크게 세 가지 유형이 있습니다.리튬 이온 배터리(리튬 이온): 원통형 셀, 각형 셀, 파우치형 셀. 전기차 산업에서 가장 유망한 개발은 원통형 및 각형 셀을 중심으로 이루어지고 있습니다. 최근 몇 년 동안 원통형 배터리 형태가 가장 널리 사용되었지만, 여러 요인으로 인해 각형 셀이 시장을 장악할 가능성이 있습니다.

무엇인가요?프리즘형 세포

에이프리즘형 세포프리즘형 전지는 화학적 구성 요소가 단단한 케이스 안에 밀봉된 전지입니다. 직사각형 모양 덕분에 여러 개의 프리즘형 전지를 효율적으로 쌓아 올려 배터리 모듈을 만들 수 있습니다. 프리즘형 전지에는 두 가지 유형이 있는데, 케이스 내부의 전극판(양극, 분리막, 음극)이 적층된 형태이거나 말아서 평평하게 만든 형태입니다.

동일한 부피에서, 적층형 각형 전지는 한 번에 더 많은 에너지를 방출할 수 있어 더 나은 성능을 제공하는 반면, 평면형 각형 전지는 더 많은 에너지를 저장하여 더 뛰어난 내구성을 제공합니다.

각형 전지는 주로 에너지 저장 시스템과 전기 자동차에 사용됩니다. 크기가 크기 때문에 전기 자전거나 휴대폰과 같은 소형 기기에는 적합하지 않습니다. 따라서 에너지 집약적인 용도에 더 적합합니다.

원통형 세포란 무엇인가

에이원통형 세포원통형 배터리는 단단한 원통 케이스 안에 들어 있는 전지입니다. 원통형 전지는 크기가 작고 둥글기 때문에 모든 크기의 기기에 쌓아서 사용할 수 있습니다. 다른 배터리 형태와 달리, 원통형 전지는 케이스 내부에 가스가 축적되어 팽창하는 바람직하지 않은 현상을 방지합니다.

원통형 배터리 셀은 처음에는 노트북에 사용되었으며, 노트북에는 3개에서 9개의 셀이 들어 있었습니다. 이후 테슬라가 최초의 전기차(로드스터와 모델 S)에 이 셀을 사용하면서 인기를 얻었는데, 이 차량들에는 6,000개에서 9,000개의 셀이 탑재되었습니다.

원통형 전지는 전기 자전거, 의료 기기, 위성에도 사용됩니다. 또한 그 모양 때문에 우주 탐사에 필수적인데, 다른 형태의 전지는 대기압에 의해 변형될 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 화성에 마지막으로 보내진 로버도 원통형 전지를 사용합니다. 포뮬러 E 고성능 전기 경주용 자동차에도 로버와 동일한 전지가 배터리로 사용됩니다.

각기둥형 세포와 원통형 세포의 주요 차이점

각형 전지와 원통형 전지를 구분하는 것은 모양뿐만이 아닙니다. 크기, 전기 연결 개수, 전력 출력 등에서도 중요한 차이점이 있습니다.

크기

각형 전지는 원통형 전지보다 훨씬 크기 때문에 전지당 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 대략적인 차이를 설명하자면, 각형 전지 하나는 원통형 전지 20~100개에 해당하는 에너지를 저장할 수 있습니다. 원통형 전지는 크기가 작기 때문에 더 적은 전력이 필요한 용도에 사용할 수 있으며, 결과적으로 더 광범위한 분야에 활용됩니다.

사이

각형 전지는 원통형 전지보다 크기가 크기 때문에 동일한 에너지 용량을 얻는 데 필요한 전지의 수가 더 적습니다. 즉, 동일한 부피에서 각형 전지를 사용하는 배터리는 용접해야 하는 전기 연결 부위가 더 적습니다. 이는 제조상의 결함 발생 가능성을 줄여주기 때문에 각형 전지의 주요 장점입니다.

힘

원통형 전지는 각형 전지보다 에너지 저장 용량은 적지만, 더 높은 전력을 낼 수 있습니다. 즉, 원통형 전지는 각형 전지보다 에너지를 더 빠르게 방출할 수 있습니다. 이는 원통형 전지가 각형 전지보다 암페어시(Ah)당 더 많은 연결부를 가지고 있기 때문입니다. 결과적으로 원통형 전지는 고성능 애플리케이션에 적합하고, 각형 전지는 에너지 효율을 최적화하는 데 적합합니다.

고성능 배터리 적용 사례로는 포뮬러 E 경주용 자동차와 화성 탐사 헬리콥터인 인제뉴이티를 들 수 있습니다. 둘 다 극한 환경에서 극한의 성능을 요구합니다.

왜 프리즘형 세포가 대세가 될 수 있을까?

전기차 산업은 빠르게 발전하고 있으며, 각형 전지와 원통형 전지 중 어느 것이 우세할지는 불확실합니다. 현재 전기차 업계에서는 원통형 전지가 더 널리 사용되고 있지만, 각형 전지의 인기가 높아질 것이라는 전망도 있습니다.

첫째, 각형 전지는 제조 공정을 줄여 비용을 절감할 수 있는 기회를 제공합니다. 이러한 형태 덕분에 더 큰 전지를 제조할 수 있어 세척 및 용접이 필요한 전기 연결부의 수를 줄일 수 있습니다.

각형 배터리는 리튬-철 인산염(LFP) 배터리 화학에 이상적인 형태이며, 이 배터리는 더 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 재료들을 혼합하여 만들어집니다. 다른 화학 배터리와 달리 LFP 배터리는 지구 어디에나 존재하는 자원을 사용합니다. 니켈이나 코발트처럼 희귀하고 값비싼 재료가 필요하지 않아 다른 유형의 배터리 가격을 높일 필요가 없습니다.

LFP 각형 전지의 등장을 시사하는 강력한 신호들이 나타나고 있습니다. 아시아의 전기차 제조업체들은 이미 각형 형태의 LFP 배터리 종류인 LiFePO4 배터리를 사용하고 있습니다. 테슬라 또한 자사 차량의 일반 주행거리 모델에 중국산 각형 전지를 사용하기 시작했다고 밝혔습니다.

하지만 LFP 배터리에는 몇 가지 중요한 단점이 있습니다. 우선, 현재 사용되는 다른 배터리보다 에너지 함량이 낮아 포뮬러 1 전기 자동차와 같은 고성능 차량에는 사용할 수 없습니다. 또한 배터리 관리 시스템(BMS)이 배터리 충전량을 정확하게 예측하기 어렵습니다.

이 영상을 시청하시면 더 자세한 내용을 알아보실 수 있습니다.LFP화학과 그 인기가 높아지는 이유.