CHROMA 11210 배터리 셀 절연 테스터
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CHROMA 11210 배터리 셀 절연 테스터
CHROMA 11210 BATTERY CELL INSULATION TESTER
- 테스트 전압: 최대 1KV(dc)
- 충전 전류: 최대 50mA
- 광범위한 누설 전류(LC) 측정 범위(1pA ~ 20mA)
- 잠재적 내부 단락(A112100 옵션) 검사를 위한 부분 방전/플래시오버 감지 기능:
- PD(Partial Discharge) 수준 및 발생 횟수 표시
- PD(Partial Discharge) 이벤트 및 V/I 파형 확인 모니터
- 프로그래밍 가능한 PD(Partial Discharge) 레벨 제한 설정
- PD(Partial Discharge) 및 V/I 파형 로깅(A112101 옵션)
- 플래시 테스트 기능
- 신뢰할 수 있는 contact check 기능
- 자동 테스트 시퀀스: 충전(charge)-측정 대기(dwell)-측정(measure)-방전(discharge)
- 고속 테스트(20ms/min)
- 풀 컬러 디스플레이 및 터치 패널
- 표준 핸들러, USB, RS-232, 이더넷 인터페이스
- 리튬 이온 배터리(LIB) 셀 절연 테스트(드라이 셀 테스트)
- 다양한 유형의 커패시터(솔리드 커패시터, 다층 세라믹 커패시터(MLCC), 고전압 전해질 커패시터(HV-ELCAP), 플라스틱 필름 커패시터(필름 캡) 포함) 또는 다양한 종류의 커패시터에 대한 절연 테스트
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11210
배터리 셀 절연 테스터
11210 BATTERY CELL INSULATION TESTER
Chroma 11210 배터리 셀 절연 테스터는 리튬 이온 배터리(드라이 셀/젤리 롤)의 누설 전류(LC) 및 절연 저항(IR)을 측정하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이 모델은 또한 솔리드 커패시터, 다층 세라믹 커패시터(MLCC), 고전압 전해질 커패시터 및 절연재를 테스트합니다. 표준 LC/IR 측정 외에도 11210의 PD 감지 기능은 고전압 측정 시 절연체에서 발생될 수 있는 강력한 부분 방전(PD) 및 플래시오버(Flashover)를 감지하고 분석하도록 설계되었습니다. 이 기능은 전해질 충진 전에 테스트 중인 리튬 이온 배터리(드라이 셀/젤리 롤)의 유효 절연 거리가 충분한지 탐지하여 결함 가능성이 있는 제품이 다음 생산 단계로 넘어가는 것을 방지합니다. Chroma 11210은 기존의 절연 테스트 솔루션과 비교하여 리튬 이온 배터리 구동 제품 및 전기차의 안전 및 절연재 품질 테스트를 새로운 수준으로 끌어올리고 있습니다.
11210은 특수 회로 설계를 사용하여 배터리 셀의 비정상적인 PD로 인한 플래시오버를 모니터링하며 데이터를 숫자 및 기록 가능한 파형으로 정량화합니다. 또한, 테스트 전압에 도달한 후 WV/IR 테스트기와 유사하게 테스트 시간 동안 LC 또는 IR을 측정하여 비정상 판정을 하게 됩니다.
플래시 기능은 2단계 간헐적 고전압과 저전압을 제공하고, 고전압 하의 DUT의 내력 전압(WV)과 저전압 하의 LC를 감지하고, LC와 PD를 독립적으로 판단하여 다양한 에너지 저장 부품에 대한 효과적인 테스트를 니다.
Chroma 11210의 높은 충전 전류 및 고속 측정 회로는 전체 테스트 속도를 크게 향상시킵니다. 정전식 DUT에 제공되는 절연 테스트 순서는 “충전→ 측정 대기→ 테스트→ 방전” 이며, 20ms 이내로 자동으로 수행할 수 있어 생산 라인의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 11210은 정밀도를 높이기 위해 7개의 전류 측정 범위로 LC를 측정합니다 (1pA ~ 20mA). 또한 자동 범위 기능은 가장 적합한 측정 범위로 자동 전환되어 사용자의 시간을 절약하는 동시에 정확도를 보장할 수 있습니다.
접점검사(Contact check)는 절연 테스트의 신뢰성에 결정적인 영향을 미칩니다. 전체 측정 프로세스 중에 테스트 기기의 "접점 불량"을 감지하면 DUT가 양품으로 판단될 가능성이 높습니다. 이러한 잘못된 판단은 결함 있는 제품이 시장에 출시되는 결과를 초래합니다. DUT의 절연 저항이 매우 높으면 판단 착오가 더 분명하기 때문에 절연 테스트 중에 접점 검사를 수행해야 합니다. Chroma 11210은 하이레벨 회로 아키텍처를 사용하여 5ms 이내에 완전한 접점 검사를 실행하고 측정 전/후 혹은 전후로 철저한 접점 검사를 수행할 수 있는 옵션을 제공합니다.
