전기차 배터리 국제 규격 시험 EC R100에서 SOC 설정이 중요한 이유
전기차 보급이 확대되면서 배터리 화재와 사고에 대한 우려가 높아지고 있으며, 제조사에서도 배터리 안전성 확보를 위한 다양한 시험을 수행하고 있습니다.
대표적인 전기차 안전 규정인 UN ECE R100은 구동축전지의 시험 조건을 규정하고 있으며, 그중 배터리의 충전 상태를 나타내는 SOC(State of Charge)는 시험 결과에 영향을 미치는 중요한 변수입니다.
이번 콘텐츠에서는 배터리 충격시험에서 SOC 설정이 중요한 이유와 UN ECE R100의 시험 조건, 이즈소프트 자동차부품 충격시험센터의 Pack Cycler 활용 방법을 살펴보겠습니다.
📌 콘텐츠 3줄 요약
🔸 배터리 SOC(충전 상태)는 전기차 배터리의 안전성과 충격시험 결과에 영향을 미치는 주요 시험 조건입니다.
🔸 UN ECE R100은 REESS의 충전 방식에 따라 SOC 설정 조건을 규정하며, 시험 전 충전 상태 관리가 중요합니다.
🔸 이즈소프트 자동차부품 충격시험센터는 Pack Cycler를 보유해 시험 전 SOC 설정부터 시험 수행과 시험 후 안전 방전까지 지원합니다.
SOC란? 배터리 충전 상태와 안전성 시험
출처 : LG에너지솔루션 배터리 인사이드
① SOC(State of Charge)의 정의
SOC(State of Charge, 충전 상태)란 배터리의 현재 충전량을 의미합니다. 휴대폰의 배터리 잔량 표시와 같이 0%는 완전 방전 상태, 100%는 완전 충전 상태를 나타냅니다. 전기차 배터리의 출력 특성, 안전성, 전기화학 반응 특성은 SOC에 따라 달라질 수 있습니다.
② 충격시험에서 SOC가 중요한 이유
충격시험과 같은 안전성 평가에서는 배터리의 충전 상태가 중요한 변수로 작용합니다. SOC가 높을수록 셀 내부의 전기화학 반응이 민감하게 나타날 수 있으며, 조건에 따라 열폭주와 같은 열적 위험이 증가할 수 있습니다. 따라서 배터리 안전성 시험에서는 실제 충전 상태를 관리하고, 시험에 요구되는 SOC 조건을 충족해야 합니다. UN Regulation No. 100(Rev.3)은 기계적 충격시험을 포함한 일부 평가 항목에서 SOC 조건을 규정하고 있으며, 시험 전 배터리의 충전 상태를 설정하도록 요구합니다.
UN ECE R100 충격시험 조건과 SOC 설정 기준
출처 : 한겨레, 「전기차 배터리 연기 나면? 화학과 교수가 대처법 알려드립니다」
전기차 배터리 충격시험에서 SOC는 시험 결과에 직접적인 영향을 미치는 핵심 변수입니다. 따라서 시험 전 충전 상태를 정확히 확인하고 규격에서 요구하는 조건에 맞춰 설정해야 합니다.
① SOC 설정 시 확인해야 할 사항
| 확인 항목 | 주요 내용 |
|---|---|
| 배터리 안전성 | 충전량이 높아지면 배터리의 열폭주 및 발화 위험이 증가할 수 있으므로 시험 중 안전성 확보가 중요합니다. |
| 규격 적합성 | UN ECE R100에서 요구하는 SOC 조건을 충족하지 못하면 해당 시험 결과의 규격 적합성에 문제가 발생할 수 있습니다. |
UN ECE R100은 세계 자동차 기준 조화 포럼(WP.29) 체계에서 마련된 국제 자동차 안전 규정으로, 전기차 배터리의 안전성을 규정된 시험 조건에 따라 검증하도록 요구합니다.
② UN ECE R100 시험의 SOC 설정 기준
| REESS 충전 방식 | SOC 설정 기준 |
|---|---|
| 외부 충전이 가능한 REESS | 95% 이상 |
| 차량 내부 에너지원으로만 충전되는 REESS | 90% 이상 |
이러한 설정 기준은 높은 충전 상태에서도 구동축전지가 충돌 시 발화나 폭발 없이 안전성을 유지하는지 확인하기 위한 시험 조건입니다. 따라서 기업은 시험을 의뢰하기 전에 시험센터에서 SOC 설정이 가능한지 확인해야 합니다. 이즈소프트 자동차부품 충격시험센터는 Pack Cycler를 통해 시험에 필요한 SOC 설정을 지원합니다.
배터리 SOC 설정을 위한 Pack Cycler 보유
이즈소프트 자동차부품 충격시험센터는 시험 전 SOC 설정이 가능한 Pack Cycler(배터리 충방전기)를 보유하고 있습니다. 이를 통해 고객사가 요구하는 전기차 배터리 시험 조건에 맞춰 SOC를 설정하고, 배터리 충격시험을 준비할 수 있습니다.
① Pack Cycler(충방전기) 주요 특징
| 구분 | 주요 특징 |
|---|---|
| 도입 장비 | 신규 도입 Pack Cycler(배터리 충방전기) |
| 활용 대상 | xEV, E-bike 및 배터리 팩의 성능 테스트 |
| 기타 기능 | ESS 관련 활용 및 HIL 시뮬레이션 테스트 수행 지원 |
② SOC 설정부터 시험 후 안전 방전까지
일반적으로 배터리 충방전 설비가 없는 시험센터에서는 고객사가 별도의 장소에서 SOC를 설정한 후 시험품을 반입해야 할 수 있습니다. 이즈소프트는 Pack Cycler를 자체 보유하고 있어 시험 전 충·방전 및 SOC 설정을 센터에서 수행할 수 있습니다.
STEP 01 시험 준비 | STEP 02 SOC 설정 | STEP 03 충격시험 수행 | STEP 04 안전 방전 |
시험 후에는 소화 방전을 통한 2차 사고 예방까지 지원해 배터리 시험의 안전성을 높입니다. 시험 준비부터 SOC 설정, 시험 수행, 안전 방전까지 하나의 시험센터에서 대응할 수 있어 고객사의 시험 준비 시간과 비용, 운영 부담을 줄이는 데 도움이 됩니다.
