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이차전지의 안전성 해석에서 시뮬레이션 기술의 응용

전문가 제언: ○ 이 자료는 반응시스템을 위한 반응공학의 열적 시뮬레이션기법을 리튬이온 이차전지에 적용하는 경우를 다루고 있다. 이차전지에서 단락이 발생 후부터 열 폭주현상에 이르는 과정에 시뮬레이션기법을 적용하였을 경우의 효용성을 알기 쉽게 해설한 보고서이다.

○ 또한 표준적인 전해액보다 온도가 더 상승하는 경우에 발열거동이 완만한 전해액을 개발하고 이를 사용한 리튬이온 이차전지의 안전성 성능이 얼마나 향상되는지를 시뮬레이션기법을 통해 확인하고 있다. 특히 이러한 시뮬레이션기법이 일본의 Mitsubishi Chemical과 같은 전해액 개발업체에게는 매우 유익한 기법임을 밝히고 있다.

○ 리튬이온 이차전지는 휴대형 전자기기용으로부터 자동차용, 대용량 전력저장용 등으로 응용범위가 확대되고 있다. 아직까지는 기존의 이차전지에 비해 가격, 용량, 수명 및 안전성 등에서 충분한 시장경쟁력을 확보하였다고 말할 수 없지만 전기자동차용 등으로 사용하기 위한 양산체제가 구축되고 있다. 그러나 한 번의 중대한 안전사고가 기업의 장래를 어둡게 할 수 있으므로 리튬이온 이차전지의 안전성능을 확실하게 확인해나가는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.

○ 국내에는 리튬이온 이차전지의 세계적인 기업들이 있고 이들 기업의 연구거점도이 여러 곳에 분포해 있다. 그러나 소재 분야의 국제 경쟁력이 매우 취약하다고 할 수 있으며 Samsung SDI만이 소재의 일부를 생산하여 공급하고 있을 뿐이다.

○ 리튬이온 이차전지를 구성하는 소재 등에 대한 기초적인 물성치를 측정하는 기술과 이를 해석할 수 있는 시뮬레이션기법의 개발과 보급은 이 분야의 국제 경쟁력 확보에 매우 중요한 요소이므로 국내기업들이 유의해야 할 부분이며 그런 차원에서 이 자료는 많은 참고가 된다.

저자: T. Kawai
자료유형: 학술정보