전기화학–열 상관성 기반 전기차용 리튬이온 배터리의 열폭주 가능성 분석

기계공학과 홍종섭 교수 연구팀(제1저자 전재영 통합과정)은 현대자동차, 한국전자기술연구원과의 공동연구를 통해, 고방전 조건에서 전기차용 리튬 이온 배터리의 열폭주 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 3차원 전기화학–열 해석 모델을 개발하였다. 본 연구에서는 전기화학 반응과 열 발생의 시공간적 상호작용을 고려한 수치 모델을 바탕으로, 배터리 내부의 온도 분포 및 이상 발열 영역을 예측하였다. 실험 기반의 유효성 검증을 통해 모델의 정확성을 확보하였으며, 탭 근처에서 전하 전달 저항에 의한 국부 온도 상승이 열폭주 위험을 유발하는 주요 원인임을 규명하였다. 해당 연구는 배터리 안전성 평가 및 열관리시스템 설계에 실질적 활용 가능성을 제시하였으며, 연구 성과는 2025년 5월, 국제 저명 학술지인 eTransportation (2024년 기준 impact factor 17.0, JCR TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY 부문 상위 0.6%)에 게재되어 그 우수성을 인정받았다.

관련 논문 링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590116825000402