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제품정보 > 절연・내전압시험기

배터리 모듈 및 배터리 팩의 DC 내전압 시험에서 ‘False Pass’를 없애려면? (ST5680A)

요약

 

DC 내전압 시험을 ‘진정으로 신뢰할 수 있는 시험’으로

배터리 모듈/배터리 팩에 절연 불량이 있는 상태로 출하하는 것은 허용되지 않습니다. 그러나 실제 현장에서는 리드선 단선, 프로브 접촉 불량 등의 요인으로 인해 전류가 전혀 흐르지 않는 상태에서도 DC 내전압 시험기가 ‘누설 전류 없음 = 문제 없음’으로 판단하여 False Pass(잘못된 합격 판정)가 발생하는 경우가 있습니다. 그 결과, 검사 막바지에 고비용의 재작업, 출하 후의 교환 및 리콜 위험, 현장에서의 안전 사고 위험으로 이어질 우려가 있습니다.
DC 내전압 시험기 ST5680A는 이러한 과제에 대응하여, 택트타임을 늘리지 않고 작동하는 접속 상태 확인(컨택트 체크) 기능을 내장하고 있어, 생산 속도를 유지한 채 ‘신뢰할 수 있는 Pass 판정’을 실현합니다.

 

 

 

 

 

배터리 모듈/배터리 팩에서 프로브 접촉(연결) 상태를 확인하는 것이 왜 중요한가

단일 셀과 비교했을 때, 배터리 모듈/배터리 팩은 다음과 같은 특징이 있습니다.

    • 여러 셀과 다양한 구성 요소를 통합한 고부가가치 어셈블리

    • 이미 수많은 조립 및 검사 공정을 거쳤으며, 1대당 투자(재료·공수·시간)가 크다

    • 결함이 발견되었을 때의 교체 및 재작업 부담이 크고, 영향 범위도 넓다

 

따라서 배터리 모듈/배터리 팩 공정에서 발생하는 False Pass는 다음과 같은 결과를 초래합니다.

    • 최종 검사 후의 복잡하고 비용이 많이 드는 재작업

    • 현장 출하 후 교환 및 리콜 대응

    • 제조사의 안전 및 품질 브랜드에 미치는 타격

 

기존의 대책으로는, 예를 들어 다음과 같은 방법이 사용되어 왔습니다.

    • 양품 DUT에 흐르는 최소 전류값을 하한 전류로 설정하고, 이를 연결 확인에 활용한다

    • 저항계 등의 외부 장비를 추가하여 별도의 공정에서 접촉 상태를 확인한다

    • 절연 저항을 측정하여, 개방 시의 값보다 낮으면 접촉 상태가 양호한 것으로 간주한다

 

그러나 이러한 방법에는 몇 가지 문제가 따릅니다.

    • 택트타임 증가로 인한 처리량 감소

    • 설비 및 유지보수 비용의 증가와 시스템의 복잡화

 

 

또한, 원래 누설 전류가 매우 적은 고절연 제품의 경우, ‘양호한 절연 상태’와 ‘애초에 접촉이 없는 상태’를 전류만으로 판별하기 어려우며, 신뢰성과 효율 간의 상충 관계가 쉽게 드러납니다.
ST5680A는 이러한 상충 관계를 해소하는 방식을 채택하고 있습니다.

 

 

배터리 모듈/배터리 팩 공정에서 놓친 False Pass가 출하 후의 부담과 위험을 가중

 

 

ST5680A 어프로치: 방전 공정을 이용한 컨택트 체크

ST5680A는 DC 내전압/절연 저항 시험 순서에서 정전용량을 기반으로 한 컨택트 체크 를 수행합니다.


동작 이미지

1. DC 고전압 인가를 중단한 후, 안전을 위해 DUT를 방전합니다(DC 고전압 시험에서 필수적인 과정).

2. 방전 시의 전압 감쇠를 시간 경과에 따라 추적합니다.

3. 이때의 시간 상수를 바탕으로 측정 단자 간의 정전용량을 계산합니다.

4. 산출된 정전용량이 사용자가 설정한 임계값보다 낮아지면 접촉 불량(접촉 실패)으로 판단하여 “Contact Error”를 표시합니다.

 


 

특징:

    • 원래 필수적인 방전 공정을 활용하기 때문에 별도의 추가 택트는 불필요

    • 누설 전류가 적은 고절연 DUT에서도 정전용량을 지표로 연결 상태 평가 가능

    • 프로브 접촉 불량이나 리드선 단선 등, 기존의 전류 판정만으로는 놓치기 쉬운 접촉 불량(연결 실패)을 감지

 

False Pass(접촉 불량으로 인한 잘못된 합격 판정)를 억제하여, “Pass = 절연 양호 및 연결 정상”이라는 판정에 가깝게 만듭니다.

 

 

간편한 설정으로 현장에 즉시 도입

ST5680A의 컨택트 체크 절차는 현장에서 다루기 쉽도록 간단한 단계로 구성되어 있습니다.

