초록 ▼

연구내용
○ 리튬계 폐배터리 염수방전 특성분석 시험 수행
- 리튬계 배터리 방전 거동 및 염수방전 실험 설계 검토
- 리튬계 폐배터리 염수담지 방전 시험수행
- 리튬계 폐배터리 염수방전 특성분석 시험수행(개발 방전법)
○ 폐배터리 모듈 단위(10kW급) 고속 완전방전 및 방전특성분석을 통한 100리터급 방전 기술을 위한 설계/구축
- 배터리 방전 시험장치 설계 진행
- 시스템 위한 공정분석 및 모니터링 인자 (유량, 온도, 가스, 전류 등) 선정
○ 리튬계 폐배터리 염수방전 제어로직 개발<

연구내용
○ 리튬계 폐배터리 염수방전 특성분석 시험 수행
- 리튬계 배터리 방전 거동 및 염수방전 실험 설계 검토
- 리튬계 폐배터리 염수담지 방전 시험수행
- 리튬계 폐배터리 염수방전 특성분석 시험수행(개발 방전법)
○ 폐배터리 모듈 단위(10kW급) 고속 완전방전 및 방전특성분석을 통한 100리터급 방전 기술을 위한 설계/구축
- 배터리 방전 시험장치 설계 진행
- 시스템 위한 공정분석 및 모니터링 인자 (유량, 온도, 가스, 전류 등) 선정
○ 리튬계 폐배터리 염수방전 제어로직 개발
- 리튬계 폐배터리 염수방전 제어로직 개발
- 모니터링 및 제어기반 공정 자동화 기술 개념 설계
- 모니터링 및 제어기반 공정 자동화 시스템 시뮬레이션
○ 통합 시스템 공정 분석과 모니터링 인자 신호 수집 처리를 위한 모니터링 장치 개념설계 및 구성
- 배터리 고속방전 시 염수내 침전물질 (NaOH)에 대한 영상 측정
- in-situ 실시간 반응 시스템 설계 및 구성

연구개발 성과
○ 정성적 성과
<전극담지 방전 실험> <고속방전 시험장치 설계>
① Discharge Model ② Heating Model
<방전 모델링 및 제어 알고리즘 설계> <고속방전 시험장치 제작 사진>
- 염수 전극담지 방전 실험을 통한 Feasibility 확인 및 방전 특성 확보
- 고속방전 시험장치 설계 및 제작을 통한 대용량 배터리 고속방전 기술 검증기반 구축
- 방전 모델링 및 제어 알고리즘 설계로 공정자동화 제어기술 확보
○ 정량적 성과
- 지식재산권(특허) 출원 중 (H&H 국제특허법인)
○ 기술스펙 달성 성과

기술적 우수성
○ 고속방전 시스템 설계 기술
- 기존 염수담금을 통한 비효율적인 방전속도(1주소요)를 혁신적으로 개선
- 유해물질 방출 및 방전수량의 한계의 단점을 개선, 위험성 제거
○ 고속방전 시스템 공정 자동화 기술
- 기존 셀 단위의 방전을 위한 과다한 인력소요를 대용량 모듈 및 팩 단위로 방전하여 효율 극대화, 인건비 감소
- 향후 급속히 증가하는 폐배터리 처리 수요 처리 가능

성과활용 계획
○ 기술이전을 통한 상용화 및 대형사업 기획, 사업영역 확대
- 사업 기간 내 대용량 고속 완전방전 사업화 수준의 기술개발
- 자동화 공정 고도화를 수행하여, 수요기업의 부가가치 창출
- 국내 최대 폐배터리 재활용 폐기 업체인 ㈜성일하이텍(소재지:군산)과 컨소시엄을 통해 리튬계열 폐배터리의 완전방전 사업과 재활용 사업을 연계하여 사업 영역 확대
- 가정용/공업용 ESS 배터리를 사업화 타겟으로 정의하였으나, 자동차용(EV) 배터리로 사업영역을 확장할 수 있도록 이동형 방전장치로 구조변경 수행
- “그린뉴딜”의 일환으로 “도시광산/산업부산물 고도활용 통합공정 기술”분야 대형사업 기획을 통한 사업추진

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기관주요사업 연구보고서 ... 3
• 기관주요사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 6
• 제 1 장 개 요 ... 7
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 7
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 7
• 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 14
• 제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 19
• 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 19
• 제 2 절 당해연도 연구개발 결과 ... 21
• 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 38
• 제 3 장 연구성과 활용 시나리오 ... 40
• 제 1 절 연구성과 활용 시나리오 ... 40
• 끝페이지 ... 41