방폭형 리튬 배터리는 위험한 장소에서 폭발 위험으로부터 사용자를 보호합니다. 폭발성 환경에서 배터리 시스템을 사용할 경우 엄격한 규정이 적용됩니다. ATEX 및 IECEx 표준은 리튬 배터리 팩에 대한 폭발 구역 요건을 정의합니다. 사고를 예방하려면 모든 폭발성 환경에서 인증, 안전 및 규정 준수를 최우선으로 고려해야 합니다.
주요 요점
방폭형 리튬 배터리는 위험한 장소에서의 안전을 보장하기 위해 EU의 ATEX, 전 세계의 IECEx, 북미의 UL, 중국의 GB와 같은 엄격한 인증을 충족해야 합니다.
과충전 보호, 배터리 관리 시스템, 열 제어 등의 엄격한 테스트와 안전 기능을 준수하여 화재 및 폭발 위험을 방지하세요.
인증을 주의 깊게 검증하고, 정기적으로 품질 검사를 실시하고, 규정을 최신 상태로 유지하여 규정을 준수하고 폭발성 환경에서 사업을 보호하세요.
1부: 방폭형 리튬 배터리 인증
방폭형 리튬 배터리 폭발 환경에서의 안전한 작동을 보장하기 위해 엄격한 인증 및 표준을 준수해야 합니다. 위험 환경에 적합한 리튬 배터리 팩을 선택하려면 글로벌 인증 시스템과 지역 인증 시스템의 차이점을 이해해야 합니다. 이 섹션에서는 가장 중요한 인증인 ATEX, IECEx, UL, GB를 분석하고, 이러한 인증이 리튬 배터리 인증 및 규정 준수와 어떤 관련이 있는지 설명합니다.
1.1 ATEX 및 IECEx 개요
ATEX와 IECEx는 폭발 위험이 있는 환경에서 사용되는 방폭형 리튬 배터리에 대한 가장 널리 인정받는 두 가지 인증 시스템입니다. 다음과 같은 산업 분야에서 배터리 팩을 사용할 때 이러한 표준을 접하게 됩니다. 산업(공업), 인프라예산 및 보안.
참고 : 유럽 연합 내 위험 지역에서 사용되는 모든 리튬 배터리 팩은 EU ATEX 규정에 따라 ATEX 인증을 의무적으로 받아야 합니다. IECEx 인증 시스템은 국제적으로 인정받고 있으며 다국적 프로젝트에서 선호되는 경우가 많습니다.
방폭형 리튬 배터리에 대한 ATEX 및 IECEx 인증의 주요 특징을 비교한 내용은 다음과 같습니다.
제품 특장점 | ATEX 인증 | IECEx 인증 |
|---|---|---|
지역 | EU에서만 의무적이고 법적으로 유효합니다. | 국제적으로 인정받음(호주, 아시아, 중동 등) |
법적 요구 사항 | 유럽연합 내에서 의무화됨 | 선택 사항이지만 전 세계적으로 널리 수용됨 |
인증 형식 | EU 적합성 선언 | IECEx 관리위원회가 발행한 적합성 인증서(CoC) |
규제 기관 | EU 지정 기관 | IECEx 관리위원회 |
장비 사용 | EU 기반 운영에 가장 적합 | 다국적 규정 준수에 적합 |
호환성 | 이중 인증이 없는 경우 법률 및 보험 제한이 적용됩니다. | ATEX와 동일, 호환성은 관할권에 따라 다름 |
따르는 표준 | EN 60079 | IEC 60079 |
배터리에 대한 적용성 | 위험 지역의 배터리는 안전을 보장하기 위해 이러한 표준에 따라 인증을 받아야 합니다. | ATEX와 동일하며 위험 구역의 전기 장비로서 방폭형 리튬 배터리에 적용됩니다. |
EU에서는 ATEX 지침 2014/34/EU에 따라 리튬 배터리 팩에 ATEX 인증을 사용해야 합니다. IECEx 인증은 호주, 아시아, 중동 등 EU 외 여러 지역에서 인정됩니다. 미국에서는 ATEX 대신 NEC(National Electrical Code) 및 MSHA와 같은 다른 규정을 준수해야 합니다. ATEX와 IECEx 모두 폭발성 환경에서 사용되는 배터리가 엄격한 안전 및 성능 요건을 충족하도록 규정하고 있습니다.
