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발화 요인이 있는 리튬 이온 배터리의 검출방법

  발화 요인이 있는 리튬 이온 배터리의 검출방법 [6.32 MB]

요약

자세한 내용은 첨부된 PDF 파일을 참조하십시오.

 

리튬 이온 배터리가 발화하는 요인

리튬 이온 배터리는 양극과 음극, 세퍼레이터, 전해액, 집전체, 외장으로 구성됩니다. 구조상, 양극과 음극 사이는 세퍼레이터에 의해 절연되어 있습니다.  이 절연이 파괴된 상태, 즉 단락된 상태가 배터리의 온도 상승을 일으킵니다. 온도 상승이 “열폭주”라는 현상에 이르러 배터리가 발화합니다. 또한, 재료끼리의 용접이 불충분한 상태에서 충방전을 반복하면, 용접 부분이 발열해 발화에 이를 수도 있습니다.

 

 

단락이 발생하는 요인

외부로부터의 충격, 과충전, 재료의 열화, 미세한 금속 이물의 혼입(오염) 등에 의해 양극과 음극의 단락이 발생합니다. 또한, 미세한 금속 이물이 배터리 내부에 혼입되면 서서히 전해액 속으로 용출되고 용출된 금속이 수지상으로 석출됩니다. 수지상으로 석출된 금속을 덴드라이트(Dendrite)라고 부릅니다. 시간이 지남에 따라 덴드라이트가 성장하여 세퍼레이터를 파괴해 단락되는 경우도 있습니다.

 


 

발화 요인이 있는 배터리를 검출

발화 요인이 있는 배터리를 검출하기 위해 배터리 제조 공정에서는 다양한 검사가 실시됩니다. 그 중에서도 대부분의 배터리 제조사가 “절연저항 검사”와 “개방전압 검사”를 실시하고 있습니다. 이 두 검사는 안전한 배터리를 제조하기 위해 꼭 필요한 검사입니다.

 

1. 절연저항 검사

양극과 음극 사이는 세퍼레이터에 의해 절연되어 있습니다. 일반적으로 절연을 확인하기 위해 전극 간의 저항값으로 판단합니다. 절연이 좋은 것, 즉 저항값이 높아 전류가 흐르지 않는 상태인지를 확인합니다. 또한, 각 전극과 케이스 간도 절연을 유지해야 합니다. 각 전극과 케이스 간에서도 절연저항 검사가 실시됩니다.




2. 개방전압 검사

부하에 연결되지 않았을 때의 배터리 전압을 개방전압(Open Circuit Voltage)이라고 합니다. 배터리는 자기방전 특성을 지니고 있습니다. 이 특성에 의해 개방전압값은 서서히 저하됩니다. 단락이 발생한 경우, 자기방전이 더욱 커지게 됩니다. 규정값 이상으로 개방전압이 저하된 배터리를 불량품으로 검출합니다.

 


 

 

측정기 추천 : 절연저항 측정용

절연저항시험기 BT5525 (클릭)

절연저항시험기 ST5520 (클릭) 

초절연계 SM7110 (클릭)

초절연계 SM7120 (클릭) 

 

측정기 추천 : 개방전압 (OCV) 검사용

직류전압계 DM7276 (클릭)

배터리 임피던스 미터 BT4560 (클릭)

배터리 하이테스터 BT3561A (클릭)

배터리 하이테스터 BT3562A (클릭) 

 

자세한 내용은 첨부된 PDF 파일을 참조하십시오.