Li-ion 배터리 대용량 패키지 제작을 위한 전기적 특성 분석

Abstract

In the current society, greenhouse gas regulations in the automotive sector are being tightened to address climate change and energy problems. The automobile sector accounts for about 20% of the total greenhouse gas emissions of the prefecture. Governments are striving to reduce CO2 emissions through reduction of emissions through the regulation of fuel efficiency and the development of environmentally friendly vehicles. As the use of electric vehicles and ESS (Energy Storage System) increases, the demand for lithium secondary batteries is rising rapidly, but it is becoming a stumbling block due to the high price of lithium secondary batteries. A battery system using a small lithium-ion secondary battery, which is cost competitive, has been proved as an alternative to solve the price problem. It is urgent to develop differentiated package manufacturing technology to reduce the cost of manufacturing a pack using a small lithium secondary battery.The electric resistance welding method used to increase the capacity (100Ah class) of a secondary battery (2 ~ 3Ah) is required to be improved because of complicated process and difficult quality control. In this paper, because of the high electrical resistance, the Ni-Plate is removed because of the high resistance of the Ni-Plate, and the Cu Bus-bar To make a battery pack.|현 사회에서는 기후 변화 및 에너지 문제 해결을 위해 자동차 부문 온실가스 규제를 강화하는 추세이다. 전체 온실가스 배출량 중 자동차 분야가 차지하는 비중은 약 20%에 달한다. 각국 정부에서는 파급효과가 산업적으로 크며 생활과 밀접한 자동차 분야를 이산화탄소배출 저감 우선 분야로 정하고 친환경 차량의 개발 및 연비 규제 등을 통해 이산화탄소 배출량의 저감을 목표로 정책을 강화하고 있다[1]. 그 해결방안 중 전기자동차 및 ESS (전기저장장치 : Energy Storage System)의 활용이 증대됨에 따라 리튬이차전지의 수요가 급격히 상승하고 있으나 리튬이차 전지의 높은 가격으로 인해 보급에 걸림돌이 되고 있다. 가격 경쟁력이 있는 소형 리튬이차전지를 이용한 Battery시스템은 가격 문제를 해소할 수 있는 대안으로 증명되고 있다. 소형 리튬이차전지를 이용한 Pack 제조비용 절감을 위한 차별화된 패키지 제작 기술 개발이 절실하다. 소형의 이차전지(2∼3Ah)를 대용량화(100Ah급)하기 위하여 사용했던 전기저항 용접방식은 공정이 복잡하고 품질관리가 어려워 위해 개선이 필요하다. 본 논문에서는 리튬이온 전지(Cell)로 대용량으로 제작하기 위해, Package 작업을 할 때 Ni-Plate를 이용한 전기저항용접 방식은 전기 저항이 높기 때문에 Ni-Plate를 제거하고, 전도성이 뛰어난 Cu Bus-bar를 적용한 Battery Package 제작 기술 제안하고자 한다. 이는, 접촉 및 연결저항 감소를 통한 Battery Module의 전력 손실을 줄이고, 최종 배터리 시스템의 효율 향상에 기여하고, 공정 단순화 및 작업자 수작업 공정의 자동화를 통한 작업성 향상을 통한 혁신적 생산성 개선 통한 Battery Pack 제조 원가 절감과 성능 향상 및 가격 경쟁력 증가를 통하여 시장 확대하고, 신규 시장을 열 수 있을 것으로 사료된다.