솔리드 스테이트 배터리 셀 안전 테스트 및 표준

더 안전하고 효율적인 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라솔리드 스테이트 배터리 셀전통적인 리튬 이온 배터리에 대한 유망한 대안으로 등장했습니다. 이 혁신적인 세포는 안전성 향상, 에너지 밀도가 높고 수명이 길어집니다. 그러나 다양한 응용 분야에서 신뢰성과 안전을 보장하기 위해 엄격한 테스트 및 표준화가 필수적입니다. 이 포괄적 인 안내서에서는 고체 상태 배터리 셀에 대한 안전 테스트 절차 및 표준을 탐색하여 견고성과 광범위한 채택 가능성에 빛을 발합니다.

솔리드 스테이트 배터리 셀은 열 런 어웨이 위험에 대해 어떻게 테스트됩니까?

Thermal Runaway는 배터리 기술의 중요한 안전 문제이며솔리드 스테이트 배터리 셀예외는 아닙니다. 이들 세포는 본질적으로 액체 전해질 상대보다 안전하다고, 극한 조건에서 성능을 검증하기 위해서는 여전히 철저한 테스트가 필요하다.

열 생성에 대한 열량 측정 테스트

열량 측정 테스트는 솔리드 스테이트 배터리 셀의 열 안정성 및 런 어웨이 위험을 평가하는 데 사용되는 필수 기술입니다. 이 방법에는 다양한 응력 조건에서 배터리가 방출하는 열량을 측정하는 것이 포함됩니다. 테스트 된 일반적인 시나리오로는 가속화 된 노화가 포함됩니다. 배터리가 장기 마모, 과충전을 시뮬레이션하기 위해 장기간 사용되는 경우, 배터리가 용량, 외부 단락 및 기계적 남용을 넘어서 과도한 충전을받는 경우가 있습니다. 온도 상승을 모니터링하고 열 생성 프로파일을 분석함으로써 연구원들은 배터리가 스트레스를받는 방식에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 정보는 열 런 어웨이 또는 셀 저하와 같은 잠재적 인 고장 모드를 식별하고 배터리의 안전성을 향상시키는 설계 조정을하는 데 중요합니다. 궁극적으로 열량 측정 테스트는 실제 응용 분야에서 솔리드 스테이트 배터리가 안정적이고 안전하게 수행되도록하여 수술 중 사고 나 고장의 위험을 최소화합니다.

네일 침투 테스트

네일 침투 테스트는 사고 또는 제조 결함과 같은 극한 조건에서 발생할 수있는 기계적 손상의 영향을 시뮬레이션합니다. 이 테스트에서는 금속 네일이 배터리 셀을 통해 구동되는 반면 온도, 전압 및 가스 배출과 같은 주요 매개 변수는 신중하게 모니터링됩니다. 이 테스트 방법은 배터리가 구조적 무결성을 손상시킬 수있는 구멍 또는 물리적 영향에 어떻게 반응하는지 평가하는 데 특히 유용합니다. 솔리드 스테이트 배터리는 일반적으로 기존의 리튬 이온 배터리에 비해 손톱 침투 시험에서 훨씬 더 잘 작동하며, 이는 손상시 열 런 어웨이 또는 위험한 반응이 더 발생합니다. 솔리드 스테이트 배터리는 고체 전해질과 강력한 설계로 인해 가연성 액체가 누출되거나 폭력적인 열 사건이 발생할 위험이 감소합니다. 이 향상된 안전 기능은 전기 자동차 또는 휴대용 전자 제품과 같이 기계적 응력이나 사고가 우려되는 응용 분야를위한보다 안정적인 옵션입니다.

상업용 고형 상태 셀 배터리에 대한 UL & IEC 표준

솔리드 스테이트 배터리 기술이 상용화로 발전함에 따라 표준화는 다양한 애플리케이션 및 제조업체의 안전, 신뢰성 및 상호 운용성을 보장하는 데 중요합니다.

UL 1642 : 리튬 배터리 표준

처음에 리튬 이온 배터리 용으로 개발되었지만 UL 1642는 포괄적으로 조정되었습니다.솔리드 스테이트 배터리 셀. 이 표준은 다음을 포함하여 다양한 제품에 사용되는 리튬 배터리에 대한 안전 요구 사항을 포함합니다.

- 휴대용 전자 장치

- 의료 기기

- 전기 자동차

표준은 전기, 기계 및 환경 스트레스에 대한 테스트 절차를 설명하여 고체 상태 배터리 셀이 시장에 진입하기 전에 엄격한 안전 기준을 충족하도록합니다.

IEC 62660 : 전기 도로 차량을위한 2 차 리튬 이온 셀

국제 전자 기술위원회 (IEC)는 전기 자동차 배터리를위한 표준을 개발했으며 현재 고형 상태 기술을 포함하도록 확장되고 있습니다. IEC 62660은 성능 및 신뢰성 테스트에 중점을 두어 다음과 같은 주요 측면을 해결합니다.

- 용량 및 에너지 밀도

- 사이클 수명

- 전력 능력

-자가 혐의율

솔리드 스테이트 배터리 셀이 자동차 산업에서 견인력을 얻음에 따라 이러한 표준을 준수하는 것은 광범위한 채택에 필수적입니다.

솔리드 스테이트 배터리 셀이 극도의 상태 안전 테스트를 통과하는 이유

고유 한 속성솔리드 스테이트 배터리 셀극한 상태 안전 테스트에서 탁월한 성능에 기여합니다. 이러한 특성을 이해하면 안전 측면에서 기존 리튬 이온 배터리를 지속적으로 능가하는 이유를 설명하는 데 도움이됩니다.

비 염증성 고체 전해질

아마도 고형 상태 배터리 셀의 가장 중요한 장점은 비 염증성 고체 전해질을 사용하는 것입니다. 기존 배터리에서 발견되는 액체 전해질과 달리 고체 전해질은 누출 위험을 제거하고 극한 조건에서 화재 또는 폭발 가능성을 줄입니다. 이 근본적인 차이로 인해 고형 상태 배터리 셀은 비행 색상으로 엄격한 안전 테스트를 통과 할 수 있습니다.

열 안정성 향상

고체 상태 배터리 셀은 액체 기반 대응 물에 비해 우수한 열 안정성을 나타냅니다. 고체 전해질은 더 높은 온도에서 무결성을 유지하여 열 런 어웨이의 위험을 줄이고 안전한 작동 온도 범위를 확장합니다. 이 향상된 안정성은 고체 상태 배터리 셀이 성능이나 안전성을 손상시키지 않으면 서 극심한 열과 차갑을 견딜 수 있도록합니다.

기계적 탄력성 향상

이들 세포의 고체 구조는 기계적 응력 및 변형에 대한 더 큰 저항을 제공한다. 이 견고성은 크러쉬 테스트, 충격 테스트 및 기타 기계적 남용 시나리오에서 더 나은 성능으로 해석됩니다. 결과적으로, 고형 상태 배터리 셀은 물리적 손상시 치명적인 고장을 겪을 가능성이 적으므로 내구성이 가장 중요한 응용 분야에 이상적입니다.

결론적으로, 엄격한 안전 테스트 및 표준화솔리드 스테이트 배터리 셀다양한 산업에서 에너지 저장에 혁명을 일으킬 수있는 잠재력을 보여줍니다. 기술이 계속 발전함에 따라 이러한 셀은 배터리 기술의 안전, 신뢰성 및 성능을위한 새로운 벤치 마크를 설정할 준비가되어 있습니다.

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참조

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