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ESS 배터리 인클로저란?
배터리 인클로저는 배터리 박스(배터리 하우징/배터리 트레이)라고도 하며 배터리 팩에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 배터리 셀, 열 관리 시스템, BMS 등을 위한 기계적으로 견고하고 방진 방수가 가능한 공간을 제공합니다. 배터리 인클로저는 셀, BDU, BMS, PCS와 더불어 ESS 시스템에서 비용에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소입니다.
ESS 배터리 인클로저 설계는 초창기 자동차 산업과 동일한 개념과 구조를 따랐습니다. 하지만 사용 사례의 차이를 파악하면서 ESS 배터리 인클로저는 고유한 기능으로 진화했습니다.
배터리 인클로저의 주요 초점
자료
첨단 소재와 소재 구성의 사용으로 ESS(에너지 저장 시스템)의 배터리 팩 설계와 구조가 크게 개선되었습니다. 이제 알루미늄과 강철이라는 두 가지 주요 소재가 사용됩니다.
강철은 제조 공정이 간단하고 비용이 저렴하다는 특징이 있지만, 밀도가 높고 질량이 더 큽니다. 경량 설계 원칙의 진화와 함께, 알루미늄 합금은 밀도가 낮고 가벼우며 내식성, 고강도, 우수한 다이캐스팅 능력, 높은 지속 가능성으로 인해 시장 점유율이 높아지고 있습니다.
구조(자세한 내용)
일반적으로 하나의 ESS 배터리 케이스는 상단 커버, 하단 케이스, 냉각판, 프레임 패널, 빔 및 하단 플레이트로 구성됩니다.
배터리 인클로저의 설계는 에너지 저장 시스템의 전체 공간 구조와 레이아웃을 기반으로 해야 합니다. 예를 들어, 비용을 줄이기 위해 수냉식 냉각판을 바닥 보호판과 통합해야 하는지 여부입니다. 열 전달 효율을 높이려면 빔의 위치와 치수를 어떻게 선택해야 하나요? 배터리 셀을 다른 전자 부품과 적절히 통합하려면 얼마나 많은 공간을 확보해야 하는지.
장인 정신
👉 AL 프로파일 + 용접: 비용, 생산성 및 유연성 측면에서 균형 잡힌 메인스팀 선택.
👉 AL 프로파일 + 하이드로 포밍 + 용접: 열 성능 최적화 및 무게 감소로 더 큰 공간 확보.
👉 다이 캐스팅 + 기계 가공: 훨씬 더 높은 첫날 투자로 생산성을 높입니다.
지금까지는 AL 프로파일 플러스 용접이 가장 선호되는 ESS 배터리 케이스 생산 방식입니다. 압출 빔과 냉각판의 유연한 조합을 통해 기존 제품의 확장 및 업그레이드가 가능합니다. 예를 들어, 1P52 구성은 2P52S 또는 1P104S용 툴링 대부분을 공유할 수 있습니다.
에너지 저장 시스템 인클로저의 진화
2020~2022년 배터리 팩의 kWh당 비용은 130~160달러였습니다. 올해는 중국 ESS 입찰에서 대부분의 팩이 kWh당 68.5달러보다 낮은 가격을 제시하면서 최저 기록을 경신했습니다.
비용 관리는 ESS 사업 참여자들에게 피할 수 없는 주제입니다. 그렇기 때문에 배터리 케이스의 설계 업그레이드와 구조 최적화가 매우 높은 우선순위로 필요합니다.
경쟁력을 갖추기 위한 솔루션
🔧 전체 구조 최적화
냉각판 + 조립 프레임 + PCM. 이 새로운 구조로 인해 재료가 절약되고 IP55-IP67의 보호 수준을 유연하게 조정할 수 있습니다.
🔧 자동차 수준의 성능
섬세한 냉각 채널로 설계 및 제작된 하이드로포밍 냉각판을 적용했습니다. 일반 1C보다 높은 충전/방전을 지원하고 우수한 배터리 온도를 유지할 수 있습니다.
🔧 확장 가능한 툴링
일련의 제품을 개발할 때 프로젝트 간에 툴링과 디자인이 호환되도록 하면 개발 일정과 비용 관리가 크게 개선됩니다.
프로젝트 개발 프로세스
에너지 저장 산업은 현재 성장 단계에서 성숙 단계로 전환하는 중요한 시점에 있습니다. 잘 정립되고 신뢰할 수 있는 인클로저 개발 프로세스는 에너지 저장 프로젝트 발전의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
XD Thermal Technology Co Ltd의 ESS 배터리 케이스
XD 써멀 는 자동차 및 ESS 산업에서 매우 풍부한 경험을 보유하고 있기 때문에 두 분야의 기술적 영감을 혼합할 수 있습니다. XD Thermal의 전문가는 고객을 위해 적절한 DFM 및 최적화 제안을 할 수 있습니다. 빠른 툴링과 OTS 샘플을 얻을 수 있습니다.