리튬 이온 배터리 안전 문제
내부 단락의 가장 위험한 측면은 알루미늄 양극 전극과 음극 전극에 코팅된 물질 사이의 단락으로 인해 발생하는 셀 내부의 국소적 영역에서 발생하는 열입니다. 이러한 종류의 배터리 폭발은 지난 10년 동안 몇 가지 자동차 화재 사고의 주요 원인이었습니다. [그림 1]
▲ 배터리 폭발로 인한 차량 화재 사고(그림 참조)
리튬 이온 배터리(LIB)의 화재 또는 폭발로 인한 문제가 증가하고 있습니다. 기술이 발전함에 따라 LIB의 에너지 밀도 증가는 소비자에게 점점 더 많은 위험을 야기합니다. 화재나 폭발을 방지하기 위해서는 근본 원인을 해결하고 결함이 있는 제품을 선별한 후 시장에 출시해야 합니다. 연구 결과에 따르면 양극 전극(알루미늄)과 셀 내부의 음극 전극(양극)에 코팅된 물질 사이의 내부 단락이 이러한 화재와 폭발의 근본 원인인 것으로 나타났습니다[그림 2]. 금속 전극의 돌기 또는 분리막에 존재할 수 있는 오염된 입자는 내부 단락을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있습니다[그림 3].
▲ [그림 2] 다양한 내부 단락 상황에서 온도 상승
▲ [그림 3] 양극 전극에서 돌출된 버는 음극 전극에 코팅된 물질에 닿아 결국 화재 사고를 일으킬 수 있습니다.
또한 연구 결과에 따르면 음극(일반적으로 흑연)에 코팅된 물질이 충전 단계 중에 팽창하며, 충전/방전 주기가 반복됨에 따라 최대 24% 이상 팽창하는 것으로 나타났습니다. 알루미늄 플레이트의 돌기가 흑연 코팅에 닿아 화재 사고를 일으킬 때까지 계속 팽창할 수 있습니다[그림 4]. 일반적으로 출하 전 공장 내 배터리 셀에서 충전/방전 사이클이 여러 번 수행됩니다. 예를 들어, 두개의 불량 셀이 생산라인에 존재하며, 각각의 알루미늄판에 높이 또는 길이가 다른 단일 돌기가 있습니다. [그림 5의 사례 1 및 사례 2]. 사례 1은 공장에서 두 번째 충전 사이클 중에 감지됩니다. 생산 프로세스 중에 돌기가 양극과 접촉하기 때문입니다. 그러나, 두 번째 경우와 같이 제품이 소비자에게 도달한 후 에야 단락이 발생할 가능성이 있는 경우도 있습니다.
▲ [그림 4] 실제 실험 결과, 흑연 물질(음극 전극 코팅)의 24% 팽창은 충전/방전 10사이클 후에 발생할 수 있습니다.
▲ [그림 5] 높이가 다른 두 개의 돌기(사례 1 및 사례 2)가 알루미늄 양극 전극에서 돌출되면 다른 시간에 내부 단락이 발생할 수 있습니다.
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배터리 셀 절연 테스터
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Chroma 11210 배터리 셀 절연 테스터는 리튬 이온 배터리(드라이 셀/젤리 롤)의 누설 전류(LC) 및 절연 저항(IR)을 측정하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이 모델은 또한 솔리드 커패시터, 다층 세라믹 커패시터(MLCC), 고전압 전해질 커패시터 및 절연재를 테스트합니다. 표준 LC/IR 측정 외에도 11210의 PD 감지 기능은 고전압 측정 시 절연체에서 발생될 수 있는 강력한 부분 방전(PD) 및 플래시오버(Flashover)를 감지하고 분석하도록 설계되었습니다. 이 기능은 전해질 충진 전에 테스트 중인 리튬 이온 배터리(드라이 셀/젤리 롤)의 유효 절연 거리가 충분한지 탐지하여 결함 가능성이 있는 제품이 다음 생산 단계로 넘어가는 것을 방지합니다. Chroma 11210은 기존의 절연 테스트 솔루션과 비교하여 리튬 이온 배터리 구동 제품 및 전기차의 안전 및 절연재 품질 테스트를 새로운 수준으로 끌어올리고 있습니다.
11210은 특수 회로 설계를 사용하여 배터리 셀의 비정상적인 PD로 인한 플래시오버를 모니터링하며 데이터를 숫자 및 기록 가능한 파형으로 정량화합니다. 또한, 테스트 전압에 도달한 후 WV/IR 테스트기와 유사하게 테스트 시간 동안 LC 또는 IR을 측정하여 비정상 판정을 하게 됩니다.
