초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
235Wh/kg 이상의 고에너지 밀도의 리튬이차전지 및 이를 이용한 30kWh이상의 전기자동차용 전지 팩 개발

개발내용 및 결과
1) CVD를 이용한 실리콘-흑연 복합체 및 제조 기술 개발
- Si를 흑연 표면에 균일하게 코팅하여 음극 비용량 증가
- 전해질 부반응 억제를 위한 탄소 코팅
- 탄소의 source가 되는 적정 gas 성분 개발
- Si의 농도, 온도, Flow량 최적화
개발 결과 : 450mAh/g, 40% 미만 부피 팽창율

3. 개발결과 요약

최종목표
235Wh/kg 이상의 고에너지 밀도의 리튬이차전지 및 이를 이용한 30kWh이상의 전기자동차용 전지 팩 개발

개발내용 및 결과
1) CVD를 이용한 실리콘-흑연 복합체 및 제조 기술 개발
- Si를 흑연 표면에 균일하게 코팅하여 음극 비용량 증가
- 전해질 부반응 억제를 위한 탄소 코팅
- 탄소의 source가 되는 적정 gas 성분 개발
- Si의 농도, 온도, Flow량 최적화
개발 결과 : 450mAh/g, 40% 미만 부피 팽창율
2) 고에너지 밀도의 리튬이온이차전지 개발
- 고용량 양/음극 소재 적용을 통한 에너지 밀도 향상
- 최적의 전해질 조성 개발
- 양극/음극의 적정 첨가재 적용
개발 결과 : 246Wh/kg의 리튬이온이차전지 개발
3) SOC/SOH 추정 알고리즘 개발
- Reset OCV, DCIR 방식을 이용한 오차 감소
- look table을 이용하여 프로그램 경량화
개발 결과 : 0.55%의 오차율로 기존 15%이상의 오차 개선
4) 전지 탭 단자와 연결된 방열판 개발
- 전지의 내부 발열을 발산이 용이한 탭 단자쪽으로 유도
- 방열판에 의한 전지의 냉각 효과 극대화
개발 결과 : dT 3도 이상의 냉각 효과 확인
5) 전지팩의 46인승 전기버스 장착 주행성능 검증
- 에너지 소비율 측정
- 등판성능 측정
- 배터리 방전출력 측정
결과 : 기존 대비 1.5배 이상 에너지량 장착이 가능하며, 1충전 주행거리 약 2배 증가

기술개발 배경
- 전기자동차에 대한 need가 지속적으로 증가되는 상황
- 1회 충전 주행거리 부족에 따른 시장 성장의 장벽이 있음
- 에너지 밀도 향상으로 차량의 장착 가능 에너지량 증가
- 증가된 에너지에 따른 1회 충전 주행거리 향상
- 전기자동차 시장 확대 및 리튬이차 전지 산업의 성장 기대

핵심개발 기술의 의의
- 실리콘-흑연 음극 소재의 국산화 가능
- 고용량 양극소재 및 음극소재 취급 및 적용 기술 확보
- 기존 전지 대비 30% 이상의 에너지 밀도 향상
- 고에너지 밀도의 리튬이차전지 제조 기반 기술 확보
- 전기자동차의 주행거리 증가에 따른 경쟁력 향상
- 리튬이온이차전지를 이용한 각종 기기의 운용시간 증가
- 리튬이온이차전지 적용 분야 및 시장 규모 확대

적용 분야
- Portable device : 휴대폰, 노트북, 블루투스
- EV : 승용차, 버스, 트럭, 전기 자전거, Motor cycle
- Aviation : 드론, UAV, - UPS

(출처 : 초록 4p)