유한요소법개론 프로젝트 최종 보고서

소개글

유한요소법개론 수업에 사용한 최종보고서입니다.

목차

1. 서론
1.1 사회 경제적 연관성
1.2 연구 방향 및 조사

2. 본론
2.1 모델링
2.1.1 각형/파우치형 배터리 모델링
2.1.2 원통형 배터리 모델링
2.2 FEM & Analysis
2.2.1 각형/파우치형 배터리 Meshing
2.2.2 원통형 배터리 Meshing
2.3 Analysis setting
2.4 결과
2.5 결과 검증

3. 결론

후 기

참고문헌

본문내용

1. 서 론
1.1 사회 경제적 연관성
전기자동차는 현재 자동차 산업에서 가장 활발하게 개발되고 있는 자동차이다. 내연기관 차에 비교했을 때 환경에 이로우며, 전기 에너지를 사용한다는 점에서 큰 장점이 있다.
전기자동차의 개발에서 큰 관점 중 하나는 단연 배터리이다. 배터리의 효율, 수명 등은 전기자동차의 성능에 큰 비중을 차지한다. 또한 전기자동차의 화재 사고에서 매우 위험한 폭발을 일으킬 수 있는 것 또한 배터리이다.
따라서 리튬-이온 배터리의 냉각 시스템은 매우 중요하다. 현재 많은 자동차 회사에서 다양한 배터리 형태와 냉각 시스템을 사용하고 있는데, 그 시스템이 얼마나 효율적으로 배터리를 냉각시키는지 궁금하였고 배터리 shape에 따른 온도 분포를 분석해 볼 예정이다.

1.2 연구 방향 및 조사
본 연구에 앞서 전기 자동차에 가장 흔히 사용되고 있는 배터리의 종류를 조사했다. 현재 가장 많이 사용되는 배터리의 종류는 세가지로, 각형 배터리, 파우치형 배터리, 원통형 배터리를 사용하고 있다.
각형 배터리는 알루미늄 캔 안에 배터리 소재를 접어 만든 ‘젤리롤’을 집어 넣어서 제작하는 방식이고, 파우치형 배터리는 케이스 안에 양극판, 음극판, 분리막을 차례차례 쌓아서 만드는 stack 공정을 이용해 배터리를 제작하는 방식이다. 원통형 배터리는 배터리 소재를 둘둘 감아서 만든 ‘젤리롤’ 하나를 케이스 안에 넣어서 만드는 방식이다.
각형 배터리와 파우치형 배터리는 다른 방식으로 제작되지만 결국 비슷한 모양의 배터리 팩이 나온다.

참고 자료

Volkswagen, 2019, “Volkswagen group news”. https://www.volkswagen-newsroom.com/en/press-releases/in-brief-key-components-for-a-new-era-the-battery-system-5645
임은영, 2019, “Future of Mobility”, 3편, page 10
Teslamotorsclub, 2019, “Cylndrical vs Pouch cells”, https://teslamotorsclub.com/tmc/threads/cylindrical-vs-pouch-cells.158872/
Hwabhin Kwon and Heesung Park, 2015, “Numerical investigation of Cooling Performance of Liquid-cooled Battery in Electric Vehicles”
Chul-Eun Park, 2017, Effect of Thermal Management of Lithium-ion Battery on Driving Range of Electric Vehicles
Hyun Jang Shin and Joo Sung Lee, 2016, “Cooling CFD Analysis of a Car Battery Pack with Circular Cells”