맞춤형 리튬 배터리 팩은 UN 38.3 시험을 받아야 합니까?

특정 장치나 응용 분야를 위해 맞춤형 리튬 배터리 팩을 개발할 때, OEM은 일반적으로 요구되는 전압, 용량 및 성능 사양을 충족하는 셀을 선택함으로써 개발을 시작합니다. 셀 공급업체가 이미 UN 38.3 시험 문서를 제공하고 있을 수도 있는데, 이는 중요한 질문을 제기합니다: 이러한 기존 시험 결과로 완성된 배터리 팩을 충분히 커버할 수 있습니까, 아니면 맞춤형 설계에 추가 시험이 필요합니까?</p>

정답은 배터리 유형, 구성 방식 및 기존 시험 문서의 범위에 따라 달라집니다. UN 시험 및 기준 매뉴얼에 따르면 리튬 전지와 리튬 배터리는 서로 다른 시험 요구사항을 적용받습니다. 충전식 리튬 배터리 유형의 경우, 이전에 시험을 완료한 셀로 배터리를 조립할 때에도 해당 배터리 수준의 요구사항이 적용됩니다.</p>

이 구분은 OEM이 셀 구성 변경, 배터리 관리 시스템(BMS) 통합 또는 새로운 외함 개발을 수행할 때 중요합니다. 이러한 요구 사항을 조기에 이해하면 문서화 누락 및 개발 후반 단계에서 예기치 않은 시험 작업을 피하는 데 도움이 됩니다.</p>

맞춤형 리튬 배터리 팩은 UN 38.3 시험을 받아야 합니까?

UN 38.3은 UN 시험 및 기준 매뉴얼의 제3부 38.3항에 명시된 시험 요구 사항을 의미합니다. 이는 리튬 전지 및 배터리가 운송을 위해 제출되기 전에 통과해야 하는 일련의 설계 시험을 규정하며, 관련 운송 규정에 따라 적용됩니다.

맞춤형 배터리 팩이 테스트를 필요로 하는지 여부는 완성된 설계가 이미 테스트된 배터리 유형에 포함되는지 여부와 해당 유형에 적용되는 요구사항이 무엇인지에 따라 달라집니다. 셀의 기존 UN 38.3 테스트 결과는 별도로 개발된 배터리 팩이 관련 배터리 수준 요구사항을 충족함을 자동으로 입증하지 않습니다.</p>

셀 수준 테스트 대 배터리 팩 테스트

리튬 전지리튬 전지와 리튬 배터리는 UN 38.3 기준 하에서 상호 교환 가능한 용어가 아닙니다. 일반적으로 배터리는 두 개 이상의 셀을 영구적인 방식으로 전기적으로 연결한 것과, 외함, 단자, 표시 등 사용에 필요한 구성 요소를 포함합니다. 단일 셀 배터리는 본 매뉴얼의 정의에 따라 별도로 다루어집니다.

테스트 범위도 다릅니다:

• 리튬 전지 유형: 모든 리튬 전지 유형은 T.1~T.6 및 T.8 시험을 받아야 합니다.
• 비충전식 리튬 배터리 유형: 이들은 T.1~T.5 시험 대상이며, 이전에 시험을 통과한 셀로 구성된 배터리 유형도 포함된다.
• 충전식 리튬 배터리 종류: 이들은 T.1~T.5 및 T.7 시험을 받으며, 이전에 시험을 통과한 셀로 구성된 배터리 유형도 포함된다.

매뉴얼은 배터리의 일부를 구성하는 부품 셀 중 별도로 운송되지 않는 부품 셀에 대해 구체적인 규정을 제공합니다. 이러한 부품 셀은 T.6 및 T.8 시험만 수행하면 됩니다. 이 조항은 부품 셀에 적용되며, 완성된 배터리에 적용되는 시험 요구 사항과 혼동해서는 안 됩니다.</p>

추가 검사가 필요한 경우는 언제인가요?

기존 시험 문서에서 다루는 배터리 유형과 다른 유형의 배터리를 사용하는 맞춤형 배터리 팩을 적용할 경우, 추가 시험이 필요할 수 있습니다.

예를 들어, OEM은 시험 완료된 리튬이온 전지를 사용할 수 있지만, 직렬 및 병렬 구성, 보호 시스템 또는 기계적 구조가 다른 배터리 팩을 개발할 수 있습니다. 엔지니어링 팀은 해당 결과 설계가 기존 시험 완료된 유형에 포함되는지, 아니면 UN 38.3에 따라 새로운 유형으로 간주되어야 하는지를 평가해야 합니다.

