전기 자동차 배터리 팩 인클로저의 진화

 

글로벌 신에너지 자동차 시장의 급속한 성장과 함께, 핵심 구성 요소인 배터리 기술이 널리 주목을 받고 있습니다. 특히, 배터리 쉘의 재료 선택 및 생산 공정은 전기 자동차의 안전성, 효율성 및 비용 효율성을 개선하는 데 큰 의미가 있습니다. 이 기사에서는 여러 가지 고급배터리 알루미늄 쉘고객에게 포괄적인 기술 지원과 응용 프로그램 제안을 제공하는 것을 목표로 하는 솔루션입니다.

 

 

아마도 전기 자동차(EV)에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나는 충돌이나 화재 발생 시 배터리를 건조하고 안전하게 유지하는 것입니다. 이 구성 요소를 설명하는 데 사용되는 용어는 하우징, 케이싱, 트레이, 상자 및 인클로저 등 다양합니다. 현재 배터리 팩 하우징에 사용되는 재료에는 강철, 알루미늄 및 플라스틱 복합재가 있습니다.

 

놀랍지 않게도 완료EV 배터리 팩배터리는 매우 무겁습니다. 일반적으로 차량 전체 무게의 약 40%를 차지합니다. 배터리 팩의 구성 요소(셀 및 모듈, 열 관리, 배터리 관리 시스템 BMS, 분리막 등)를 고려해 보면 이들이 차량 가치의 최대 50%를 차지할 정도로 매우 비싼 이유를 쉽게 알 수 있습니다.

 

이것이 전기 자동차에서 배터리를 사용하는 동안과 사용한 후에 주의해서 다루어야 하는 이유입니다. 전기 자동차의 전원 배터리가 수명이 다하면 재활용이나 2차 활용을 통해 세상에 많은 것을 제공할 수 있으므로 전원 배터리는 재활용을 위해 쉽게 분해할 수 있어야 합니다.

 

 

 

이동할 수 있는

 

현재 배터리 인클로저 설계 전략의 핵심은 제거 가능성, 화재 및 열 폭주 보호, 충돌 성능 및 재활용성입니다. 그러나 EV 배터리 시장은 배터리 화학, 배터리 패키징 형식(소프트 팩, 원통형, 프리즘형) 및 배터리 기술이 자주 변경되면서 빠르게 진화하고 있으며 솔리드 스테이트 배터리 기술의 도래가 다가오고 있습니다. 이 모든 것이 EV 배터리 인클로저에 영향을 미칩니다.

 

앞으로 살펴보겠지만, 자동차 구조에서 배터리 인클로저의 역할은 진화하고 있으며, 구조적 요구 사항이 증가하고 있습니다. 이에 따라 재료 가용성, 접합 기술 및 적합성 요구 사항에 대한 의문이 제기되고 있습니다.

 

현재 전기 자동차의 약 80%는 알루미늄 배터리 인클로저를 사용하고 있으며, 나머지는 강철이 대부분을 차지하고 있지만, 새로운 열가소성 솔루션은 금속 솔루션에 비해 가볍고 혁신적인 대안을 제공합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

배터리 팩 셸 소재 선택

 

강철과 알루미늄 간의 오랜 논쟁은 배터리 인클로저 공간에서 계속되고 있으며, 각 공급업체는 다른 공급업체보다 더 적합하다고 주장합니다. 강철 제조업체는 고강도, 성형성, 수리성, 비용 효율성 측면에서 이점을 자랑하며, 생산 중에 다른 재료보다 탄소 강도가 덜 필요하다고 주장합니다.

 

플라스틱 솔루션은 무게를 줄이고, 비용을 낮추고, 안전성을 향상시키며, 재활용성 측면에서 환경에 미치는 영향이 적고, CO2 배출량도 강철이나 알루미늄보다 낮습니다.

 

SABIC은 Honda CR-V 플러그인 하이브리드용 열가소성 배터리 하우징으로 Edison Award를 수상했습니다. 6kg 사출 성형 폴리프로필렌 유리 섬유 수지 솔루션은 1.6m x 1m 크기의 대형 부품이며 두께는 2mm로, 단열재가 있는 강철 솔루션에 비해 Honda의 무게는 10%, 비용은 10% 절감했습니다.

