각형 배터리 팽창 문제, Compression Pad로 어떻게 해결할까?

 

각형(Prismatic) 배터리에서 Compression Pad가 중요한 이유

전기차(EV)와 ESS에 널리 사용되는 각형(Prismatic) 배터리는 공간 활용도가 뛰어난 대신, 충·방전 과정에서 셀 팽창 스트레스가 발생합니다.

이 팽창을 제대로 제어하지 못하면 배터리 수명 저하, 내부 임피던스 증가, 안전성 문제로 이어질 수 있습니다.

 

각형 배터리에서 발생하는 스트레스 원인

• 충·방전 중 화학 반응에 따른 전극 팽창
• 배터리 팩 조립 과정에서의 기계적 클램핑 압력

이러한 스트레스가 누적되면 전극 박리, 열 관리 성능 저하, 사이클 수명 감소와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

Compression Pad(압축 패드)의 역할

Compression Pad는 단순한 완충재가 아니라 셀 팽창을 제어하고 팩 구조를 안정화하는 핵심 부품입니다.

• 셀 팽창력 흡수
• 셀 및 모듈 간 공차 보정
• 균일한 압력 유지
• 배터리 팩 구조 안정성 확보

압력이 너무 약해도, 너무 강해도 문제가 되므로 셀 설계에 맞는 압축 특성 설계가 중요합니다.

각형 배터리용 Compression Pad 구조 예시

 

 

▲ 각형(Prismatic) 배터리 적용 Compression Pad 구조 예시
(실리콘 프레임, 본딩형, 실리콘 폼 + MPP 폼 조합)

 

각형 셀에는 실리콘 프레임 타입, 본딩형 패드, 실리콘 폼과 MPP 폼을 조합한 구조가 적용되며 셀 변형을 효과적으로 제어하면서 장기 신뢰성을 확보합니다.

Compression Pad에 요구되는 핵심 성능

• 저밀도·경량화 → 배터리 에너지 밀도 유지
• 적절한 압축력 → 팽창 흡수 및 셀 보호
• 난연성 (UL94 V-0)
• 고온 환경 안정성

 

마무리

각형 배터리 구조에서 Compression Pad는 소모품이 아닌 설계 요소로 접근해야 합니다.

압축 특성, 밀도, 난연성, 내구성을 균형 있게 고려한 소재 선택이 배터리 팩 성능과 수명의 차이를 만듭니다.

 

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