제38.3.2.2항에 따라, 시험 대상 충전식 전지 또는 배터리에 대한 특정 변경 사항은 새로운 유형을 초래할 수 있습니다. 이러한 변경 사항에는 다음이 포함됩니다:

• 명목 에너지(와트시 단위로 측정)가 20% 이상 변화하는 것.</p>
• 정격 전압의 20% 이상 증가.
• 지정된 테스트 중 하나라도 실패로 이어질 수 있는 변경 사항.</p>

매뉴얼에서는 전극 또는 전해질 재료, 보호 장치, 안전 설계, 구성 셀의 수, 구성 셀의 연결 방식 등 잠재적으로 관련 있는 설계 변경 사례를 식별합니다.</p>

모든 수정 사항이 자동으로 완전히 새로운 시험 프로그램을 필요로 하는 것은 아닙니다. 변경 사항의 영향은 시험된 설계 및 관련 요구 사항에 대해 평가되어야 합니다. 따라서 OEM은 수정된 배터리 설계에 기존 문서를 의존하기 전에 해당 문서의 적용 범위를 검증해야 합니다.</p>

UN 38.3 시험 요구사항에 영향을 주는 배터리 설계 요소는 무엇인가요?

맞춤형 배터리 팩은 전기적, 전자적, 기계적 구성 요소를 결합합니다. 각 구성 요소는 최종 설계와 기존에 테스트된 배터리 유형과의 관계에 영향을 줄 수 있습니다.

이러한 이유로, 배터리 아키텍처를 정의할 때 UN 38.3 관련 고려 사항을 포함해야 하며, 패키지가 출하 준비가 된 시점에 이를 남겨두어서는 안 됩니다.

셀 유형 및 배터리 구성

셀 선택은 맞춤형 배터리 프로젝트에서 가장 먼저 내려야 하는 결정 중 하나입니다. 서로 다른 셀 화학 조성, 형식, 치수 및 전기적 특성은 배터리의 설계 및 시험 고려 사항에 영향을 줄 수 있습니다.

구성도 중요합니다. 직렬 또는 병렬로 연결된 셀의 수를 변경하면 정격 전압, 용량, 총 에너지 및 배터리의 물리적 배열에 영향을 줄 수 있습니다.

제조사(OEM)는 다음 사항을 정의해야 합니다:

• 실린더형, 각형, 파우치형 셀 등 셀의 화학 조성 및 형식.</p>
• 셀 제조사 및 모델.
• 직렬 및 병렬 구성.
• 정격 전압 및 용량.
• 와트시 단위의 총 정격 에너지입니다.

이 사양들은 제안된 배터리 아키텍처를 평가하고 기존 셀 또는 배터리 문서와 비교하기 위한 기준을 제공합니다.</p>

배터리 용량 및 에너지 등급

배터리 용량과 정격 에너지는 시스템 설계 및 운송 분류 모두에 있어 중요한 사양입니다.</p>

충전식 배터리의 경우, 정격 에너지는 일반적으로 정격 전압과 정격 용량을 사용하여 계산됩니다:</p>

예를 들어, 정격 전압이 48 V이고 정격 용량이 100 Ah인 배터리의 정격 에너지는 4,800 Wh입니다.

명목상 에너지 등급은 배터리 사양서와 UN 38.3 시험 요약서 전반에 걸쳐 일관되어야 합니다. 또한 시험을 완료한 충전식 배터리 유형의 변경 사항을 평가할 때 중요한 기준이 됩니다.</p>

BMS 및 보호 설계

The 배터리 관리 시스템는 주요 배터리 작동 조건을 모니터링하고 제어하는 역할을 담당합니다. 적용 분야에 따라 그 기능에는 셀 전압 모니터링, 온도 모니터링, 전류 보호, 균형 조정, 그리고 호스트 장비와의 통신 등이 포함될 수 있습니다.

BMS 하드웨어 및 소프트웨어는 UN 38.3 설계 변경 평가와 관련이 있을 수도 있습니다. 매뉴얼에서는 보호 장치(하드웨어 및 소프트웨어 포함)에 대한 변경 사항을, 규정된 시험에서 실패를 초래할 수 있는 수정 사항의 예로 언급합니다.</p>

맞춤형 배터리 팩을 정의할 때 OEM은 다음 사항을 고려해야 합니다:

• 과전압 및 저전압 보호.
• 과전류 및 단락 회로 보호.
• 온도 모니터링 및 보호.
• 셀 균형 조정 전략.
• 애플리케이션에서 요구되는 경우, CAN 또는 RS485와 같은 통신 인터페이스.

보호 전략은 최종 설계에서 사용된 하드웨어 및 소프트웨어 구성과 함께 배터리 사양의 일부로 문서화되어야 합니다.</p>

배터리 케이스 및 기계적 구조

외부 케이스는 전지와 호스트 장비 간의 기계적 인터페이스를 제공하면서 셀과 내부 부품을 보호합니다.</p>

그 설계에는 장착 포인트, 구조 지지대, 절연재, 커넥터 및 열 관리용 설비가 포함될 수 있습니다. 이러한 특징들은 배터리의 질량, 치수 및 기계적 거동에 영향을 줄 수 있습니다.