플래시 기능은 2단계 간헐적 고전압과 저전압을 제공하고, 고전압 하의 DUT의 내력 전압(WV)과 저전압 하의 LC를 감지하고, LC와 PD를 독립적으로 판단하여 다양한 에너지 저장 부품에 대한 효과적인 테스트를 니다.
Chroma 11210의 높은 충전 전류 및 고속 측정 회로는 전체 테스트 속도를 크게 향상시킵니다. 정전식 DUT에 제공되는 절연 테스트 순서는 “충전→ 측정 대기→ 테스트→ 방전” 이며, 20ms 이내로 자동으로 수행할 수 있어 생산 라인의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 11210은 정밀도를 높이기 위해 7개의 전류 측정 범위로 LC를 측정합니다 (1pA ~ 20mA). 또한 자동 범위 기능은 가장 적합한 측정 범위로 자동 전환되어 사용자의 시간을 절약하는 동시에 정확도를 보장할 수 있습니다.
접점검사(Contact check)는 절연 테스트의 신뢰성에 결정적인 영향을 미칩니다. 전체 측정 프로세스 중에 테스트 기기의 "접점 불량"을 감지하면 DUT가 양품으로 판단될 가능성이 높습니다. 이러한 잘못된 판단은 결함 있는 제품이 시장에 출시되는 결과를 초래합니다. DUT의 절연 저항이 매우 높으면 판단 착오가 더 분명하기 때문에 절연 테스트 중에 접점 검사를 수행해야 합니다. Chroma 11210은 하이레벨 회로 아키텍처를 사용하여 5ms 이내에 완전한 접점 검사를 실행하고 측정 전/후 혹은 전후로 철저한 접점 검사를 수행할 수 있는 옵션을 제공합니다.
리튬 이온 배터리 안전 문제
내부 단락의 가장 위험한 측면은 알루미늄 양극 전극과 음극 전극에 코팅된 물질 사이의 단락으로 인해 발생하는 셀 내부의 국소적 영역에서 발생하는 열입니다. 이러한 종류의 배터리 폭발은 지난 10년 동안 몇 가지 자동차 화재 사고의 주요 원인이었습니다. [그림 1]
▲ 배터리 폭발로 인한 차량 화재 사고(그림 참조)
리튬 이온 배터리(LIB)의 화재 또는 폭발로 인한 문제가 증가하고 있습니다. 기술이 발전함에 따라 LIB의 에너지 밀도 증가는 소비자에게 점점 더 많은 위험을 야기합니다. 화재나 폭발을 방지하기 위해서는 근본 원인을 해결하고 결함이 있는 제품을 선별한 후 시장에 출시해야 합니다. 연구 결과에 따르면 양극 전극(알루미늄)과 셀 내부의 음극 전극(양극)에 코팅된 물질 사이의 내부 단락이 이러한 화재와 폭발의 근본 원인인 것으로 나타났습니다[그림 2]. 금속 전극의 돌기 또는 분리막에 존재할 수 있는 오염된 입자는 내부 단락을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있습니다[그림 3].
▲ [그림 2] 다양한 내부 단락 상황에서 온도 상승
▲ [그림 3] 양극 전극에서 돌출된 버는 음극 전극에 코팅된 물질에 닿아 결국 화재 사고를 일으킬 수 있습니다.
또한 연구 결과에 따르면 음극(일반적으로 흑연)에 코팅된 물질이 충전 단계 중에 팽창하며, 충전/방전 주기가 반복됨에 따라 최대 24% 이상 팽창하는 것으로 나타났습니다. 알루미늄 플레이트의 돌기가 흑연 코팅에 닿아 화재 사고를 일으킬 때까지 계속 팽창할 수 있습니다[그림 4]. 일반적으로 출하 전 공장 내 배터리 셀에서 충전/방전 사이클이 여러 번 수행됩니다. 예를 들어, 두개의 불량 셀이 생산라인에 존재하며, 각각의 알루미늄판에 높이 또는 길이가 다른 단일 돌기가 있습니다. [그림 5의 사례 1 및 사례 2]. 사례 1은 공장에서 두 번째 충전 사이클 중에 감지됩니다. 생산 프로세스 중에 돌기가 양극과 접촉하기 때문입니다. 그러나, 두 번째 경우와 같이 제품이 소비자에게 도달한 후 에야 단락이 발생할 가능성이 있는 경우도 있습니다.
▲ [그림 4] 실제 실험 결과, 흑연 물질(음극 전극 코팅)의 24% 팽창은 충전/방전 10사이클 후에 발생할 수 있습니다.
▲ [그림 5] 높이가 다른 두 개의 돌기(사례 1 및 사례 2)가 알루미늄 양극 전극에서 돌출되면 다른 시간에 내부 단락이 발생할 수 있습니다.
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