1.2 UL 표준
북미에서는 방폭형 리튬 배터리에 대한 UL 표준을 준수합니다. UL 표준은 엄격한 안전 시험에 중점을 두고 있으며 미국 규정 준수에 필수적입니다. 이 표준은 폭발성 환경에서 사용되는 리튬 배터리 팩의 화재, 전기 및 기계적 위험을 다룹니다.
폭발 방지 리튬 배터리와 관련된 주요 UL 표준을 요약하면 다음과 같습니다.
UL 표준 | 초점 영역 | 방폭형 리튬 배터리와의 관련성 |
|---|---|---|
UL 1642 | 리튬 배터리 안전 요건, 화재 또는 폭발 위험 방지 테스트 | 리튬 배터리의 화재 및 폭발 방지에 직접적으로 대응 |
UL 2054 | 가정용 및 상업용 리튬 배터리 애플리케이션의 안전성 | 폭발 위험 완화와 관련된 안전한 사용, 취급 및 보관을 다룹니다. |
UL 4200A | 고성능 응용 분야의 2차 리튬 전지의 안전성 | 까다로운 환경에서 안전을 보장하고 방폭 설계를 간접적으로 지원합니다. |
UL 60086-4 | 1차 리튬 전지의 안전성과 성능 | 의도된 용도 및 예상 가능한 용도에서 안전한 작동에 중점을 두고 폭발 위험을 줄입니다. |
UL 1973 | 고정형 및 동력형 배터리 시스템의 안전 | 폭발 방지 시스템에 중요한 전기 안전, 열 관리, 화재 억제 및 열 폭주 완화를 다룹니다. |
UL 9540 | 배터리 및 인버터를 포함한 전체 에너지 저장 시스템의 안전성 | 전기, 기계 및 화재 안전을 통합하여 방폭 시스템 설계를 지원합니다. |
UL 9540A | 배터리 에너지 저장 시스템에서의 열 폭주 화재 전파에 대한 테스트 방법 | 열 폭주 및 화재 전파를 평가하고 완화하는 데 중요하며 폭발 방지 안전의 핵심입니다. |
UL 2054는 국제 IEC 표준보다 더 많은 시험과 더 엄격한 조건을 포함합니다. 특히 리튬 배터리 팩의 경우 UL 표준이 더 까다롭다는 것을 알 수 있습니다. 산업 고정형 에너지 저장 애플리케이션. UL 1973 및 UL 9540A는 방폭형 리튬 배터리에 필수적인 열 폭주 및 화재 방지를 다루므로 대규모 배터리 시스템에 특히 중요합니다.
1.3GB 및 지역 표준
중국에서 사업을 운영하는 경우, 방폭형 리튬 배터리에 대한 GB 표준을 준수해야 합니다. 이 표준은 에너지 저장 시스템 및 전기 자동차에 사용되는 배터리 팩, 특히 위험 지역에서는 필수입니다.
주요 GB 표준은 다음과 같습니다.
GB 44240-2024: 100kWh 이상 에너지 저장 시스템의 방폭형 리튬 배터리에 관한 규정입니다. 설계, 제조, 시험, 설치 및 재활용을 포함한 배터리 수명 주기 전체를 포괄합니다. 과충전, 강제 방전, 못 관통, 열 과다 사용 등 23가지 특정 안전 시험을 요구합니다.
GB/T 31485-2015 및 GB/T 31486-2015: 배터리 모듈의 안전성 및 전기적 성능 테스트에 중점을 둡니다.
GB/T 31467 시리즈: ISO 12405를 기반으로 배터리 팩과 시스템에 적용되며, 안전 시험 절차와 열 폭주 방지를 다룹니다.
GB/T 31484-2015: 전기 자동차용 전원 배터리의 수명 주기 테스트에 관한 규정입니다.
MIIT의 2016년 '전기 버스 안전 기술 사양': 열 폭주 및 전파에 대한 추가 테스트 도입.
Tip GB 44240-2024는 IEC, UL, UN 등 국제 표준을 준수하므로 수출용 리튬 배터리 팩을 제조하거나 통합하는 경우 글로벌 규정 준수를 달성하기가 더 쉬워집니다.
지역 표준은 법적 집행력, 분류 체계, 인증 기관 측면에서 ATEX 및 UL과 같은 글로벌 표준과 다릅니다. 아래 표는 주요 차이점을 요약한 것입니다.
