동차 및 전기 자동차(하이브리드 및 전기자동차)용 배터리 팩은 고용량 대면적 셀을 적용하기 때문에 배터리 셀의 평균 온도는 중요한 관리 기준이 된다. 최근에는, 배터리 충전시간을 줄이기 위한 고속 충전 기술이 요구되고 있으며, 이에 따른 셀과 전장부품의 발열로 인해 배터리 팩 성능 및 수명의 저하가 발생한다. 따라서, 고속 충전에 따른 배터리 팩의 성능저하를 방지하기 위해 효과적인 배터리 냉각시스템이 필요하다. 본 연구에서는 파우치형 고속 충전용배터리 셀 적용 냉각시스템 및 모듈 설계를 도출하고 배터리의 효율을 극대화할 수 있는 냉각성능을 분석하였다. 베이퍼챔버 냉각시스템을 적용한 모듈의 온도 편차 분석 결과 모듈 내 온도 편차는 5.82 oC로 기존 알루미늄 냉각판 대비 낮은 온도를 보여 우수한 냉각시스템 효과를 보였다.
Abstract
Because high power with large size cell is used for the battery pack of hybrid electric vehicles and electric vehicles (HEV and EV), average temperature in a battery cell is the important criteria of the thermal management of the battery pack. Furthermore, fast charging technology is required to reduce battery charging time. Since battery pack performance and lifespan are deteriorated due to the heat of cells and electronic components caused by fast charging, an effective cooling system is required to reduce performance deterioration. In this study, a cooling system and module design applied to a pouch-type for fast charging battery cell are investigated, and the cooling performance that can maximize the efficiency of the battery was analyzed. The result shows that the vapor chamber cooling system has better cooling performance, the temperature drop in the module was 5.82 oC compared with aluminum cooling plates.
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