배터리

테슬라가 파우치 셀을 쓰지않는 이유

ㅎㅎㅅㄹ 2021. 9. 22. 08:11
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파우치 셀이 열 폭주에 불리한 이유


전기 자동차는 화학적인 측면과 셀 폼 팩터의 측면에서 매우 다른 유형의 배터리를 사용하고 있습니다.

현재, 크기/용량의 셀 형태 인자에 따라 원통형, 각형, 파우치형의 세 가지 주요 유형이 있습니다.
또한 일부는 (모듈이 없는) 팩 구조 부분으로 구성됩니다.

이달 초 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 대형 파우치 셀의 열 폭주 가능성이 위험(다른 폼팩터에 비해) 하기 때문에 사용 중단을 강력히 권고한다고 밝혔습니다.

우리는 파우치 셀은 안씁니다.


"일반적으로 동의하지만, 큰 파우치 셀에서는 열 폭주 가능성이 위험할 정도로 높습니다. 테슬라는 이 제품을 사용하지 말 것을 강력히 권고합니다."

어떻게 이해해야 할 지에 대한 자세한 내용은 없지만, 특히 GM의 대규모 배터리 리콜(및 이와 유사한 현대차의 배터리 리콜)이 제조 결함과 관련된 것을 고려하면 매우 흥미로운 일이지요.

엘론 머스크는 어떤 결함도 없더라도,  파우치 셀은 팩 안에서 뭔가 잘못된다면 가장 위험하다고 말하고 싶어 한것 같습니다.


트윗에서, 엘론 머스크는 파우치 셀이 열 폭주 문제에 있어서 왜 열위 한지를 간략히 기술했습니다.
원인은 배터리 셀의 기하학적인 관점으로 냉각 고리와 셀의 중심 사이의 거리가 너무 높아서 열 관리가 제한적이기 때문이라고 설명합니다.

또한, 파우치 셀은 대개 케이스가 있는 모듈에 설치되기는 하지만 그래도 파우치 팩은 원통형 또는 프리즘형 셀과 달리 불이 번지는 것을 막기에는 너무 약합니다.

초기부터 테슬라는 원통형 배터리 셀(향후 1865, 2170, 4680)을 선택했지만 각형 폼 팩터(CATL의 LFP 배터리)도 사용합니다.
적어도 15년 전에는 1865개의 셀 외에 다른 선택의 여지가 별로 없었지만 현재의 셀들은 믿을 수 있고 대량으로 생산할 수 있는 기반이 되었습니다.

따라서 이제 선택의 폭이 넓어졌습니다. 즉, 원통형 전지를 고수할 수 있는 가용성이 아닌 다른 요소들이 있어야 한다는 뜻입니다. 수많은 EV 제조업체들이 커다란 파우치 셀을 가진 수십 개의 전기 및 플러그인 하이브리드 모델을 선보였기 때문에 엘론 머스크가 언급한 안전 문제는 매우 흥미롭다고 생각됩니다.

다른 전기차 제조업체들에게 있어서 파우치 셀의 열관리문제는 어떻게 생각할지 궁금합니다.

아마도 앞으로도 이런 위험을 감수할만한 파우치 셀만의 장점이 있다고 느끼는 것이겠지요?

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