인증 표준 | 지역/범위 | 분류체계 | 법적 상태 | 인증 기관 | 주요 사항 |
|---|---|---|---|---|---|
ATEX | 유럽 연합 | 구역(0,1,2) | EU에서는 필수 | EU 지정 기관 | EN 60079 표준을 사용합니다. EU에서만 법적 구속력이 있습니다. |
UL/FM | 북아메리카 | 부문(1,2) | 미국/캐나다에서는 필수 | OSHA/NRTL, FM 글로벌 | NEC 500/505 기반, 지역 중심 |
CSA | Canada | 사단 | 캐나다에서는 필수 | CSA 그룹 | 캐나다 전기 규정(CEC) 기반 |
인메트로 | Brazil | 구역/IEC 기반 | 브라질에서는 필수 | 국립계측연구소 | IEC 표준의 현지 적응 |
IECEx | 글로벌 | 구역(0,1,2) | 자발적이지만 전 세계적으로 인정됨 | IECEx 관리위원회 | IEC 60079 기반의 조화된 글로벌 표준으로 다국적 수용을 용이하게 합니다. |
방폭형 리튬 배터리가 목표 시장에 적합한 인증 및 표준을 충족하는지 확인해야 합니다. 이러한 접근 방식은 현지 규정 준수를 보장하고 폭발 환경에서 최고 수준의 안전을 제공합니다.
2부: 규정 준수 및 안전 요구 사항
2.1 테스트 프로토콜
방폭형 리튬 배터리 팩 인증을 받으려면 엄격한 테스트 프로토콜을 준수해야 합니다. 이러한 프로토콜은 제품이 최고의 안전 기준을 충족하고 위험한 환경에서 폭발 위험을 견딜 수 있음을 보장합니다. IEC 60079 시리즈, 특히 IEC 60079-35-1과 IEC 60079-31은 폭발성 환경에서 사용되는 리튬 배터리 테스트에 대한 국제 기준을 제시합니다. 이러한 표준은 리튬 배터리 팩을 포함한 장비의 발화 위험, 구조 및 표시에 중점을 둡니다.
IEC 60079의 주요 테스트 프로토콜은 다음과 같습니다.
배터리 구조 및 충전 방법 평가.
과방전 및 과충전으로부터 보호합니다.
발화를 방지하기 위한 온도 등급 결정.
열 보호 및 전자 회로 테스트.
밀폐형 셀의 단락 전류 및 오작동 조건 테스트.
폭발성 먼지 분위기의 밀폐 공간에 대한 표면 온도 한계.
리튬 배터리 팩을 인증할 때는 UL 1642와 IEC 62133도 고려해야 합니다. 이 표준들은 범위와 시험 중심이 서로 다릅니다. 아래 표는 주요 차이점을 보여줍니다.
제품 특장점 | UL 1642 | IEC 62133 |
|---|---|---|
표준 유형 | 리튬 배터리 안전 기준 | 니켈 및 리튬 배터리에 대한 국제 표준 |
테스트 초점 | 셀 안전: 과충전, 단락, 고온, 기계적 남용 | 배터리 팩 안전: 보호 회로, 진동, 고도, 열 남용 |
테스트 절차 | 환경, 전기, 기계적 평가 | 진동 및 고도 시뮬레이션을 포함한 종합적인 테스트 |
시장 인지도 | 북아메리카 | 글로벌(유럽, 아시아, 기타) |
어플리케이션 | 소비자용 전자제품 리튬 전지 | 팩을 포함한 휴대용 충전식 배터리 |
방폭 및 환경 시험 챔버는 UL 1642와 IEC 62133을 모두 지원하여 광범위한 온도 및 습도 제어를 제공합니다. 이를 통해 열 폭주 및 화재 등 실제 위험을 시뮬레이션한 환경에서 리튬 배터리 팩을 테스트할 수 있습니다.
리튬이온 배터리를 배송할 때는 다음 사항을 준수해야 합니다. UN 38.3항공, 해상, 육로를 통한 리튬 배터리 운송을 다루는 표준입니다. 이 표준은 고도 시뮬레이션, 열 사이클링, 진동, 충격, 외부 단락, 충격, 과충전 및 강제 방전에 대한 시험을 요구합니다. 이러한 시험은 리튬 이온 배터리 운송 중 화재 및 폭발을 방지하는 데 도움이 됩니다.
2.2 안전 기능
리튬 배터리 팩의 방폭 설계에는 고급 작동 안전 기능이 필요합니다. UL 2271은 위험 장소에서의 화재 및 폭발 위험을 최소화하기 위한 포괄적인 보호 기능을 요구합니다. 배터리 팩에는 다음과 같은 안전 기능을 통합해야 합니다.
