[UL2580] Imbalanced Charging Test 이란?(불균형 충전 테스트, 충방전기, Battery Cycler, Discharge, 배터리 국제 규격 시험, 충방전 시험기)

 

목차

 

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[UL2580] Imbalanced Charging Test 이란?

 

불균형 충전 테스트는 전기 에너지 저장 어셈블리(Electric Energy Storage Assembly, EESA) 내에서 특정 모듈이 방전되거나 충전 상태가 불균형한 경우, 배터리 시스템이 안전하게 작동하는지 확인하는 시험이다. 배터리 팩 내 개별 모듈의 충전 상태가 다를 때, 충전 과정에서 발생할 수 있는 위험 요소를 평가하고, 배터리 시스템이 안전한 범위 내에서 운용될 수 있도록 설계되었는지를 검증하는 것이 목적이다.

 

시험 방법

이 시험은 배터리 팩 내부의 일부 모듈이 완전히 방전되고, 다른 일부 모듈은 충전 상태를 유지하는 상황을 인위적으로 조성한 후, 배터리를 정상 충전하여 시스템의 반응을 분석하는 방식으로 진행된다.

 

먼저, 배터리 팩을 완전히 충전한 상태에서 특정 모듈을 제외한 모든 모듈을 완전 방전시키고, 방전되지 않은 모듈을 일정 수준(예: 50%)의 충전 상태로 유지한다.

 

이후, 제조업체가 지정한 충전 프로토콜에 따라 배터리를 충전하며, 전압 변화 및 배터리 시스템의 안전성을 모니터링한다.
충전 과정에서 전압 한계를 초과하는지 여부를 지속적으로 확인하며, 가연성 가스가 발생할 가능성이 있는지 테스트한다.

 

 

시험 결과 분석

충전이 완료된 후 배터리 시스템의 상태를 평가한다.

먼저, 배터리 팩을 실온으로 냉각한 뒤, 외부적으로 화재, 폭발, 가스 배출, 전해질 누출이 있는지를 점검한다.

또한, 배터리 절연 저항을 측정하여, 최소 절연 저항 기준(100 Ω/V)을 충족하는지 확인하고, 배터리 팩이 정상적으로 작동하는지를 테스트한다.

이 과정에서 배터리 팩이 물리적으로 손상되지 않았으며, 정상적인 충·방전 성능을 유지하는지를 검증하는 것이 핵심이다.

 

 

평가 기준 및 합격 조건

이 시험을 통과하기 위해서는 다음과 같은 조건이 충족되어야 한다.

 

• 첫째, 충전 과정에서 배터리 시스템이 최대 전압 한계를 초과하지 않아야 한다.
• 둘째, 충전 이후 배터리 팩 내에서 화재나 폭발이 발생해서는 안 된다.
• 셋째, 배터리 절연 저항이 100 Ω/V 이상 유지되어야 한다.
• 넷째, 배터리 외부에서 전해질이 누출되거나 불필요한 가스가 발생해서는 안 된다.
• 마지막으로, 충전 이후 배터리 팩이 정상적인 충·방전 주기를 수행할 수 있어야 한다.

 

불균형 충전 테스트는 배터리 팩 내부에서 발생할 수 있는 전압 불균형 문제를 해결하고, 충전 시 과전압 및 과충전으로 인한 위험을 방지하기 위한 중요한 안전성 평가 방법이다. 전기차(EV) 및 기타 배터리 기반 전자 기기에서 안전하고 안정적인 충전이 가능하도록 설계되었는지를 확인하는 핵심 시험이며, 이를 통해 배터리 시스템의 신뢰성을 보장할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

Imbalanced Charging Test 시험 장비

 

 

 

충방전기와 방폭 챔버는 배터리 테스트의 필수 장비로, 배터리의 안전성과 성능을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

충방전기는 배터리 셀, 모듈, 팩의 충전 및 방전을 정밀하게 제어하여 다양한 환경에서 성능을 검증할 수 있도록 설계되었습니다. 특히 고속 응답성, 높은 정밀도 및 에너지 회수 기능을 갖춘 충방전 시스템은 배터리의 내구성을 평가하고 연구하는 데 효과적입니다​.

 

 

방폭 챔버는 배터리 시험 중 발생할 수 있는 폭발, 화재, 유해 가스 방출 등의 위험을 최소화하는 안전 설비입니다.
이 장비는 고온, 저온, 습도 변화 등의 환경을 모사하여 배터리의 내구성을 검증하고, 내부 센서를 통해 산소 및 가연성 가스를 감지하여 자동 환기 및 화재 진압 기능을 수행합니다​.특

 

히, 방폭 챔버는 배터리의 열폭주(Thermal Runaway) 테스트 및 불균형 충전 테스트(Imbalanced Charging Test)와 같은 안전성 평가를 수행하는 데 필수적입니다. 챔버 내부는 내구성이 강한 SUS304 스테인리스 스틸로 제작되며, 다층 강화 유리로 된 폭발 방지 창이 장착되어 실험을 안전하게 모니터링할 수 있습니다​.

 

충방전기와 방폭 챔버를 함께 활용하면, 배터리의 신뢰성을 검증하고, 전기차(EV) 및 에너지 저장 시스템(ESS)에서 안전하게 사용할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

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

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