OEM 프로젝트의 경우, 외함 요구 사항은 전기 사양과 함께 정의되어야 합니다. 중요한 고려 사항은 다음과 같습니다:

• 사용 가능한 설치 공간 및 장착 방법.
• 외함 재료 및 구조 설계.
• 커넥터 위치 및 케이블 배선.
• 단열 및 보호 요구 사항.
• 냉각 또는 열 방출 장치.</p>
• 작동 환경(진동 및 온도 조건 포함).

외장재 변경은 자동으로 새로운 UN 38.3 시험을 요구하지 않으나, 지정된 시험 결과에 영향을 줄 수 있는 수정 사항은 기존에 시험된 설계와 비교 평가되어야 합니다.</p>

맞춤형 배터리 프로젝트를 시작하기 전에 OEM이 준비해야 할 사항은 무엇인가요?

명확한 프로젝트 요구사항은 배터리 제조업체가 설계를 평가하고, 적합한 셀을 선택하며, 프로토타입 개발 전에 잠재적인 규제 준수 사항을 식별하는 데 도움이 됩니다.</p>

OEM은 시작 단계에서 모든 기술적 세부 사항을 확정할 필요는 없습니다. 그러나 다음 정보를 준비하면 초기 엔지니어링 평가의 정확도를 높일 수 있습니다.</p>

전기적 및 성능 요구 사항

배터리가 전원을 공급할 기기 또는 시스템의 전기적 요구 사항에서 시작하십시오.

관련 정보에는 다음이 포함됩니다:

• 필요한 정격 전압 및 작동 전압 범위.</p>
• 목표 용량 및 에너지 등급.
• 지속 방전 전류 및 최대 방전 전류.
• 충전 전류 및 충전 방식.
• 예상 작동 시간 및 듀티 사이클.
• 필요한 사이클 수명 및 서비스 수명.
• 통신 프로토콜 및 데이터 요구 사항.

이 정보는 셀 옵션을 평가하고 배터리의 전기적 성능을 정의하기 위한 엔지니어링 팀의 명확한 출발점을 제공합니다.

사용자 지정 UPS 배터리를 지정할 때 필요한 정보의 실용적인 예는 다음을 참조하십시오. 맞춤형 리튬 UPS 배터리 요구 사항.

기계적 및 환경적 요구 사항

배터리는 사용 가능한 설치 공간에 맞아야 하며, 해당 응용 분야에서 예상되는 조건 하에서 작동해야 합니다.

제조사는 다음을 제공해야 합니다:

• 최대 배터리 크기 및 무게.
• 설치 위치 및 기계적 인터페이스.
• 커넥터 유형 및 단자 위치.
• 작동 및 보관 온도 범위.
• 진동, 충격 및 기타 환경 조건.
• 냉각, 환기 또는 열 관리 요구 사항.</p>

배터리가 산업용 장비, 의료 기기, 백업 전원 시스템 또는 기타 특수 응용 분야에 설치될 경우, OEM은 또한 응용 분야별 안전 및 통합 요구 사항을 식별해야 합니다.

운송 및 준수 요건

운송 요구 사항은 최종 배터리 설계가 승인되기 전에 논의되어야 합니다.

제조사는 다음 사항을 명확히 해야 합니다:

• 배터리가 별도로 배송될지, 아니면 장비에 설치된 상태로 배송될지.</p>
• 항공, 해상, 도로 등 기대되는 운송 수단.</p>
• 목적지 시장 및 적용 가능한 운송 규정.
• 필수 UN 38.3 문서.</p>
• 기타 추가 제품, 시스템 또는 시장별 준수 요구 사항.</p>

UN 38.3은 운송을 위한 리튬 전지 및 배터리의 설계 시험을 다룹니다. 이 규정은 다른 모든 운송 의무를 대체하지 않습니다. 포장, 표시, 라벨링, 서류 및 출하 조건 역시 도로 운송의 경우 ADR, 해상 운송의 경우 IMDG 코드, 항공 운송의 경우 IATA 위험물 규정 등 적용 가능한 규정에 따라 점검되어야 합니다.</p>

이러한 요구사항을 조기에 정의하면, OEM 및 배터리 제조업체가 출하 전에 필요할 수 있는 문서화 및 시험 작업을 식별하는 데 도움이 됩니다.

ODM 배터리 제조사가 UN 38.3 규정 준수를 어떻게 지원할 수 있습니까?