 

배터리 팩 하우징

 

배터리 하우징은 단순한 상자가 아니라, 창의성과 혁신적 엔지니어링의 기회를 창출하는 역할과 성능 요구 사항을 갖춘 대형 구조적 안전 구성 요소입니다.

 

자재 공급업체의 경우, 이는 다중 부품 통합(MPI) 프로그램에 반영됩니다. 이 프로그램은 하나의 LWB(레이저 용접 블랭크)에서 스탬핑한 여러 부품을 순서대로 하나의 핫 스탬핑 부품으로 결합하여 필요한 접합 작업을 줄입니다.

배터리는 BIW(body-in-white)에 통합될 것이고, 자동차 제조업체와 1등급 섀시 공급업체는 미래의 차량을 설계하기 위해 동일한 엔지니어링 센터에 섀시 또는 BIW 부서를 배터리 부서와 함께 모으기 시작했습니다. 이는 철강 산업에 대한 위협이자 기회입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

열 폭주 보호

 

전기 자동차 배터리에 대한 주요 관심 분야는 열 관리 및 열 폭주로부터의 보호이며, 여기에서 열가소성 플라스틱이 빛을 발합니다.

안전 기관인 UL 솔루션은 UL 2596("배터리 외장 재료의 열 및 기계적 특성에 대한 시험 방법")이라는 새로운 엄격한 열 폭주 시험을 개발했습니다. 이 시험은 강철 배터리 팩에 있는 25개의 원통형 셀(18650)을 사용하여 재료에 열 폭주 시험을 실시합니다.

 

SABIC 열가소성 소재의 특성은 이 테스트에서 소재 샘플을 1000-도 섭씨의 화염에 5분 이상 노출시켰을 때 배터리 팩 측면의 온도가 200도 섭씨 미만이었으며 알루미늄 및 강철 케이스에 필요한 열 담요가 필요하지 않았다는 것입니다.

 

이는 SABIC에서 개발한 열가소성 소재가 화재에 노출되면 탄화되기 시작하여 시간이 지남에 따라 팽창하기 때문입니다. 즉, 열이 전달되지 않는다는 의미이며, 이는 열가소성 소재의 고유한 특성입니다. 시간이 지나면 거북이 껍질처럼 작용하여 화재와 열 전달에 대한 보호 층이 됩니다. 표준 플라스틱은 이 테스트에 실패하지만 밀리미터 두께의 플라스틱은 항상 통과합니다. 또한 열가소성 껍질을 성형하면 창의성을 발휘할 수 있고 소재의 다양성이 커집니다.

 

지속 가능한

 

그러나 배터리 팩을 구조적 구성 요소로 개발하는 것은 다른 측면, 특히 지속 가능한 생산, 구성 요소 수명 주기 및 순환성에 상당한 영향을 미칩니다.

 

대부분의 자동차 제조업체는 수리 가능성을 중시하므로 배터리 하우징은 일반적으로 접근 가능하고 분리 가능하며 교체 가능합니다. 그러나 그는 또한 수리 가능성이 현재 부족하다는 것을 인정했습니다. 대부분의 딜러는 배터리를 수리하지 않고 OEM이나 다른 지정된 제3자에게 처리하도록 보냅니다. 전기 자동차 배터리의 경우, 수리 가능성은 지속 가능한 운송을 추구하는 데 있어 최소한 재활용 가능성만큼 중요하며 재활용 가능성보다 훨씬 효율적입니다.

 

전기 자동차 배터리 기술의 급속한 발전은 소비자에게 좋은 소식입니다. 또한 자동차 제조업체와 공급업체에게는 흥미로운 기회와 과제를 가져다줍니다.

 

 

전반적인,배터리 알루미늄 쉘, 신에너지 자동차 전원 배터리 시스템의 중요한 구성 요소로서, 경량, 안전성, 제조 효율성 면에서 상당한 이점이 있습니다. 미래에는 기술의 지속적인 발전과 시장 수요의 지속적인 성장으로, 배터리 알루미늄 케이스 솔루션은 신에너지 산업에서 더욱 중요한 역할을 할 것입니다. 기업은 산업 동향에 적극적으로 주의를 기울이고, 시장 기회를 포착하고, 치열해지는 시장 경쟁에 대처하기 위해 경쟁력을 지속적으로 개선해야 합니다.