배터리 팩은 기본적으로 리튬 이온 배터리 셀로 구성된 개별 배터리 모듈의 모음으로, 전기 자동차에 전력을 공급하는 데 필요한 에너지를 제공하기 위해 배열 및 연결됩니다. 차량의 가장 중요한 구성 요소 중 하나인 배터리 팩은 차량의 성능, 주행 거리 및 전체 비용을 결정합니다.
일반적인 배터리 팩은 수많은 개별 배터리 셀과 모듈로 구성되며 직렬, 병렬 또는 이 둘의 조합으로 연결할 수 있습니다. 대부분의 경우 이러한 연결은 서로 다른 금속 간에 이루어져야 합니다.
셀과 모듈이 연결되면 전체 배터리 팩이 케이스로 둘러싸입니다. 배터리 팩을 감싸는 데 사용되는 기계식 케이스는 배터리 팩을 보호할 뿐만 아니라 차량의 구조적 요소로 기능합니다.
따라서 배터리 팩 제작에는 일반적으로 전기 연결과 전기 요소를 감싸는 기계식 케이스 제작이라는 두 가지 관련 공정이 포함됩니다.
EV 배터리 팩 - 고속 생산의 과제
연결부
올바르게 결합된 전기 연결부는 배터리 셀과 모듈이 통합된 에너지 저장 시스템으로 함께 작동하도록 보장합니다. 앞서 언급한 요소 간에 전류를 전달하여 충전과 방전을 조정할 수 있습니다.
연결은 충전 및 방전 중에 발생하는 고전류와 전압을 처리할 수 있도록 설계되어야 합니다. 또한 비효율을 초래하고 배터리 셀의 수명을 단축시킬 수 있는 저항과 열 축적을 고려해야 합니다.
이러한 연결을 만들 때 가장 큰 문제는 대부분의 경우 사용되는 재료가 서로 다르거나 코팅되어 있어 특수 가공이 필요하다는 것입니다. 이러한 재료는 전도성이 높기 때문에 잠재적인 단락 신뢰성 문제를 방지하기 위해 스패터가 적어야 합니다.
듀얼 빔 가변 모드 레이저와 실시간 레이저 용접 측정을 사용하는 배터리 팩의 전기 연결용 파이버 레이저 용접 솔루션은 구리 연결부의 낮은 다공성과 스패터 없는 용접은 물론 탁월한 용접 품질을 보장하여 재료 품질 결함, 부품 취급 또는 오염으로 인한 용접 불량에 대해 즉시 재작업할 수 있게 해줍니다. 이러한 재작업으로 전체 배터리 모듈을 절약할 수 있습니다.
케이스
배터리 팩용 케이스는 일반적으로 충격, 진동, 습기 및 기타 환경 요인으로 인한 손상을 견딜 수 있고 충격 발생 시 셀과 모듈을 보호할 수 있는 알루미늄, 강철 또는 강화 플라스틱과 같은 견고하고 내구성 있는 재질로 만들어집니다. 또한 단열 기능을 제공하고 충전 및 방전 중에 셀에서 발생하는 열을 방출하는 데 도움이 됩니다.
따라서 높은 무결성, 고강도 용접은 필수 요건입니다. 전기 연결부 용접과 마찬가지로 듀얼 빔 가변 모드 레이저는 알루미늄 케이스의 저다공성 용접은 물론 고속의 즉석 케이스 용접을 가능하게 합니다.
부품에 대한 레이저 가공 가능성을 입증해야 하거나 e-Mobility 제조 공정에 대한 설계 및 구현 아이디어를 숙련된 레이저 엔지니어에게 문의하고 싶다면 주저하지 말고 저희에게 연락하십시오.
IPG는 파이버 레이저 기술 분야의 세계적인 리더이자 재료 가공 분야의 전문가입니다. 이러한 전문 지식을 e-Mobility 솔루션에 적용하여 제조업체에 레이저 가공을 통해 가장 안정적이고 생산성이 높은 도구를 제공하여 최고의 e-Mobility 애플리케이션 결과를 얻는 것을 목표로 합니다.
IPG가 제공하는 e-Mobility 솔루션의 전체 범위에 대해 자세히 알아보십시오.
관련 리소스
EV 배터리 팩 솔루션
레이저 용접이 배터리 팩 제조에 제공하는 4가지 주요 이점을 알아보세요.
온디맨드 웨비나: 배터리 레이저 용접
전기차 배터리의 레이저 용접 최적화를 위한 주요 고려 사항