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Oct 14, 2023

알루미늄 압출재가 EV 배터리 인클로저 경쟁에서 승리하고 있습니다.

미국 알루미늄 포장 회사 Ball Corporation은 이번 달 Cervejaria Masterpiece와 협력하여 세계 최초의 음료 캔을 출시한다고 발표했습니다. 알루미늄 부가가치 회사 Arconic

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전기 자동차용 배터리 인클로저(프레임, 하우징 또는 배터리 팩이라고도 함)의 목적은 매우 간단합니다. 바로 배터리 모듈을 고정하고 보호하는 것입니다. 당연히 모양과 크기가 다양하며 배터리 모듈의 다양한 특성에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다.

다른 자동차 부품과 마찬가지로 배터리 인클로저는 알루미늄, 고급 고강도 강철, 탄소 섬유, 마그네슘 등 눈에 띄기 위해 다투는 다양한 재료의 무대입니다. 인클로저는 현재 강철(또는 알루미늄과 강철의 조합)로 만들어지지만, 장기적으로 볼 때 알루미늄은 주로 가벼운 무게와 유리한 기술적 특성으로 인해 우위를 차지하는 것으로 보입니다. 자동차 제조사들은 현재 전기차 전체 원가의 30~50%를 차지하는 배터리 시스템 원가가 앞으로는 낮아질 것으로 기대하고 있다.

열전도율은 배터리 인클로저에 있어서 매우 중요합니다. 추운 날씨에도 배터리를 시원하게 유지하거나 따뜻하게 유지하려면 자동차 브레이크 시스템과 같은 열 전달 기능을 제공해야 합니다. 따라서 구조는 실제로 전원의 일부가 됩니다. 배터리 팩의 모듈 간 온도 변화로 인해 성능이 저하될 수 있으므로 이는 배터리 모듈의 성능과 수명 주기에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 동시에, 소재는 배터리 모듈과 차량의 다른 부품이 손상되지 않도록 보호할 수 있을 만큼 충분한 강도와 충격 저항성을 가져야 합니다.

하이브리드 전기 자동차(HEV) 충전/방전 프로필은 일반적으로 배터리 EV보다 더 공격적이므로 열 발생이 더 커지므로 HEV에는 열 관리 시스템이 필요합니다. 열 관리 시스템은 작고 가벼워야 하며, 차량에 쉽게 장착할 수 있어야 하고, 안정적이며 저렴해야 합니다.

케이블을 상호 연결하면 모듈에 열이 추가될 수도 있습니다. 최적의 온도 범위에서 배터리 팩의 온도를 제어하려면 더운 날씨에는 모듈에서 열을 방출하고 추운 날씨에는 열을 추가해야 할 수 있습니다. 배터리 인클로저 열 관리 및 제어는 공기 또는 액체 시스템, 절연, 열 저장(상 변화 물질), 능동 또는 수동 접근 방식 또는 조합을 통해 달성될 수 있습니다.

알루미늄 압출재를 사용한 우수한 배터리 인클로저 설계는 개별 배터리 모듈의 조립 공정과 고정을 단순화할 수 있습니다. 또한 충돌 시 다른 재료 및 공정에 비해 더 많은 에너지 흡수 기능을 제공합니다. 큰 인클로저는 차체의 전체 구조에 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 모델에서는 배터리 인클로저가 바퀴 사이의 자동차 바닥 전체만큼 큽니다. 이는 자동차 구조에 조심스럽게 통합되어야 하며 자동차 차체와 상호 작용해야 함을 의미합니다.

자동차 산업용 알루미늄 제품의 모든 주요 생산업체는 Constellium, Novelis 또는 Hydro를 포함하여 열 관리 시스템을 갖춘 자체 배터리 인클로저 어셈블리를 개발했습니다.

예를 들어 Constellium의 배터리 인클로저는 우수한(고강도) 알루미늄 합금으로 생산되며 충돌, 침입을 방지하는 동시에 혁신적인 재료, 설계 및 결합 기술을 사용하여 개별 모듈을 냉각하도록 설계되었습니다. 인클로저의 하단과 상단에는 Constellium의 3xxx, 5xxx 및 6xxx 합금 시트와 알루미늄이 우수한 열 전도성과 내부식성, 다양한 형태로의 성형성으로 인해 선호됩니다. 전체 인클로저가 알루미늄으로 제작되면 차량의 다른 전기 또는 전자 부품과의 간섭을 차단하는 천연 전자기 차폐가 생성됩니다.