충전 중 고장을 방지하기 위한 과충전 보호 기능.
우발적인 단락을 안전하게 견딜 수 있는 단락 보호 기능.
과도한 소모로 인한 손상을 방지하기 위한 과방전 보호 기능.
안전한 작동을 유지하기 위한 전류 및 전압 제한.
배터리 관리 시스템 (BMS) 실시간 모니터링 및 제어를 위해.
진동, 충격, 낙하 저항성과 같은 기계적 보호 기능.
온도 변화, 습도, 열 충격 저항성 등의 환경 보호 기능이 있습니다.
전해액 누출 및 부식 저항성에 대한 화학적 안전 테스트.
열 폭주를 방지하기 위해 압착, 침투, 강제 방출과 같은 남용 테스트를 실시합니다.
BMS 소프트웨어 및 하드웨어의 기능 안전성 평가.
다음과 같은 운영 안전 기능도 구현해야 합니다.
과열을 방지하기 위한 온도 센서.
위험한 전력 급증을 방지하기 위한 전류 제한기.
빠른 종료를 위한 비상 분리 시스템.
기계적 손상으로부터 물리적으로 보호합니다.
적절한 보관 조건은 방폭 설계에 중요한 역할을 합니다. 리튬 배터리 팩은 과열을 방지하기 위해 실온, 직사광선을 피해 실내에 보관하십시오. 자동 스프링클러 시스템, 기상 보호 장치, 적절한 환기를 사용하여 화재를 제어하고 유해 가스를 방출하십시오. F-500 캡슐화제와 같은 첨단 소화약제는 열에너지를 흡수하고 열폭주를 막으며 폭발성 가스 생성을 방지합니다. 항상 NFPA 화재 방지 표준을 준수하고 배터리의 손상이나 누출 여부를 정기적으로 검사하십시오.
2.3 검증 및 선택
인증된 방폭형 리튬 배터리 팩을 선택하려면 체계적인 검증 절차가 필요합니다. 규정 준수 및 안전을 위해 다음 단계를 따라야 합니다.
배터리의 외관과 포장을 검사하여 결함이 있는지, 명확한 라벨(브랜드, 모델, 전압, 용량, 생산 날짜, 표준)과 인증 마크가 있는지 확인하세요.
전문 장비를 사용하여 배터리 용량을 측정하세요. 배터리를 완전히 충전하고 방전하여 실제 용량이 정격 용량의 ±5% 이내인지 확인하세요.
부하 시험을 수행하여 전압 안정성을 평가하십시오. 방전 중 전압 변화를 모니터링하여 원활한 작동을 보장하십시오.
충전 및 방전 성능을 평가합니다. 충전 시간이 정상인지, 비정상적인 발열이나 연기가 없는지, 방전이 안정적인지 확인합니다.
제어된 과충전 및 과방전 시험을 통해 안전 성능을 검증하십시오. 팽창, 누출, 연기, 화재 또는 폭발 여부를 점검하십시오.
모든 테스트는 전기 전문 지식을 갖춘 전문가가 수행해야 합니다.
지속적인 규정 준수를 유지하려면 다음을 수행해야 합니다.
최초 인증 후 공장 품질 관리를 확립합니다.
설계 세부 정보, BMS 통합, 테스트 보고서를 포함한 포괄적인 기술 문서를 유지 관리합니다.
생산의 일관성을 모니터링하기 위해 지속적인 품질 관리 프로세스를 구현합니다.
운영 및 오류 조건을 시뮬레이션하는 정기적인 테스트 프로토콜을 준수합니다.
지침과 재시험을 위해 공인 시험소에 문의하세요.
폭발 방지 리튬 배터리 표준을 준수하기 위해 규정 변경 사항을 최신 상태로 유지하세요.
UL Solutions, TÜV Rheinland, Intertek, SGS와 같은 제3자 시험소는 규정 준수에 대한 독립적인 검증을 제공합니다. 이러한 전문 지식과 인증은 귀사가 해외 시장에 진출하고 제품 고장이나 리콜 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.
인증 비용과 기간은 지역 및 표준에 따라 다릅니다. 아래 표는 일반적인 비용을 요약한 것입니다.
