전기자동차 배터리팩(Eelectric Vehicle Battery Pack) 개요

Published on February 9, 2020 / Mika Baumeister

 

 

개요

 전기차 구동원인 배터리팩은 엄청난 양의 전력이 필요하다. 스마트폰에 들어가는 리튬이온 배터리(Lithium-ion battery)의 수천 배에 달하는 용량이 필요하며 이를 위해 수많은 배터리 셀(Cell)이 탑재된다. 이 배터리 셀은 다시 모듈(Module) 단위로 묶이며, 다시 여러 개의 모듈이 팩(Pack) 형태로 제작되어 자동차에 장착된다.

 

Battery Pack

 

내용

 각각의 필요 특성을 세부적으로 확인해보면 셀의 경우 단위 부피당 높은 용량을 지녀야 하고, 긴 수명을 필요로 한다. 또한 주행 중에 전달되는 진동이나 충격에 견뎌야 하고 온도 변화에도 일정한 성능을 유지하도록 높은 신뢰성과 안정성을 필요로 한다.

 하지만 셀 자체만으로 자동차에서 발생하는 열과 진동과 같은 외부 충격을  모두 견딜 수는 없기 때문에 이를 다시 한번 모듈 단위로 묶어 외부 충격을 추가 보완해준다. 모듈 만으로는 자동차를 움직일만한 전력을 만들어낼 수 없기 때문에 여러 개의 모듈을 팩 형태로 제작하는데, 이 팩은 단순히 여러 개의 모듈을 저장하는 기능뿐만 아니라 배터리의 일정 온도 유지를 위한 Colling Plate, Fan 등과 안정성을 위해 배터리 관리 시스템으로 불리는 BMS(Battery Management System), 배터리 제어 및 진단을 위한 BMU(Battery Management Unit), 과충전 안전장치인 VPD(Voltage Protection Device) 등이 장착된다.

 

배터리팩의 조건
1) 열을 외부로 내보내는 우수한 방열특성
2) 자동차 사고에도 모듈을 보호할 수 있는 견고함
3) 오랜 시간 변질되거나 변형 없는 내구성

 

 전 세계 자동차 산업이 전기차 시장으로 변화하면서 배터리팩 개발이 활발하게 이루어지고 있으며 배터리팩 효율에 따라 전기차의 성능 및 디자인이 바뀔 수 있기 때문에 셀의 에너지 밀도를 높이는 것을 시작으로 여러 디자인과 공법들이 개발되고 있다.

 

 

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