전기 포뮬러카에 가장 적합한 셀 형태는 무엇일까?

순식간에 승부가 결정되는 전기 포뮬러 레이싱의 세계에서는 모든 부품이 한계까지 몰아붙여집니다. 차량의 심장이자 무게의 주요 원인인 배터리 팩은 완벽함을 요구합니다. 엔지니어들은 중대한 설계 결정을 내려야 합니다. 전기 포뮬러 카에 가장 적합한 리튬 이온 전지 모양은 무엇일까요?

원통형, 각형, 파우치형 배터리 셀 중 어떤 것을 선택하느냐는 출력, 무게, 안전성, 그리고 설계에 직접적인 영향을 미칩니다. 고성능 배터리 솔루션 분야의 선두주자로서, 저희는 트랙에 최적화된 최고의 선택을 분석합니다.

세 경쟁업체: 핵심 기술 비교

레이싱 애플리케이션에 따라 각각 뚜렷한 장단점을 가진 세 가지 주요 셀 구조가 있습니다.

1. 원통형 세포 (예: 21700, 4680)

이러한 익숙한 강철 케이스형 저장조는 견고한 기계적 구조와 검증된 제조 방식을 제공합니다.

테슬라‘포드 모델 3는 이러한 유형의 배터리를 사용하며, 성능을 극대화하기 위해서는 강력한 배터리 관리 시스템(BMS)이 필요합니다.

• 강점: 탁월한 기계적 안정성; 비용 효율적인 자동화 생산으로 높은 일관성 유지; 셀 사이의 자연적인 간극이 냉각에 도움.
• 단점: 빈 공간으로 인한 낮은 패킹 밀도; 케이스 및 지지대로 인한 무게 증가; 유연성이 부족한 형태.

2. 프리즘형 세포

알루미늄 케이스로 덮인 이 단단한 직사각형 배터리 셀은 일반 소비자용 전기차에 흔히 사용됩니다.

• 강점: 모듈형 레이아웃에서 원통형 셀보다 공간 활용도가 뛰어나며, 쌓고 조립하기 쉽습니다.
• 단점: 파우치형 제품보다 무거움; 팽창 가능성 때문에 모듈 설계에 신중을 기해야 함; 열 인터페이스 문제 발생 가능성.

3. 파우치 세포

단단한 케이스 대신 가볍고 유연한 알루미늄 라미네이트 포장재를 사용하는 배터리 셀.

• 강점: 최고 에너지 및 전력 밀도 무게와 부피 대비 우수한 성능; 경량 설계; 최적의 포장을 위한 유연한 형태; 넓은 표면적을 통한 탁월한 열 방출.
• 단점: 지지를 위해 외부 모듈 구조가 필요하며, 팽창 제어를 위해 정밀한 압력 관리가 필요하고, 신뢰성을 위해서는 밀봉이 매우 중요합니다.

파우치형 배터리가 전기 포뮬러 레이싱에서 우승하는 이유

포뮬러 자동차의 극한적인 요구 사항을 충족하기 위해, 파우치형 세포주사 방식이 확실한 승자입니다. 주요 레이싱 팀들 중에서. 그 이유는 다음과 같습니다.

1. 타의 추종을 불허하는 출력 대 중량비: 레이싱에서의 성공은 이 지표에 달려 있습니다. 파우치형 배터리는 무거운 금속 케이스를 제거하여 단위 에너지(Wh/kg) 및 출력(W/kg) 대비 가장 가벼운 옵션을 제공합니다. 무게 감소는 가속력, 최고 속도 및 코너링 성능 향상에 직접적인 영향을 미칩니다.

2. 우수한 포장 및 낮은 무게중심: 평평하고 유연한 형태 덕분에 엔지니어들은 밀도가 높고 부피가 작은 팩을 만들 수 있습니다. 팀은 이러한 팩을 섀시 바닥에 배치하여 용량을 극대화하는 동시에 무게중심을 획기적으로 낮출 수 있습니다. 이는 코너링 시 안정성과 접지력을 향상시킵니다.

3. 최대 방전량 및 재생 성능: 파우치형 세포는 일반적으로 내부 저항이 낮습니다. 이는 놀라운 결과를 가능하게 합니다. 최대 전력 출력 그리고 매우 효율적입니다 회생 제동—이 두 가지는 포뮬러 레이싱의 폭발적인 스프린트와 에너지 회복에 필수적인 요소입니다.

4. 효율적인 열 관리: 파우치형 배터리 셀의 크고 평평한 표면은 액체 냉각판과 완벽하게 밀착됩니다. 이러한 설계는 열을 빠르고 균일하게 제거하여 격렬한 예선 주행이나 장거리 레이스 동안 성능 저하를 방지합니다.

엔지니어링의 필수성

파우치형 세포주를 선택하려면 첨단 엔지니어링에 대한 투자가 필요합니다. 파우치형 세포의 장점은 다음과 같은 조건에서만 실현됩니다.

• 고급 모듈 설계: 견고하고 가벼운 구조는 정밀한 적용을 필요로 합니다. 스택 압력 부기를 관리하고 전기적 접촉을 보장하기 위해.
• 견고한 열 시스템: 첨단 냉각판을 통한 직접적이고 균일한 냉각이 필수적입니다.
• 엄격한 품질 관리: 두께, 용량 및 저항 측면에서 셀 간 일관성은 극한의 스트레스 상황에서 팩의 균형을 유지하는 데 매우 중요합니다.

결론: 통합이 전부다

파우치형 세포가 최고의 성능 잠재력을 제공하지만, 승리는 다음에서 확보됩니다. 시스템 레벨. 최고의 배터리 셀은 끊임없는 전력 공급, 효율적인 냉각 및 구조적 안정성을 위해 설계된 팩에 완벽하게 통합된 셀입니다.

리위에 배터리는 이러한 통합을 전문으로 합니다. 당사는 초고출력 배터리를 제공합니다. 전기 포뮬러카용 파우치 셀 또한 구조 모듈, 액체 냉각 시스템 및 견고한 BMS를 포함한 완벽한 솔루션을 설계하여 미래의 전기 레이싱을 지원합니다.

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