인증 | 대략적인 비용 범위(USD) | 일반적인 지역/시장 | 노트 |
|---|---|---|---|
UL 1642 | $ 15,000 - $ 20,000 | 북아메리카 | 가장 높은 비용, 미국/캐나다 시장에 집중 |
IEC 62133 | $ 6,000 - $ 10,000 | EU 및 글로벌 | 중간 가격대로 광범위한 국제 시장을 포괄합니다. |
UN38.3 | $ 5,000 - $ 7,000 | 운송 | 운송 안전을 위해 필수, 비용 적당 |
KC | $ 3,000 - $ 5,000 | 대한민국 | 낮은 비용, 지역적 요구 사항 |
PSE | $ 2,000 - $ 4,000 | 등록된 지역 표준 중 가장 낮은 비용 | |
CB 제도 | $ 4,000 - $ 6,000 | 다국적 | 적당한 비용, 여러 국가를 포괄합니다 |
개인마다 다름 | EU | 배터리 용량에 따라 자체 선언 가능 또는 테스트 필요 |
2.4 ATEX 지침
ATEX 지침은 유럽 연합에서 방폭형 리튬 배터리 팩에 대한 가장 엄격한 요건을 정의합니다. 일반 요건에 대한 EN 60079-60079, 본질 안전 회로에 대한 EN 0-60079, 그리고 배터리 인클로저의 안전성 강화 또는 캡슐화에 대한 EN 11-60079/7을 포함한 EN 18 시리즈 표준을 준수해야 합니다.
주요 ATEX 지침은 다음과 같습니다.
2014/34/EU(장비 지침): EU 지정 기관에서 설계, 제조 및 테스트를 실시하도록 요구합니다.
1999/92/EC(작업장 지침): 배터리 배치에 대한 위험 구역(구역 0/1/2)을 분류합니다.
배터리 팩은 장비 범주(그룹 II, 하위 그룹 IIA, IIB 또는 IIC) 및 온도 등급(예: T4)에 따라 분류하고 표시해야 표면 온도가 자연 발화 한계값 이하로 유지됩니다. ATEX 지침은 배터리 인클로저의 본질 안전, 에너지 제한, 열 관리 및 구조적 보호를 강화합니다. EU 시장 진출을 위해서는 상세한 표시와 긴 인증 기간이 필수입니다.
ATEX 지침은 불꽃이나 열로 인해 가연성 가스나 분진이 발화하는 것을 방지하는 본질적인 안전 기능을 요구함으로써 설계 및 제조 공정에 영향을 미칩니다. 전류, 열, 그리고 불꽃을 제한하기 위해 보호 회로를 사용해야 합니다. 위험 구역은 구역별로 구분되며, 이는 안전 요구 사항과 재료 선택에 영향을 미칩니다. 온도 코드(T1~T6)는 최대 표면 온도를 지정하여 부품 및 외함 재료 선택에 영향을 미칩니다.
또한 중복되고 진화하는 표준, 엄격한 문서화, 그리고 법적 책임의 복잡성이라는 과제도 해결해야 합니다. 리튬 배터리 팩의 방폭 설계는 전문적인 방화, 폭발 억제, 그리고 엄격한 유지 관리 일정을 요구합니다. ATEX 지침 및 기타 글로벌 안전 표준을 준수하기 위해서는 공인 시험소와 협력하고 관련 규정 업데이트를 지속적으로 파악해야 합니다.
방폭 리튬 배터리 인증은 위험한 환경에서 귀사의 사업을 보호합니다. 더욱 안전한 제품, 법적 보장, 그리고 글로벌 시장 진출을 확보할 수 있습니다. 규정 준수를 위해 항상 인증을 검증하고, 안전 기능을 검토하고, 규제 업데이트를 모니터링하십시오. 인증된 리튬 배터리 팩을 우선적으로 사용하고 전문가와 상담하여 변화하는 산업 시장에서 앞서 나가십시오.
FAQ
1. 산업 및 의료 분야에서 방폭형 리튬 배터리 팩에 필요한 인증은 무엇입니까?
EU의 경우 ATEX 또는 IECEx, 북미의 경우 UL, 중국의 경우 GB가 필요합니다. 다음과 같은 경우 항상 어플리케이션에 대한 인증을 확인하십시오. 의료 or 산업(공업).
2. 리튬 배터리 팩에 대한 ATEX와 IECEx 인증은 어떻게 비교됩니까?
제품 특장점 | ATEX(EU) | IECEx(글로벌) |
|---|---|---|
법적 상태 | EU에서는 필수 | 자발적, 수락 |
어플리케이션 | EU 산업 | 다국적 사용 |
3. 맞춤형 방폭형 리튬 배터리 솔루션은 어디서 구입할 수 있나요?
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