A Simple Method for Predicting Remaining Capacity for Reusing Lithium-ion Batteries

세계 자동차 기업들의 노력으로 전기차의 주행거리와 성능이 향상되면서 전기차에 대한 소비자들의 관심과 기대가 높아져 전기차의 수요도 동시에 증가하고 있는 추세이다. 이는 향후 전기차로부터 수많은 재사용 또는 재활용 배터리가 발생될 것임을 예측할 수 있다. 이렇게 발생된 배터리의 재사용 및 재활용 여부를 판단하기 위해서 잔존 용량 시험을 수행하면 된다. 하지만 이와 같은 테스트는 완전 방전부터 시작하여 완전 충전까지 1 사이클 진행해야 하기에 시간이 많이 소모된다. 이에 짧은 시간 안에 배터리의 용량 판단을 수행하기 위한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 재사용 및 재활용 리튬이온 배터리의 잔존 용량을 신속하게 추정하는 배터리 테스트 방법을 제안한다. 재사용 배터리를 보조 RC 네트워크 모델을 사용하여 수학적 모델링을 수행하고, 배터리의 구간별 충전 시험을 통해 배터리의 매개변수를 추출하여 시뮬레이션 모델을 구성한다. 시뮬레이션 모델은 실제 배터리 충·방전 그래프와 비교하여 모델의 효용성을 검증하며, 배터리 충·방전 특성 그래프에서 충전 용량(SOC:State of charge)에 따른 선형 구간 선정을 통하여 해당 구간 내에서 펄스 충전(PC: Pulse Charge) 펄스 방전(PD: Pulse Discharge)을 통해 배터리의 잔량을 예측함으로써 제안 방법의 실현 가능성을 확인하였다.