[2차전지]각형배터리 분석

배터리 단독은 Cell, Cell을 4개에서 12개 정도 모으면 Module이고 모듈을 4개, 8개, 12개 모아서 차량에 바로 장착할 수 있는 단계를 Pack이라고 함.

각형 배터리 구조는 Cap Assembly, Jelly Roll, Can 3부분으로 크게 구분됨.

각형 Cap Assembly는 신흥에스이씨에서 조립하고 대표적으로 2가지 종류가 있음. Cell 옆에 위치하는 Side tab방식, Cell 위에 위치하는 Multi tab 방식, 멀티 탭 방식이 최근에 나왔고 추가의 내부 공간을 확보해서 용량을 늘리기 위한 설계 방식임. Molding 방식은 좀 더 내부 공간을 확보하기 위한 설계 개선 방식으로 Cap Assembly는 지속적으로 설계를 간단하게 하여 원가를 낮추고 내부 공간을 늘리는 방식으로 진화하고 있음.

 

Cap Assembly 구조가 복잡한 이유는 외부와 전기를 연결하는 Terminal 기능과 안정성 기능을 동시에 수행함.

왼쪽은 정상의 구조이고 오른쪽은 내부에 Gas가 발생하여 Safety device가 동작을 한 모습임. Safety device가 동작을 하면 Cap Assembly에 있는 fuse로 전류가 흐르게 되고, fuse가 끊어지게 되어 cell내부에 전류가 흐르지 않게 됨에 따라 Gas가 계속 발생되지 않게 하는 기능임. 오른쪽 위 복합 사출물은 상아프론테크 같은 업체에서 제작하고 이런 부품을 모아 신흥에스이씨와 같은 업체에서 조립함. Safety device 기능이 정상적으로 동작하기 위해서는 Cap Assembly 조립 산포가 적어야 함.

Venting은 cell 내부에서 발생된 gas를 배출하기 위한 장치임. 일정 기준 이상의 Cell 내부의 압력이 발생하면 Vent 장치가 터지는 기능임. 계속적으로 Cell 내부 압력이 발생하면 폭발로 이어질 수 있기 때문에 일정 압력 이상이 되면 vent가 열려 Gas를 배출하게 되어 화재, 폭발로 이어지지 않게 하는 기능임.

양극판, 음극판, 분리막(Seperator)을 Winding, 권취해서 만듬.

신흥에스이씨, 상신이디피 같은 회사에서 deep drawing pree 기술을 이용하여 그림과 같이 순차적으로 press하여 만듬. 일정한 크기와 두께, 상단 절단면의 품질이 중요함.

 

https://youtu.be/sGFCw1shT-4