초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
ㅇ 국민 안전과 ESS 시스템 산업 발전을 위하여 리튬이온전지 ESS용 이차전지, PCS 및 ESS 완제품에 대한 안전성 평가방법 및 기준 개발
- (대상제품) 이차전지, PCS 및 리튬이온전지 ESS 시스템

개발내용 및 결과
ㅇ ESS 화재사고 방지를 위한 ESS용 이차전지, PCS 및 ESS 시스템에 대한 추가 안전기준을 선정하기 위하여 다음의 내용으로 연구를 수행함
-“ESS 화재사고원인조사委”에서 수행한 79가지 실증시험 노하우를 바탕으로 유의미한 시

3. 개발결과 요약

최종목표
ㅇ 국민 안전과 ESS 시스템 산업 발전을 위하여 리튬이온전지 ESS용 이차전지, PCS 및 ESS 완제품에 대한 안전성 평가방법 및 기준 개발
- (대상제품) 이차전지, PCS 및 리튬이온전지 ESS 시스템

개발내용 및 결과
ㅇ ESS 화재사고 방지를 위한 ESS용 이차전지, PCS 및 ESS 시스템에 대한 추가 안전기준을 선정하기 위하여 다음의 내용으로 연구를 수행함
-“ESS 화재사고원인조사委”에서 수행한 79가지 실증시험 노하우를 바탕으로 유의미한 시험항목을 도출하고 시험방법을 개발·정립함
- (전지시스템) 외부단락 시험, IP 시험, 전자파내성 시험 수행
- (PCS) AC/DC 지락시험, AC 단락시험, 누설전류 시험, 전자파 방사시험 수행
- (ESS 시스템) 단지락 시험, 내진 및 진동 시험, 고온 시험, 통신 오류시험에 대한 안전기준 검토
- ESS 시스템에 대한 기존 안전규격에서 활용하는 시험 항목 이외 추가항목 검증 및 기준(안) 개발
ㅇ 화재사고원인조사위에서 수행한 노하우를 바탕으로 유의미한 시험항목 7개를 선정하여, 상용화되고 있는 제품을 대상으로 랩(Type Test) 또는 현장시험(SAT)을 수행하였으며, 이를 바탕으로 시험방법을 명세하고 시험기준을 확립함
ㅇ 개발한 시험방법 및 기준은 산학연 전문가로 구성된 전문가자문위원회를 수행하여 과제 결과물에 대한 타당성 평가를 실시하여 신뢰성 및 완성도를 검증받은바 있음

기술개발 배경
ㅇ 2017년 8월부터 2020년 5월까지 총 29건의 ESS 화재사고가 잇따라 발생함에 따라, 정부는 산학연 전문가로 구성된 “ESS 화재사고원인조사委”를 구축하여 화재사고 원인과 안전대책을 발표함
ㅇ 특히 산업부는 화재사고조사委의 조사결과를 반영하여 [제조-설치-운영] 등 전주기에 걸친 안전관리제도를 개편하고 시험인증을 강화함
- ESS용 대용량 배터리 및 PCS를 안전관리 의무대상(KC인증 대상)으로 기준을 강화함
- 배터리 시스템을 안전확인 품목으로 추가함
- 안전확인 대상인 PCS의 확인 용량범위를 1 MW로 높이고, 21년까지 2 MW까지 추가 확대함 (19년 당시 100 kW)
ㅇ 이러한 정부의 노력으로 ESS 시스템의 안전성을 도모할 수 있으나, 여전히 남아있는 ESS 시스템의 기술적 위험성을 보완하기 위하여 화재사고원인조사委에서 79가지 다양한 실증확인시험을 수행한 경험이 있는 시험원이 이를 바탕으로 ESS용 이차전지, PCS 및 ESS 시스템에 대한 안전성 평가 방법 및 기준을 제안할 필요성 있음

핵심개발 기술의 의의
ㅇ 국제적으로 다양한 형태의 에너지저장장치의 안전성 검증을 위한 표준화가 진행 중에 있으며, 이는 ESS 완제품뿐만 아니라 ESS를 구성하는 이차전지, PCS, BMS 등으로 대상제품과 목적, 용량, 설치환경 등에 따라 다양하게 발전하고 있음
- 그 중, 가장 대표적인 중용표준으로는 IEC TC21 SC21A WG5에서 논의 중인 IEC 63056 및 IEC 62619, TC 22에서 논의 중이 IEC 62477-1, 그리고 TC120 WG5에서 논의 중인 IEC 62933-5-2가 있음
ㅇ 본 과제를 통해 개발한 시험방법 및 기준은 ESS 시스템의 전기적 안전성 검증시험을 목적으로 단체표준으로 제안하여 WD 심의를 앞두고 있으며, 향후 IEC TC120 WG5에 제안함으로써 국제적으로 기술적용을 제안할 계획임

적용 분야
ㅇ ESS 시스템 및 ESS용 이차전지, PCS에 대한 시험인증 분야

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 소비자제품안전기술기반조성사업 주요 연구성과 ... 11
• 목차 ... 13
• 제1장 서론 ... 14
• 제1절 과제의 개요 ... 14
• 가. 개발 대상 제품(안전 기준) 개요 ... 15
• 제2절 개발 필요성 ... 17
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 23
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 23
• 제2절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27
• 제3절 수행 결과의 보안등급 ... 32
• 제4절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 33
• 제3장 결과 ... 34
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 34
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 45
• 제3절 고용 창출 효과 ... 45
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 46
• 제4장 사업화 등 향후계획 ... 47
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 47
• 제2절 사업화 계획 ... 50
• 부록 1. 전지시스템 외부단락 시험 성적서 ... 51
• 부록 2-1. A사 전지시스템 IP 시험 성적서 ... 52
• 부록 2-2. B사 전지시스템 IP 시험 성적서 ... 53
• 부록 3. 전지시스템 전자파 내성시험 성적서 ... 54
• 부록 4. PCS 전자파 방사시험 성적서 ... 55
• 부록 5. PCS 지락_단락_누설전류 시험 성적서 ... 56
• 부록 6. 시험 결과 분석 보고서 ... 57
• 끝페이지 ... 132