테슬라는 일반적인 18650를 그냥 사용하는 것이 아니라, 파나소닉과 협력해 자동차용으로 특별히 최적화된 독점 화학 구성을 가진 맞춤형 버전을 만듭니다. 이 맞춤 셀은 소비자 전자제품에서 볼 수 있는 일반 18650에 비해 에너지 밀도 증가와 안전 기능 향상을 제공합니다.

테슬라 배터리 아키텍처: 공학의 경이로움

테슬라의 배터리 설계 접근은 정말 인상적입니다. 다른 일부 전기차 제조사들처럼 큰 셀 몇 개를 사용하는 대신, 이보다 더 작은 수천 개의 셀을 연결해 정교한 시스템으로 만듭니다.

다음은 18650 셀을 사용하는 일반적인 테슬라 배터리 팩의 구조입니다:

셀 레벨: 개별 18650 리튬 이온 셀
모듈 레벨: 모듈로 배열된 셀
팩 레벨: 완전한 배터리 팩을 형성하기 위해 연결된 다수의 모듈

테슬라의 각 모듈은 444개의 개별 배터리 셀을 “74p6s” 구성으로 배치합니다. 이는 다음을 의미합니다:

평행으로 연결된 74개 셀
이 평행 그룹 중 6개가 직렬로 연결된 것

이로 인해 각 모듈의 정격 전압은 약 22.2V(6 × 3.7V)이고 용량은 약 5.3–5.6kWh입니다.

그렇다면 테슬라에는 18650 배터리가 정확히 몇 개인가요?

이제 큰 질문으로 넘어갑니다. 모델에 따라 다릅니다:

테슬라 로드스터(초기형)

대략 6,831개의 18650 셀
시트 11개에 각 시트당 621개 셀로 배열
총 배터리 용량: 53 kWh

테슬라 모델 Y

85 kWh 팩: 7,104개의 18650 셀
60 kWh 팩: 약 5,300–5,500개의 18650 셀

테슬라 모델 X

대략 7,256개의 18650 셀(배터리 구성에 따라 다름)

일반적인 85 kWh Model S 배터리 팩은 직렬로 연결된 16개의 모듈을 포함하며, 각 모듈은 444개의 셀을 포함합니다. 이로써 총 7,104개 셀(444 × 16)이 됩니다.

팩의 치수도 인상적입니다 — 약 210 cm × 150 cm × 15 cm이며 무게는 약 540 kg입니다.

왜 테슬라는 이렇게 작은 배터리를 많이 사용할까?

당신은 궁금해할지도 모릅니다: 더 적은 수의 큰 배터리 대신 수천 개의 작은 배터리를 사용하는 이유가 무엇일까요? 훌륭한 질문이며, 이 설계 선택 뒤에는 몇 가지 똑똑한 이유가 있습니다:

1. 열 관리

수천 개의 작은 셀이 있으면 열이 팩 전체에 더 고르게 분포합니다. 이로 인해 냉각이 더 효율적으로 이루어지고 위험한 핫스팟이 방지됩니다.

2. 결함 허용성

테슬라 배터리 팩에서 한 개의 셀이 고장나더라도 시스템 전체가 무너지지 않습니다. 병렬 배열이 다른 셀들이 대체할 수 있게 해줍니다.

3. 디자인의 유연성

작은 원통형 셀을 사용하면 차의 구조에 정확히 맞춰 배터리 팩을 설계하는 데 테슬라 엔지니어들에게 보다 큰 유연성을 제공합니다.

4. 비용 및 공급망의 이점

18650 형상은 수십 년 동안 사용되어 왔으며 확립된 제조 공정을 갖추고 있어 완전히 맞춤형 셀보다 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다.

5. 모듈식 교체

배터리의 한 섹션이 손상되더라도 테슬라는 전체 팩이 아니라 개별 모듈을 교체할 수 있습니다.

진화: 18650 셀을 넘어

18650 셀은 테슬라의 초기 성공의 기초였지만, 회사는 배터리 기술을 진화시키고 있습니다:

2170 셀로의 전환

Model 3와 Model Y부터 테슬라는 더 큰 2170 셀(지름 21mm × 높이 70mm)로 전환하기 시작했습니다. 이 새로운 셀은 에너지 밀도 증가와 제조 효율성 개선을 제공합니다.

