퇴역 리튬이온 배터리 건강 상태 분석 및 평가 기술 연구 동향

CAI Cheng ,  

JIANG Wei ,  

LI Hao ,  

XU Chuan ,  

SHAN Chen-xi ,  

ZHENG Zhi-jun ,  

摘要

전 세계 전기차 시장의 폭발적인 성장으로 인해 퇴역 배터리의 재활용은 산업 체인 안전 보장 및 '탄소 중립' 목표 달성의 핵심 요소가 되었습니다. '단계별 재사용 우선, 분해 및 재활용 보장'이라는 계층 원칙은 배터리 전체 수명 주기 가치를 극대화하기 때문에 퇴역 배터리 처리의 주류 경로가 되었으며, 배터리 건강 상태(SOH) 평가가 이 경로를 정확하게 구현하기 위한 핵심 전제 조건입니다. SOH는 배터리 용량 유지율, 내부 저항 및 사이클 안정성을 반영하는 핵심 지표로서 퇴역 배터리의 잔존 가치와 재활용 경로 선택을 직접 결정합니다. 본 논문은 단계별 재사용을 지원하는 5가지 주요 배터리 건강 상태 평가 방법을 체계적으로 정리하였습니다: 충전 상태(SOC)는 배터리 내부 상태를 정량적이며 실시간으로 평가할 수 있어 성능 정확한 추정의 핵심 전제 조건입니다. 내부 저항 측정법은 온라인 무손상 검사로 단계별 초기 선별에 적합하며 적응 칼만 필터 등의 알고리즘은 간섭 저항성을 효과적으로 향상시킵니다; 용량 감쇠법은 '황금 표준'으로 단계별 자격 판정에 정확한 근거를 제공하며 용량 증가 곡선은 노화 패턴 식별에 도움을 줍니다; 모델 기반 방법은 수학적 모델링을 통해 SOH 간접 추론을 가능하게 하며; 데이터 기반 방법은 머신러닝을 활용해 데이터 연관성을 발굴합니다; 무손상 검사 기술(특히 초음파 검사)은 내부 구조 변화를 포착하여 전기적 방법의 기전 인지 한계를 보완합니다. 연구 결과, 이 다섯 가지 기술은 상호 보완적이며, 퇴역 배터리의 정밀 분류 기술 체계를 공동으로 구축하여 단계별 재사용의 효율성과 저탄소화를 위한 핵심 지원을 제공하며, 신에너지 산업 자원 순환 촉진에 중요한 의의를 가지는 것으로 나타났습니다.

关键词

퇴역 리튬이온 배터리; 단계별 재사용; 건강 상태; 평가 기술

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