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전기 자동차 배터리는 기본 AA 또는 AAA 배터리와 유사하지만 동일하지는 않습니다.

배터리를 상상해보세요. 아마도 여러분은 텔레비전의 리모컨이나 연기 감지기와 같은 다양한 소형 전기 장치에 전원을 공급하기 위해 구입하는 종류의 표준 형식 AA 또는 AAA 셀을 구상하고 있을 것입니다.

이제 전기자동차의 배터리를 생각해 보세요. 당신이 만들어낸 이미지는 작은 원통형이라기보다는 큰 직사각형처럼 보일 가능성이 높습니다.

여러분의 마음에서는 이 두 가지 유형의 배터리를 매우 다른 전기 저장 장치로 인식할 수 있지만, 상점에서 일반적으로 구입하는 다양한 전자 장치용 배터리와 EV의 배터리 팩은 모두 동일한 일반 원리로 작동합니다. 즉, 하이브리드 또는 전기 자동차의 배터리는 우리가 다루던 립스틱 같은 셀보다 조금 더 복잡합니다.

HEV, PHEV 또는 BEV(각각 하이브리드 전기 자동차, 플러그인 하이브리드 전기 자동차, 배터리 전기 자동차)의 배터리는 다양한 재료로 만들어질 수 있으며 각 재료는 서로 다른 성능 특성을 갖습니다. . 이 대형 배터리 팩에 저장된 개별 셀은 모양과 크기도 다양합니다.

전기 자동차 배터리 팩의 셀에는 각각 양극(음극)과 음극(양극)이 있으며, 둘 다 플라스틱 같은 물질로 분리되어 있습니다. 양극과 음극 단자가 연결되면(손전등을 켠다고 생각함) 이온은 전지 내부의 액체 전해질을 통해 두 전극 사이를 이동합니다. 한편, 이 전극에서 방출된 전자는 셀 외부의 와이어를 통과합니다.

배터리가 전력을 공급하는 경우(예: 앞서 언급한 손전등의 전구)(방전이라고 알려진 동작), 이온은 분리기를 통해 양극에서 음극으로 흐르고 전자는 와이어를 통해 음극(양극)에서 음극으로 이동합니다. 외부 부하에 전원을 공급하기 위한 양극(음극) 단자. 시간이 지남에 따라 세포의 에너지는 전력을 공급하는 모든 것을 구동하면서 고갈됩니다.

그러나 전지가 충전되면 전자는 외부 에너지원에서 다른 방향(양극에서 음극으로)으로 흐르고 그 과정은 반대가 됩니다. 즉, 전자가 음극에서 다시 양극으로 흘러 전지의 에너지가 다시 증가합니다.

앞서 언급한 AA 또는 AAA 배터리를 생각하면 단일 배터리 셀을 상상하게 됩니다. 그러나 EV의 배터리는 단일 셀의 거대한 버전이 아닙니다. 대신, 수천 개는 아니더라도 수백 개의 개별 셀로 구성되며 일반적으로 모듈로 그룹화됩니다. 완전한 EV 배터리인 배터리 팩에는 최대 수십 개의 모듈이 포함될 수 있습니다.

EV 셀은 다양한 표준화된 크기의 AA 또는 AAA 셀과 같은 작은 원통형 셀일 수 있습니다. 이는 Tesla, Rivian, Lucid 및 일부 다른 자동차 제조업체가 취하는 접근 방식으로 수천 개의 작은 셀을 함께 연결합니다. 이들 회사는 소형 셀이 대량 생산하는 데 훨씬 저렴하다는 장점이 있다고 주장합니다. 그럼에도 불구하고 Tesla는 자동차 배터리 팩 내 연결 수를 줄이기 위해 더 적은 수의 더 큰 원통형 셀로 이동할 계획입니다.

그러나 EV 셀은 각형(견고한 직사각형) 또는 파우치(직사각형이지만 극심한 열에서 셀 벽이 어느 정도 팽창할 수 있는 부드러운 알루미늄 케이스)라는 두 가지 다른 형식으로 제공됩니다. 표준화된 각형 또는 파우치 셀 치수는 거의 없으며, 대부분의 자동차 제조업체(예: General Motors 및 Ford)는 중국의 CATL, 일본의 Panasonic 또는 한국의 LG Chem과 같은 셀 제조업체와 협력하여 자체 사양을 제공합니다.

전기 자동차 배터리의 화학적 특성이나 음극에 사용되는 재료는 셀 유형에 따라 다릅니다. 오늘날 리튬 이온에는 기본적으로 두 가지 유형의 배터리 화학이 있습니다. 즉, 음극이 다른 금속과 함께 리튬을 사용한다는 의미입니다.

첫 번째는 북미와 유럽에서 가장 일반적으로 사용되는 니켈, 망간, 코발트(NMC) 또는 니켈, 망간, 코발트 및 알루미늄(NMCA)의 혼합물을 사용합니다.