미래: 4680 셀

테슬라는 최근 눈에 띄게 더 큰 4680 셀(지름 46mm × 높이 80mm)도 도입하여 다음을 약속합니다:

에너지가 5배
전력 6배
주행 거리 16% 증가
낮은 생산 비용

테슬라의 배터리 관리 시스템 작동 원리

수천 개의 작은 셀을 가진 것은 정교한 관리 없이는 악몽이 될 수 있습니다. 테슬라의 배터리 관리 시스템(BMS)은 다음과 같은 비주류 영웅입니다:

각 모듈의 전압과 온도를 모니터링합니다
모든 셀의 충전을 균형 있게 맞춥니다
과충전 또는 과방전을 방지합니다
다른 팩 부분을 보호하기 위해 고장을 격리합니다
배터리 성능과 수명을 최적화합니다

이 지능형 시스템이 많은 개별 셀을 관리하는 복잡성에도 불구하고 테슬라 배터리 팩의 뛰어난 내구성을 보여주는 한 가지 이유입니다.

저 모든 배터리의 환경 영향

차량마다 수천 개의 배터리가 탑재되어 있기 때문에 환경적 함의를 고려해 볼 가치가 있습니다:

생산의 환경 비용

리튬이온 배터리를 제조하는 데도 환경 발자국이 있으며, 그에 포함되는 내용은 다음과 같습니다:

광물 원료의 채굴(리튬, 코발트, 니켈)
에너지 집약적 생산 과정
화학 폐기물 관리 도전 과제

재활용 문제

테슬라는 오래된 배터리 팩에서 귀중한 재료를 회수하기 위해 폐쇄 루프 재활용 프로그램을 추진해 왔습니다. 그들의 목표는 회수하는 것:

원료 배터리 재료 9,2%까지
새로운 채광의 필요성 감소
차량의 수명 동안의 탄소 발자국 감소

순이익

이러한 도전에도 불구하고 테슬라의 전체 환경 영향은 재생 가능 에너지가 충전될 때 특히 비교 가능한 내연차보다 수명 동안 상당히 낮습니다.

테슬라 소유자에게 이것이 의미하는 것

다수의 18650 배터리가 테슬라 소유주에게 무엇을 의미합니까?

주행 거리와 성능

작동하는 대량의 셀 수가 테슬라의 인상적인 주행 거리와 성능 특성을 가능하게 하는 요인입니다.

배터리 수명

테슬라의 정교한 배터리 관리 및 열 제어 시스템은 놀라운 수명을 가져왔습니다. 초기 모델 S의 많은 차량이 200,000마일 이상에서도 배터리 용량이 허용되는 상태로 여전히 작동하고 있습니다.

수리 가능성

모듈식 설계로 배터리 팩의 일부가 저하되거나 손상되더라도 전체 팩이 반드시 교체될 필요는 없으며—대개는 영향을 받는 모듈만 교체합니다.

테슬라의 배터리 전략 뒤의 놀라운 수학

이를 비교해 보면:

7,104개의 18650 배터리를 포함한 단일 모델 S는 약 1,400대의 맥북 프로보다 더 많은 배터리 셀을 가지고 있습니다. 하나의 테슬라 모델 S에서 모든 18650 셀을 끝에서 끝까지 늘려 놓으면 약 461미터(1/4마일 이상)에 걸쳐 뻗습니다!

도로 위의 모든 테슬라 차량의 저장 용량 합계는 세계에서 가장 큰 분산 에너지 저장 시스템 중 하나를 대표합니다—평범한 모습의 가상 발전소입니다.

그렇다면 테슬라에는 18650 배터리 몇 개가 들어갈까? 최종 답변

요약하자면, 테슬라의 18650 배터리 수는 모델과 배터리 팩 구성에 따라 달라집니다:

Original Roadster: 약 6,831 셀
Model S (85 kWh): 7,104 셀
Model X: 약 7,256 셀

신형 테슬라 모델은 셀 형식을 다르게 바꾸었지만, 수천 개의 작은 18650 셀은 초기 차량의 가능성을 가능하게 한 요인이었으며, 많은 이들이 가능하리라고 생각하지 못했던 주행 거리의 전기차에 필요한 동력을 제공했습니다.

이해하기 테슬라에 몇 개의 18650 배터리가 이 혁신적인 전기차를 작동시키고 있나요 이들이 gerçek으로 어떤 공학적 경이인지 우리에게 상기시키는 데 도움을 준다. 테슬라는 그냥 또 하나의 차를 만든 것이 아니다—수천 개의 작은 전원 sources를 결합해 가능하다고 여겨지던 것을 혁명적으로 재구상했다.

테슬라에는 18650 배터리가 몇 개나 들어가나?

목차

18650 배터리란 정확히 무엇인가?