회사 소식 EV 배터리 유형 비교: 원통형, 각형, 파우치형 셀

눈부신 모델들로 둘러싸인 전기차 쇼룸에 서 있다고 상상해 보세요. 영업사원들은 주행거리, 가속력, 첨단 기술 기능을 열정적으로 설명합니다. 하지만 이러한 EV의 핵심인 배터리에 대해 궁금한 적이 있습니까? 모양이 성능에 어떤 영향을 미치나요?

EV 배터리는 단순한 장치가 아닙니다. 여러 겹으로 된 정밀한 러시아 중첩 인형과 같습니다. 오늘 우리는 EV 배터리의 "형상 코드"를 해독하여 정보에 입각한 선택을 하고 영업 담당자와 지식을 바탕으로 논의하는 데 도움을 드리겠습니다.

EV 배터리는 세 가지 계층 구조로 구성됩니다.

배터리 셀:가역적인 충전/방전을 통해 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 최소형 독립 에너지 변환 장치입니다. 레고의 가장 작은 빌딩 블록처럼 세포도 기초를 형성합니다.

주요 셀 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 집전체가 있는 음극/양극:리튬 이온이 저장되는 전기화학 반응의 핵심 부위입니다. 전류 수집 장치는 전선처럼 작동합니다.
• 전해질:전극 사이의 리튬 이온 이동을 위한 매개체 – 두 도시를 연결하는 다리.
• 분리 기호:이온 통과를 허용하면서 전극 접촉을 방지하는 장벽 - 교통 안전을 보장하는 고속도로 구분선과 같습니다.
• 외부 케이싱:환경 요인(건물 외벽)으로부터 내부 구성 요소를 보호하는 보호 하우징입니다.

방전 중에 리튬 이온은 양극에서 음극으로 이동하여 전류를 생성합니다. 충전은 이 흐름을 반대로 합니다. 이러한 물리적 움직임은 자주 사용되는 교량이 마모되는 것과 같이 점진적인 성능 저하를 초래합니다.

배터리 모듈:여러 개의 셀이 체계적으로 배열되어 있습니다. 기본 블록을 벽이나 방으로 결합한 레고 구조와 같습니다.

배터리 팩:모듈과 열 관리 시스템, 배터리 관리 하드웨어/소프트웨어가 포함된 최종 조립품으로 실내 온도 조절 및 보안 시스템을 갖춘 완전한 집입니다.

세 가지 기본 셀 형태가 오늘날 시장을 지배하고 있으며 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다.

AA 배터리와 유사한 이 전극 재료는 원통형으로 감겨 있습니다. 최초의 대량 생산 배터리 유형은 여전히 ​​자동화 제조에 이상적입니다.

장점:

• 내구성:견고한 금속 케이싱은 뛰어난 기계적 안정성으로 손상/누출을 방지하며, 아치교처럼 내부 압력을 고르게 분산시킵니다.
• 열 성능:셀 사이의 간격은 효율적인 열 방출을 위해 냉각수 흐름을 촉진합니다. 마치 라디에이터 핀이 표면적을 늘리는 것과 같습니다.
• 비용 효율적:성숙한 기술을 통해 규모의 경제를 통해 생산 비용을 낮출 수 있습니다.
• 일관성:표준화된 제조로 균일한 셀 품질이 보장됩니다.

단점:

• 낮은 공간 효율성:실린더 사이의 본질적인 간격은 바닥 공간을 떠나는 둥근 타일과 같이 팩 밀도를 감소시킵니다.
• 더 무거운 무게:금속 케이스는 질량을 증가시켜 무거운 갑옷을 입는 것처럼 차량 효율성에 영향을 미칩니다.

주요 차량:테슬라 모델 3/Y, 리비안 R1T/S, 루시드 에어

이러한 특징은 전극 재료를 쌓거나 감은 다음 봉투에 접힌 종이처럼 금속/플라스틱 케이스로 편평하게 만드는 것입니다.

