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자동차 전지

혁신적인 소재기술로 에너지 저장분야를 선도하는 세계적인 연구소

자동차 전지

리튬이온 폴리머 전지

기술이 발달하면서 전 세계적으로 환경오염에 대한 문제가 심각해지자, 각국은 환경 보존를 위해 탄소배출을 줄이는 등 친환경적인 개발을 하고 있습니다. 이러한 흐름에 발맞추어 LG화학은 PHEV(Plug-in Hybrid Vehicle)과 EV(Electric Vehicle) HEV(Hybrid Electric Vehicle) 등 다양한 형태의 친환경 자동차에 적용할 수 있는 리튬이온 폴리머 전지를 연구/개발하고 있습니다. 현재 xEV에 Market에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 HEV는 0.5~1kWh 정도의 에너지 및 150~300V의 전압을 갖는 Battery System으로 주로 높은 입출력 특성을 통해 회동시에 에너지를 충전하고, 주행시에 엔진을 보조하여 연비를 크게 개선하는 것을 목적으로 하고 있습니다. LG화학은 과거 안전성 및 수명이 확보된 리튬배터리를 개발하여 현대자동차 Avante에 공급하였으며, HEV에 가장 중요한 성능인 출력 향상 및 전지 무게를 최소화를 위해 지속적으로 연구/개발하고 있습니다. 전기 자동차에 적용하고 있는 Pouch Type 전지는 전극을 Winding해서 원통형/각형 Can에 넣는 타사 전지 대비, 공간활용도가 높고 Pouch의 무게가 Can보다 가벼워서 높은 에너지 밀도의 전지를 구현할 수 있어 고용량의 PHEV/EV 자동차용 전지에 적합 합니다. 또한, 대면적이어서 열 관리에 용이하며 Stack & Folding 구조로 다양한 Size의 구현이 가능한 장점을 가지고 있습니다.

또한, 최근 높아지는 연비 개선 요구와 환경 규제에 대비해 낮은 비용으로 연비 향상과 이산화탄소 배출을 감소할 수 있는 Low-Voltage (LV; >60V) System에 대한 관심이 증가에 발 맞추어, 당사는 이러한 LV System에 적합한 높은 안전성과 고온 내구성을 지니는 고출력 리튬이온 폴리머 2차 전지를 개발하고 있습니다. 구체적으로 기존 12V 납축전지를 대체할 수 있는 전지, 납축전지를 보조하는 12V 보조용 전지, 그리고 토크 보조용 48V용 전지의 다양한 제품을 개발하고 있습니다.

파우치 타입의 리튬이온 폴리머 전지 이미지
BMS(Battery Management System)

BMS는 배터리 팩 내에서 가능한 모든 정보를 수집하여, 배터리의 현재 상태를 추정하고 위험요인을 감지하는 기능을 수행하고 있습니다. 차량의 충전장치와 모터구동 장치(Inverter) 등과 통신하여 전기차 Power Train의 성능을 결정하는 중요한 기능을 수행합니다.

BMS 회로 기판
자동차 전지 Pack

Pack은 화학제품인 전지를 기계부품형태로서 전기자동차 등 기계시스템에 탑재하기 위한 최종 완성제품으로서 Pack의 주요목적은 기계적 충격, 진동, 습윤 및 열 등 외부환경으로부터 탑재된 리튬이온전지를 보호하는 것입니다. 높은 냉각효율 및 구조적 견고함을 갖춤과 동시에 Pack의 에너지밀도를 극대화하기 위해서 Pack개발에는 다양한 공학기술(구조역학, 최적설계, 열유체공학, 전기공학, 수치해석 등)이 접목됩니다. 자동차전지개발센터에서는 이러한 공학 기술을 통해 제품을 더욱 작고 가볍게 개발하며 외형의 표준화를 통해 양산성을 향상 시키고 고객 요구에 대한 신속한 대응을 위한 모듈화 설계기법을 연구하고 있습니다.

자동차 시스템에 탑재되는 전지 Pack의 기계부품형태
전공분야
전공분야
화학 유기화학, 무기화학, 유기합성, 전기화학
화학공학 고분자공학, 반응공학
재료과학 무기재료, 고분자재료
기계/전기공학 기계공학, 기계설계/최적화, 전자/전기공학
컴퓨터공학 소프트웨어 프로그래밍
물리학 고체물리