전기차(EV)와 에너지저장장치(ESS)의 확대에 따라 리튬이온 배터리는 국가 전략산업의 핵심이 되었으며, 산업 경쟁의 기준도 단순 제조를 넘어 운용 중 안전성과 신뢰성을 정밀하게 진단하는 기술로 빠르게 이동하고 있습니다. 그러나 기존 배터리 진단 기술은 셀 평균 정보에 기반하고 있어, 실제 열화와 발화 위험의 출발점이 되는 국부 열화, 불균일 전류 분포, 초기 결함의 위치를 조기에 식별하는 데 한계가 있습니다.
이러한 한계를 극복하기 위해서는 배터리 내부의 전기화학적 상태를 비접촉·비파괴 방식으로 공간적으로 읽어낼 수 있는 새로운 진단 기술이 필요합니다. 기존 EIS 분석은 전기화학 정보를 담고있지만 위치 정보를 제공하지 못하고, X-ray CT, 열화상, 초음파와 같은 이미징 진단기법은 구조적 불균일성은 보여주지만 전기화학적 열화 정보를 직접 제공하기 어렵습니다. 따라서 전기화학 정보와 공간 분해능을 동시에 해결하는 새로운 접근이 요구됩니다.
본 연구에서는 교류 자기장 위상 응답을 활용하여 배터리 내부 임피던스를 공간적으로 분해·매핑하는 M-PRISM 진단 플랫폼을 개발하고자 합니다. 이를 통해 국부 임피던스 분포를 시각화하고, 열화 hotspot과 열화 개시 위치를 실시간에 가깝게 진단할 수 있는 기술을 구현하고자 합니다. 나아가 열화 취약 위치를 표적화한 센서 집적화와 조기 진단 체계로 확장함으로써, 운용 중 배터리의 안전성과 신뢰성을 높이고 차세대 배터리 진단의 원천 기술을 제시하는 것을 목표로 합니다.