장점:

• 높은 공간 활용도:촘촘하게 쌓으면 사용 가능한 공간이 최대화됩니다. 마치 정사각형 바닥 타일이 간격을 최소화하는 것과 같습니다.
• 더 높은 에너지 밀도:볼륨당 에너지 저장량이 많아지면 범위가 더 길어집니다.
• 맞춤형:유연한 크기 조정은 맞춤형 가구와 같은 다양한 차량 아키텍처에 맞게 조정됩니다.

단점:

• 열 문제:컴팩트하게 쌓으면 냉각이 제한됩니다. 촘촘하게 포장된 책이 열을 가두는 것과 같습니다.
• 구조적 약점:모서리는 골판지 상자 가장자리처럼 압축에 취약한 응력 지점을 만듭니다.
• 제조 복잡성:셀 간 일관성을 유지하기가 더 어렵습니다. 수제 구성 요소가 약간씩 달라지는 것과 같습니다.

주요 차량:BYD Han EV, CATL CTP 배터리 팩

개별 포장된 소프트캔디와 같은 견고한 케이스 대신 경량 알루미늄 적층 필름을 사용합니다.

장점:

• 경량:알루미늄 필름은 운동복을 착용하는 것처럼 질량을 크게 줄입니다.
• 디자인 유연성:적응 가능한 모양/크기는 성형 가능한 점토와 같이 틀에 얽매이지 않는 공간에 적합합니다.
• 낮은 저항:에너지 흐름이 원활해지면 마치 넓은 강처럼 효율성이 향상됩니다.
• 안전 잠재력:고장 시 팽창은 금속 케이스 폭발에 대한 경고를 제공합니다.

단점:

• 더 높은 비용:더 비싼 개발/생산 - 프리미엄 맞춤형 제품과 같습니다.
• 취약점:부드러운 포장재는 액체로 채워진 비닐봉지처럼 파손 시 최대 10%까지 팽창하여 손상/누출 위험이 있습니다.
• 수명 단축:일반적으로 다른 제품보다 충전 주기가 적습니다.
• 생산 과제:독특한 수제 공예품처럼 균일성을 유지하기가 더 어렵습니다.

주요 차량:현대 코나 일렉트릭, 쉐보레 볼트 EV

자동차 제조업체는 우선순위에 따라 다양한 접근 방식을 채택합니다.

Tesla, Rivian 및 Lucid는 안전성과 일관성을 위해 원통형 셀을 선호하여 인상적인 범위/성능을 달성합니다. Tesla는 화재 위험 때문에 특히 파우치 셀을 피합니다.

현대와 포드는 맞춤형 및 무게 절감을 위해 파우치 셀을 채택하여 향후 파우치 형식이 필요한 전고체 배터리로의 전환을 용이하게 할 가능성이 있습니다.

General Motors는 역사적으로 장치 수를 최소화하기 위해 대형 파우치 셀을 사용했지만 원통형 디자인으로 전환하여 전략적 재평가를 신호할 수 있습니다.

BMW는 이제 향상된 충전 속도와 범위를 기대하며 원통형 셀을 채택합니다.

현재의 형식을 넘어 전고체 배터리는 다음과 같은 가능성이 있는 고체 전해질을 갖춘 차세대 개척지를 대표합니다.

• 더 높은 에너지 밀도
• 향상된 안전성
• 수명 연장
• 더 넓은 온도 허용 오차

아직 개발 단계에 있지만 대규모 투자를 통해 수년 내에 상용화되어 잠재적으로 EV 전력 저장에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.

배터리 모양을 이해하면 기술을 우선순위에 맞추는 데 도움이 됩니다.

• 신뢰성 추구자:원통형 셀 차량은 입증된 안정성을 제공합니다.
• 범위 최대화 장치:프리즘 디자인은 공간 효율적인 에너지를 제공합니다.
• 체중에 민감한 구매자:파우치 구성으로 가벼운 유연성 제공

배터리는 많은 요소 중 하나일 뿐이라는 점을 기억하십시오. 모터, 제어 장치 및 열 시스템은 모두 전체 EV 성능에 영향을 미칩니다. 정보에 입각한 소비자는 모든 요소를 ​​전체적으로 고려할 때 최선의 선택을 합니다.