배터리 온도 특성 시험이란? 규격, 시험기, 충방전기(Battery Temperature Characteristic Test, 리튬이온, 내부 저항)

 

목차

 

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배터리 온도 특성 시험이란?

 

 

시험 셋업(참조: The Impact of Temperature on the Performance and Reliability of Li/SOCl2 Batteries Yongquan Sun, Xinkun Qin , Lin Li ,Youmei Zhang, Jiahai Zhang and Jia Qi)

 

Battery Temperature Characteristic Test는 배터리가 다양한 온도 조건에서 어떻게 성능을 발휘하는지를 평가하는 시험입니다. 이 테스트는 배터리의 방전 용량, 전압 출력, 내부 저항, 수명 등의 특성이 온도에 따라 어떻게 변하는지를 분석하는 데 중점을 둡니다. 일반적으로 저온에서 고온까지의 다양한 온도 범위에서 배터리를 작동시키면서 배터리의 성능 변화를 측정합니다.

 

이 테스트의 목적은 배터리가 극한 온도 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는지 확인하고, 성능 저하나 고장 발생 가능성을 평가하는 것입니다. 예를 들어, 배터리가 저온에서 방전 용량이 급격히 감소하거나, 고온에서 내부 저항이 크게 증가하는 경우, 이러한 문제를 미리 파악할 수 있습니다.

 

주요 시험 항목

• 방전 용량: 온도 변화에 따른 배터리의 방전 용량 측정.
• 출력 전압: 온도에 따른 전압 출력 변화 분석.
• 내부 저항: 온도 변화에 따른 배터리 내부 저항 측정.
• 수명: 다양한 온도에서의 배터리 수명 측정.
• 전압 지연(hysteresis): 온도 변화에 따른 전압 응답의 지연 여부 분석.

 

 

국제 시험 규격

배터리의 온도 특성 시험은 여러 국제 표준 규격에서 정의하고 있으며, 일반적으로 전자 기기나 자동차, 군사용, 항공우주 등 다양한 분야에서 필수적인 시험으로 수행됩니다. 대표적인 국제 규격은 다음과 같습니다.

 

• IEC 60086-4: 이 규격은 주요 배터리의 안전성 및 성능을 평가하는 국제 표준 중 하나로, 배터리의 온도에 따른 성능 테스트를 다룹니다.
• IEC 62660-1: 자동차용 이차 전지의 성능 요구 사항 및 테스트 방법을 포함하는 표준으로, 배터리의 온도 특성 테스트가 포함되어 있습니다.
• UL 1642: 리튬 배터리의 안전 테스트 표준으로, 고온 및 저온에서의 성능과 안전성을 평가합니다.
• SAE J2464: 자동차 및 교통 시스템용 리튬 배터리의 안전 테스트와 성능 요구 사항을 다루는 표준으로, 온도 특성 테스트가 중요한 부분을 차지합니다.
• MIL-STD-810: 군사 장비용 배터리의 환경 테스트 표준으로, 극한 온도에서의 성능을 확인하기 위한 시험 방법을 포함합니다.

 

 

 

 

 

배터리 온도 특성 시험기(충방전기, EIS, 챔버)

 

 

 

팜테크에서 제공하는 RePower 충방전기는 리튬 이온 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 납산 배터리 등의 다양한 배터리 성능 평가와 품질 관리를 위한 테스트 장비를 개발 및 제조하며, 자동화된 배터리 생산 라인 솔루션을 제공합니다. 주요 제품에는 충전 및 방전 테스트 시스템, 전기차 및 에너지 저장용 배터리 팩 테스트 솔루션, 디지털 배터리 테스트 시스템 등이 포함됩니다.

 

RePower의 테스트 장비는 다중 채널 충방전 데이터 모니터링, 에너지 피드백 시스템, 고속 응답 테스트 등을 지원하며, 전 세계적으로 다양한 산업군에서 배터리 안전성 확보를 위한 핵심 역할을 하고 있습니다. 또한, RePower는 다양한 산업 표준 설정에 참여하여, 국가 시험 기관, 연구소, 배터리 제조업체 등에서 광범위하게 사용되고 있습니다.

 

EIS 및 온도 챔버와의 시스템 연동

RePower의 배터리 테스트 시스템은 전기화학적 임피던스 분광법(EIS)과 온도 제어 챔버와의 연동이 가능합니다. 이러한 시스템 연동을 통해 배터리 성능을 정밀하게 분석할 수 있으며, 특히 배터리의 내부 저항 변화, 피막 형성, 전압 지연 현상 등을 다양한 온도 조건에서 평가할 수 있습니다.

 

온도 챔버는 배터리를 다양한 온도 조건(-50°C ~ 300°C)에서 테스트할 수 있게 해주며, 시스템은 실시간으로 배터리의 전압, 전류, 온도 데이터를 수집합니다. EIS는 배터리의 임피던스를 측정하여 온도와 관련된 배터리 내부 반응 변화를 분석합니다. 이를 통해 배터리의 장기 성능, 고온 및 저온에서의 성능 변화, 그리고 고장 메커니즘을 정밀하게 평가할 수 있습니다.

 

이러한 시스템은 배터리의 충방전 사이클 테스트, DCIR 테스트(직류 내부 저항), SOC(State of Charge) 테스트 등을 통합하여 배터리 성능을 전반적으로 모니터링하고, 데이터 기록 및 분석을 자동으로 수행합니다.

 

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

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