특정 전기적, 기계적 및 통신 요구 사항을 갖는 배터리를 개발하는 OEM의 경우, ODM 파트너가 제품 설계 결정과 테스트 및 문서화 고려 사항을 연결해 줄 수 있습니다.</p>

제조사의 역할은 엔지니어링 프로세스를 지원하고 필요한 적합성 검증 작업을 조정하는 것이다. UN 38.3 시험 자체는 자격을 갖춘 시험 기관에서 수행되어야 하며, 적용 가능한 시험 문서는 실제 셀 또는 배터리 유형과 일치해야 한다.</p>

ACE 배터리가 제공합니다 맞춤형 배터리 설계 및 제조 OEM/ODM 프로젝트에 대한 지원으로, 고객이 셀 선택 및 팩 아키텍처에서부터 BMS 통합 및 프로토타입 개발에 이르기까지 배터리 요구 사항을 해결할 수 있도록 돕습니다.

셀 선택 및 배터리 팩 설계

ODM 배터리 제조업체는 OEM의 전압, 용량, 방전, 충전, 크기 및 작동 요구 사항에 따라 셀 옵션을 평가하는 데 도움을 줄 수 있습니다.</p>

선택된 셀은 이후 배터리 팩 아키텍처의 기반이 되며, 여기에는 직렬 및 병렬 구성, 전기적 연결, 외함, 보호 전략이 포함됩니다.

이 단계에서 제조업체는 또한 기존의 셀 수준 문서를 검토하고, 제안된 배터리 설계가 자체적으로 적용 가능한 UN 38.3 시험을 필요로 하는지 여부를 식별해야 합니다.</p>

BMS 통합 및 프로토타입 개발

BMS는 배터리 구성 및 호스트 장비의 요구 사항을 기반으로 설계되어야 합니다. 여기에는 보호 기능 정의, 모니터링 매개변수, 통신 인터페이스 및 시스템 통합 요구 사항이 포함됩니다.

프로토타입 개발을 통해 OEM 및 제조업체는 배터리가 전기적, 기계적, 기능적 사양을 충족하는지 평가할 수 있습니다.</p>

프로토타입 평가를 통해 엔지니어링 팀은 설계상의 문제를 식별하고, 시스템 통합을 검증하며, 후속 테스트에 필요한 기술 정보를 준비할 수 있습니다.

배터리 통신 및 통합 고려 사항에 대한 자세한 정보는 다음을 참조하세요. 맞춤형 배터리 팩 설계 및 통합.

테스트 조정 및 문서화

배터리 설계가 충분히 정의되면 제조사는 관련 UN 38.3 시험을 위한 샘플 및 기술 정보 준비를 지원할 수 있습니다.</p>

제조사(OEM)는 시험 문서와 구매하는 배터리 간의 관계에 주의해야 합니다. 제38.3.5항에 따라, 시험 요약에는 제조업체, 시험 실시 기관, 보고서 참조 번호, 시험 일자, 배터리 설명, 모델 번호, 와트시 정격 및 시험 결과 등의 정보가 포함됩니다.</p>

공급업체의 문서를 검토할 때 다음 사항을 확인하세요:

• 제조사 및 배터리 모델은 공급되는 제품과 일치합니다.
• 물리적 설명, 무게 및 와트시 등급은 배터리 사양과 일치합니다.
• 나열된 시험 및 결과는 배터리 유형에 적합합니다.
• 해당 문서는 유엔 시험 및 기준 매뉴얼의 적용 가능한 판을 참조합니다.
• 관련 있는 조립 배터리 테스트 정보가 포함되어 있습니다.

아 시험 보고서은 수행된 테스트에 대한 상세 기록을 포함하며, 테스트 요약은 제38.3.5항에 따라 요구되는 표준화된 정보를 제공합니다. OEM은 실제 셀 또는 배터리 유형에 대한 시험 요약서(Test Summary)를 요청해야 하며, 필요한 경우 지원 시험 보고서(Test Report)의 가용 여부를 명확히 해야 합니다.

맞춤형 배터리 프로젝트 초기 단계에서 UN 38.3 요건을 철저히 준수하세요

맞춤형 리튬 배터리 팩을 개발하는 OEM의 경우, UN 38.3는 셀 선택, 배터리 구성, BMS 설계 및 기계적 통합과 함께 고려되어야 합니다.</p>

설계 승인 전에 기존 시험 문서와 최종 배터리 구성 사양을 비교 검토하면, OEM이 잠재적인 시험 누락 사항을 식별하고 필요한 적합성 확보 작업을 계획할 수 있습니다.</p>

제조사(OEM)와 배터리 제조업체 간 조기에 협의하면, 배터리가 양산에 들어가기 전에 시험 범위, 문서화 요구사항 및 프로젝트 책임 사항을 확립하는 데 도움이 됩니다.</p>