에너지 전환의 미래는 더 안전한 배터리 인클로저에서 시작됩니다.

배터리 에너지 저장장치는 글로벌 에너지 전환에서 중요한 역할을 합니다. 재생 에너지원으로부터 안정적인 전력 공급을 제공하고 여러 산업에서 탈탄소화를 향한 전기화를 지원합니다. 채택이 증가함에 따라 안전과 신뢰성에 대한 문제도 함께 증가하고 있습니다.

배터리에는 리튬 금속 및 인화성 전해질과 같은 반응성 성분이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 물리적 손상이나 전기적 고장은 잠재적으로 치명적인 사건을 유발할 수 있습니다. 즉, 열 폭주, 내부 단락, 기계적 손상, 과열은 화재, 폭발, 유해 물질 방출 등 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 위험을 완화하기 위해서는 견고한 배터리 인클로저가 필수적이며, 셀을 물리적으로 보호하고 열을 관리하며 잠재적인 고장을 억제하여 에너지 저장 시스템의 전반적인 안전과 성능에 핵심적인 역할을 합니다.

안전 테스트에서 뛰어난 성능을 발휘하는 Arlon® 3160XT

배터리 인클로저의 중요한 역할을 이해하고 있는 그린 트위드는 UL 2596 표준에 따라 토치 앤 그릿(TaG) 테스트를 사용하여 독점적인 유리 강화 가교 PEEK 소재인 Arlon® 3160XT를 표준 PEEK 소재와 비교하여 엄격한 테스트를 실시했습니다. 이 테스트는 배터리 인클로저 소재의 성능을 평가하기 위한 표준화된 선별 테스트로 널리 인정받고 있습니다. 이 테스트는 배터리 인클로저가 열 폭주 이벤트 중에 직면할 수 있는 극한의 남용 및 고장 조건을 시뮬레이션하여 배터리 팩의 안전성과 복원력을 검증하는 데 필수적입니다.

이 테스트는 정밀하게 측정된 양의 열을 전달할 수 있는 특수 설계된 토치를 사용하여 1200°C의 화염 온도와 3kW(10,000BTU/hr)의 열 에너지를 생성하는 동시에 미리 정해진 양의 그릿을 분사하여 배터리 고장으로 인한 미립자를 시뮬레이션합니다. 테스트 중에 각 샘플은 15초 동안 토치 불꽃에 노출된 후 추가로 5초 동안 그릿과 불꽃이 결합된 상태로 노출됩니다. 이 20초 주기를 10회 또는 샘플이 실패할 때까지 반복합니다. 파단 지점에서 시료의 가장 먼 쪽의 최종 표면 온도가 기록되어 극한 조건에서 재료의 성능에 대한 통찰력을 제공합니다.

Arlon® 3160XT는 이 테스트에서 표준 PEEK에 비해 고장까지 걸리는 시간이 38% 증가하고 파손 지점의 표면 온도가 18% 감소하는 등 더 나은 열 보호 성능을 보여 표준 PEEK를 크게 능가했습니다. 이렇게 표면 온도가 낮다는 것은 주변 구성 요소로 전달되는 열이 훨씬 적다는 것을 의미합니다.(과학적 설명은 아래 상자를 참조하세요.)

실제로 테스트 쿠폰의 뒷면 표면에서 인클로저 내의 내부 구성 요소를 나타내기 위해 일정 거리 떨어져 있는 두 번째 열전대로 90% 더 적은 열이 전달됩니다. 열가소성 제품 개발 엔지니어인 샘 히페는 "고장까지의 시간 연장은 안전성을 나타내는 중요한 지표이며, 표면 온도의 감소는 열 폭주 시 내부 부품으로의 복사열 전달을 크게 줄입니다."라고 말합니다.

샘플 테스트 실패: Arlon® 3160XT는 구멍 크기가 작고 주변에 용융물이 없으며 열에 영향을 받는 면적이 감소하여 표준 PEEK에 비해 열 성능이 향상되었음을 나타냅니다.

배터리 인클로저에 적합한 소재를 선택하는 것은 안전성, 내구성, 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 소재는 다양한 조건에서 셀을 보호하기 위해 강도, 내화성, 전기 절연성, 무게 사이에서 균형을 유지해야 합니다. Arlon® 3160XT와 같은 고급 소재는 가벼운 내구성, 내식성 및 우수한 전기 절연 특성을 결합한 고성능 솔루션을 제공하여 전기 자동차, 그리드 스토리지 및 기타 애플리케이션의 진화하는 배터리 요구 사항을 지원하면서 보다 안전하고 효율적인 설계를 가능하게 합니다.

함께 배터리 안전성을 향상시키다
그린 트위드는 수십 년간 쌓아온 업계 전문 지식과 혁신적인 엔지니어링을 결합하여 가장 까다로운 요구 사항도 충족하는 소재를 제공합니다. 배터리 또는 에너지 저장 기술을 위한 최첨단 솔루션을 개발하든, 당사의 첨단 소재는 성능을 최적화하고 안전성을 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

고객의 고유한 요구 사항에 맞춘 맞춤형 설계부터 Arlon® 3160XT와 같은 검증된 소재까지, 당사는 고객의 목표 달성을 돕기 위해 최선을 다하고 있습니다. 지금 바로 문의하여 그린 트위드가 어떻게 귀사의 배터리 프로젝트를 지원하고 성공을 이끌 수 있는지 알아보십시오.

과학의 이해
복사를 통한 열 전달은 표면 온도에 따라 4제곱(q = σT⁴A)까지 달라집니다. 표면 온도가 조금만 낮아져도 복사되는 열의 양이 크게 감소할 수 있습니다. 이 경우 Arlon® 3160XT는 복사열 전달을 90%까지 감소시켜 열 발생 시 내부 부품을 훨씬 더 잘 보호합니다.