Development Trends of Battery Technologies and Electrical-driven System for Aerospace Missions (PART 1 : Development Trends of Lithium based Batteries and Electrified Aircraft Propulsion System)

IF 0.2 Q4 ENGINEERING, AEROSPACE

Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Pub Date : 2023-10-31 DOI:10.5139/jksas.2023.51.10.693

Geon-Young Kim, Hyoung-Jin Lee, Jungyeom Kim, Hwanil Huh

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Abstract

리튬은 낮은 밀도에 비해 단위 질량당 전기 용량이 높아 배터리의 에너지 성능을 크게 증가시켰다. 전력계의 경량화, 고효율 시스템을 구현하기 위해서는 리튬계열 배터리의 활용은 필수적이며, 항공 우주 분야는 배터리 기술 개발 트렌드에 빠르게 반응하기 때문에 배터리 종류별 특징을 이해하고 기술 개발 동향에 대한 사례 조사가 필요하다. 본 논문은 일 · 이차전지의 특성 및 차세대 전지와 전기추진 항공기에 대한 기술개발 동향을 분석하였다. 차세대 이차전지에서는 리튬 금속의 음극 활용, 고체 전해질 기술이 배터리의 에너지 성능과 안정성을 향상시킬 수 있는 주요 기술로 파악된다. 항공 분야는 중 · 대형 항공기에 전기동력 추진 시스템을 적용하기 위한 기술 개발이 이루어지고 있으며, 차세대 전지가 적용된 비행 기술 시연 사례가 보고되고 있다.

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航空航天用电池技术和电驱动系统的发展趋势(第1部分:锂基电池和电气化飞机推进系统的发展趋势)

锂的密度较低，但单位质量的电容量较高，大大提高了电池的能源性能。为了实现电力系统的轻量化和高效率系统，锂系列电池的利用是必需的，航空宇宙领域对电池技术开发趋势的快速反应，因此有必要了解电池种类的特征，并对技术开发动向进行事例调查。本论文分析了日·二次电池的特性及对新一代电池和电力推进飞机的技术开发动向。据了解，在新一代移动电池中，利用锂金属阴极、固体电解质技术是提高电池能源性能和稳定性的主要技术。在航空领域，目前正在开发在中、大型飞机上适用电力动力推进系统的技术，同时还出现了使用新一代电池的飞行技术演示事例。

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