[논문]2차 전지의 본질안전 방폭성 평가

2차 전지의 본질안전 방폭성 평가
A Study on the Intrinsic - Safety Characteristic Evaluation by speck of rechargeable battery 원문보기

오종용 (호서대학교 안전공학부 소방전기연구실) , 박민영 (호서대학교 안전공학부 소방전기연구실) , 옥경재 (호서대학교 안전공학부 소방전기연구실) , 이춘하 (호서대학교 환경안전공학부)

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본 논문에서는 국내에서 시판되고 있는 2차 전지 중에서 주종을 이루고 있는 품목에 대하여 IEC(Intemational Electrotechnical Commission)에서 폭발등급 Group IIC구조의 방폭형 전기기기의 방폭성능 평가에 사용하도록 권고하고 있는 수소가스를 대상으로 2차 전지의 단락에 의한 점화한계를 측정함과 아울러 온도 상승 시험을 실시함으로서 2차 전지 자체의 본질 안전 방폭성에 대한 실험적 고찰을 하고자 한다.

IEC형 불꽃점화 시험장치를 이용하여 국내에서 시판되고 있는 2차전지의 점화한계를 구하고 온도상승을 측정하였다.
IEC에서 본질 안전 방폭성을 평가할 때의 불꽃 발생 횟수는 극성을 바꾸어 가며 800회 이상으로 규정하고 있다. 그러므로 본 실험에서는 그림 3과 같은 임의의 회로조건을 설정 하고 불꽃발생장치의 전 극간에 극성을 바꾸어 각각 800회까지의 개폐불꽃을 발생시켜 폭발성 가스(수소-공기 21±2[VoL%])에서의 점화유무를 확인하였다.
그리고 실험에 이용된 전지는 제조 후 6개월 이내의 것으로 시중에 시판되고 있는 전 지를 임의로 선택하여 각 전지별로 권장하는 정품 충전기를 사용하여 완전충전하여 단자 전압을 측정하고 이의 평균치를 구한다음 이 값 이상의 전지만을 선택하여 직렬연결시와 그렇지 못한 경우 그 자체만의 점화 유무를 확인하였다.

본 실험에 이용한 IEC형 불꽃점화시험장치는 불꽃발생용의 전극부가 들어있는 폭발조와 소정의 가스 농도를 가진 혼합가스의 공급 및 배기계통으로 크게 나눌 수 있으며 그 구성도는 그림 1과 같다.

그 결과 3가지(R6, R03, 각형)의 형식으로 구분하여 최소점화 개수를 측정한 결과 두 회사에서 시판되는 R6형식과 R03형식은 직렬연결시 3개까지 점화가 되었으며 각형은 A 사는 2개까지, B사는 3개까지 점화가 되었다.

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