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제1장. 배터리 기초와 동작 원리
1.1 배터리의 기본 개념과 역할 1.2 셀의 구조와 전기화학 반응 방식 1.3 양극·음극 소재 선택과 특성 1.4 리튬이온 배터리의 작동 메커니즘 1.5 배터리 제조 공정 개요 1.6 배터리의 주요 고장 원인과 열화 메커니즘 1.7 차세대 배터리 연구 방향 제2장. 배터리 모델링의 기초 2.1 등가회로 모델의 개념과 필요성 2.2 개방회로 전압(OCV)과 충전 상태(State of Charge) 관계 2.3 내부저항, 확산 전압, 히스테리시스 현상 2.4 임피던스와 동적 특성 해석 2.5 실험 장비를 활용한 데이터 수집 및 파라미터 추정 2.6 MATLAB 등 시뮬레이션 도구를 활용한 모델링 제3장. 마이크로스케일 셀 모델 3.1 전극 내부 전하·질량 보존 방정식 3.2 열역학과 물리화학적 기반 이론 3.3 전해질의 전하·농도 변화 모델링 3.4 전극 반응속도를 설명하는 버틀러-볼머 방정식 3.5 셀 내부 반응을 정밀하게 모사하는 수치해석 기법 제4장. 연속체 스케일 셀 모델 4.1 전극·전해질 수준에서의 확장된 거동 분석 4.2 체적 평균 기법을 통한 방정식 전개 4.3 전극과 전해질 계면에서의 리튬 이동 4.4 의사 2차원(P2D) 모델 구현 4.5 COMSOL 등 시뮬레이션 플랫폼을 활용한 모델링 제5장. 상태 공간 모델과 제어 알고리즘 5.1 상태 공간 모델 개요 5.2 전극의 동적 상태를 표현하는 수학적 구조 5.3 이산시간 기반 제어 알고리즘 설계 5.4 단계별 구현 예제와 응용 사례 제6장. 축소 차수 모델 6.1 복잡한 모델을 단순화하는 축소 차수 기법 6.2 전달함수와 임피던스 해석 6.3 셀 전압 계산 및 주파수 응답 분석 6.4 다중 출력 시스템 모델링 6.5 혼합 모델 및 시뮬레이션 예제 제7장. 열적 모델링과 안전성 7.1 배터리 열 발생 메커니즘 7.2 마이크로·연속체 스케일 열 모델 7.3 온도 변화에 따른 성능 및 수명 변화 7.4 열전달과 냉각 시스템 설계 7.5 축소 차수 기반 열 모델과 시뮬레이션 7.6 안전성 확보를 위한 통합 열 관리 전략 |