배터리 팩 단락 시험 솔루션 | USB-62401 + PCIe-5516 동시 측정으로 안전 성능 검증

응용 배경

오늘날 배터리는 모바일 기기, 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS) 등 다양한 응용 분야에서 핵심 에너지원으로 사용되고 있습니다. 이에 따라 배터리의 안전 성능은 가장 중요한 관심사 중 하나가 되었습니다.

특히 실제 사용 환경에서 발생할 수 있는 내부 단락(Internal Short Circuit)과 외부 단락(External Short Circuit) 상황은 배터리 신뢰성 시험의 핵심 과제입니다. 이 시험은 배터리에 가해지는 압력(Crush), 관통(Nail Penetration), 외부 단락 조건을 모사해야 하며, 순간적인 대전류와 급격한 온도 상승 등 까다로운 조건을 동반합니다.

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도전 과제

배터리 단락 시험은 다음과 같은 복합적인 도전을 수반합니다.

1. 대전류에 견디는 측정 장비

단락 시 발생하는 순간 대전류는 배터리 과열, 활성 물질 및 전해액 분해, 심지어 열폭주(Thermal Runaway) 까지 유발할 수 있습니다.

• 측정 장비는 높은 과부하 내성 필수
• 일반 측정 장비로는 충족 어려움

2. 정밀한 파라미터 모니터링

단락 시험의 효과적인 분석을 위해서는 다음 데이터의 정밀 측정이 필요합니다.

• 전류 변화 (μs 단위 응답)
• 온도 분포 (다점 동시 측정)
• 전압 거동

특히 셀 내 부위별 열 확산 속도가 다르기 때문에, 대전류 환경에서는 다점 동시 측정이 필수입니다.

3. 높은 시험 비용

배터리 단락 시험은 고가의 측정 장비와 상당한 시간 비용을 요구합니다. 이는 R&D 예산에 부담이 됩니다.

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솔루션

JYTEK은 한 전자기기 제조사의 배터리 안전성 시험을 위해 USB-62401 + PCIe-5516 조합을 제공했습니다.

시스템 구성

[배터리 시험 챔버]
   ├── [열전대 4개] → USB-62401 (4채널 동시 측정)
   │                      ↓
   │                 [온도 데이터]
   │
   └── [전압 측정점 16개] → PCIe-5516 (16채널 동시 수집)
                              ↓
                         [전압 데이터]
                              ↓
              [SeeSharp 통합 분석 및 저장]

 

 

핵심 특장점

1. USB-62401 — 4채널 열전대 측정

• 4채널 열전대 동시 측정
• USB 인터페이스로 간편한 설치
• 셀 내부 온도 분포의 시간적 변화 추적

2. PCIe-5516 — 16채널 전압 수집

• 16채널 고정밀 동기 측정
• 셀 단위 또는 모듈 단위 전압 추적 가능
• 단락 순간의 전압 강하 정밀 캡처

3. 모듈화 구조의 장점 기존 데스크탑형 멀티미터 + 데스크탑형 온도계 적층 방식과 비교했을 때:

• 공간 절약
• 케이블링 간소화
• 시스템 통합성 향상

 

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결과

JYTEK 솔루션 도입을 통해 고객은 다음과 같은 핵심 성과를 달성했습니다.

1. 시험 비용 절감 + 효율 향상

USB-62401과 PCIe-5516은 온도와 전압 데이터를 동시에 수집할 수 있어, 별도 장비를 적층할 필요가 없습니다. 결과적으로:

• 측정 장비 비용 절감
• 시험 공간 확보
• 인력 효율화

2. 시험 안정성 강화

JYTEK이 제공하는 응용 수준 MACOs 라이브러리 와 SeeSharp® 무료 플랫폼을 통해:

• 소프트웨어 알고리즘 기반 노이즈 제거
• 현장 간섭(EMI) 신호 빠른 필터링
• 측정 결과의 정확성 확보

3. 후처리 시간 단축

현장에서 실시간 측정 + 저장 + 분석이 가능해, 시험 후 별도 데이터 가공 단계가 불필요합니다. 이는 시험 사이클 단축과 직결됩니다.

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사용 제품

하드웨어

USB-62401 — 4채널 열전대 측정 모듈

• 4채널 열전대 동시 측정
• USB 인터페이스
• 휴대성 + 빠른 설치

PCIe-5516 — 16채널 다기능 DAQ 모듈

• 16채널 동시 측정
• 고정밀 전압 수집
• 동기 트리거링

 

소프트웨어

SeeSharp® — C# 기반 오픈소스 측정 제어 플랫폼

• 별도 라이선스 비용 없음
• 실시간 데이터 처리 및 노이즈 제거
• 사용자 정의 시험 시퀀스 구성

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적용 가능 분야

본 솔루션은 다음과 같은 이차전지 시험에 활용 가능합니다.

• 셀 단락 시험 (내부/외부)
• 모듈 단위 안전성 시험
• 팩 BMS(Battery Management System) 검증
• 열폭주 전파 시험
• 충방전 사이클 모니터링
• CID(Current Interrupt Device) / PTC 동작 검증
• ESS(에너지저장장치) 안전성 평가

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왜 JYTEK 인가?

1. 검증된 제품 신뢰성
장기간 시장 검증을 거친 안정적인 성능

2. POC(Proof of Concept) 서비스
도입 전 무상 검증으로 사양 적합성 사전 확인

3. 모듈화 + 확장성
PXI/PCIe/USB 등 다양한 폼팩터로 시스템 구성 자유도 확보

4. 비용 효율성
해외 주요 브랜드 대비 합리적 가격으로 전체 R&D 단가 절감

5. 통합 소프트웨어
SeeSharp® 무료 플랫폼으로 소프트웨어 라이선스 비용 추가 부담 없음

6. 한국 직접 기술지원
제이와이텍코리아 엔지니어가 현장 대응 + 빠른 응답

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결론

이차전지 산업에서 안전성 검증은 제품 경쟁력의 핵심입니다. JYTEK의 USB-62401과 PCIe-5516 모듈은 다음을 가능하게 합니다.

• ✅ 까다로운 단락 시험 조건에서 안정적 데이터 수집
• ✅ 비용 절감 + 시험 효율 향상
• ✅ 실시간 분석으로 R&D 주기 단축

본 사례는 JYTEK이 이차전지 산업의 안전성 향상에 기여하면서, 시험 환경의 유연성과 개방성을 동시에 제공한다는 것을 보여줍니다.