 

1. 컨택트 체크 기능 켜기

    • 메뉴: [SET] → [COMMON] → STATE = ON

    • 이후, 대상 시험의 방전 단계에서 컨택트 체크가 자동으로 실행됩니다.

 

콘택트 체크 기능 ON/OFF

 

2. 무부하 상태에서 오프셋 값(보정값) 등록

    • DUT를 연결하지 않은 상태에서 [ADJ] 화면을 엽니다.

    • 지그, 케이블 등 시험 시스템 자체가 가진 정전용량을 측정하여 오프셋 값(보정값)으로 등록합니다.

    • 실제 판정에서는 “콘택트 체크 시 측정 정전용량 – 오프셋 값”을 보정 후 용량값으로 사용합니다.

 

보정값 가져오기

 

3. 정전용량 임계값 설정

    • 메뉴: [SET] → [BASIC] → [C.CHECK]

    • 접촉 상태가 양호한 상태에서 시험을 수행하고, 보정 후 용량 값을 확인합니다.

    • 그 값보다 약간 낮은 수준으로 임계값을 설정합니다.


판정 로직:

    • 보정 후 용량 값 ≥ 임계값 → 접촉 양호 (정전용량 모니터: CONTACT x.x nF)

    • 보정 후 용량 값 < 임계값 → 접촉 불량 (정전용량 모니터: CONTACT ERR x.x nF)

 

이를 통해 일반적인 편차는 허용하면서도, 진정한 접촉 불량만을 확실하게 감지할 수 있습니다.

 

 

컨택트 체크 판정에 사용되는 정전용량 임계값 설정

 

4. 평소와 같이 시험 실시

    • DC 내전압 시험/절연 저항 시험을 평소와 같이 실시합니다.

    • 시험 및 방전 중 화면에 측정 정전용량이 표시됩니다.

    • 내부에서는 측정된 정전용량에서 오프셋 값이 차감된 후, 보정후 용량 값과 임계값이 비교됩니다.

    • DC 내전압 시험/절연 저항 시험 결과에서 ‘Pass’ 판정이 나온 경우, 프로브 접촉 불량이나 리드 단선 등으로 보정 후 용량값이 임계값보다 낮아지면 JUDGE 표시부에 ‘UPPER LOWER FAIL’이 표시되어, ‘False Pass’ 상태가 작업자에게 명확하게 알려집니다.

 

설정 내용은 본체에 저장할 수 있으므로, 동일한 사양의 배터리 모듈/배터리 팩에 대한 반복 측정이나 특정 모델의 양산 개시 및 다중 라인 전개와 같은 상황에서도 높은 재현성을 바탕으로 신속하게 설정을 완료할 수 있습니다.

 

 

컨택트 체크 기능을 통한 측정 (내전압 시험)

 

 

배터리 모듈/배터리 팩 생산 및 QA 현장에서의 장점

DC 내전압 시험 흐름에 컨택트 체크를 통합함으로써, ST5680A는 배터리 모듈/배터리 팩의 생산 및 품질 보증 현장에 다음과 같은 가치를 제공합니다.

 

False Pass 억제

    • 리드 단선 및 프로브 접촉 불량으로 인한 False Pass(잘못된 합격 판정)를 억제합니다.

    • Pass 판정은 ‘절연 성능’과 ‘연결 상태’라는 두 가지 측면에서 뒷받침되는 결과이므로, 시험 결과의 신뢰성이 향상됩니다.


검사 공정에서의 재작업 감소

    • 절연 결함이 있는 배터리 모듈/배터리 팩이 DC 내전압 공정을 통과할 확률을 낮춥니다.

    • 최종 조립 후의 재검사 및 재조립과 같은 공정상의 재작업을 줄여, 생산 라인의 안정화와 택트 유지에 기여합니다.

 

출하 후 리스크 최소화

    • 절연 불량으로 인한 현장 고장, 출하 후 교환 및 리콜 위험을 줄여줍니다.

    • 안전성이 중요한 용도에서 신뢰성 향상과 브랜드 가치 제고에 기여합니다.


생산성을 유지하면서 접촉 확인

    • 기존의 방전 공정을 활용함으로써, 컨택트 체크를 위한 별도의 공정이 필요 없어집니다.

    • 외부 저항계나 전용 접촉 체커를 줄일 수 있어, 고전압 보조 측정과 관련된 안전 대책 및 운영 부담을 경감합니다.


토탈 시스템 비용 절감

    • 추가 계측기 및 공정을 줄임으로써 설비 투자와 운영 비용을 억제합니다.

    • ST5680A에 접속 상태 확인(컨택트 체크) 기능을 통합함으로써 검사 라인 설계를 간소화하고, 트러블 요인도 줄입니다.

 


정리: 배터리 모듈/배터리 팩에 최적화된 DC 내전압 시험기

배터리 모듈이나 배터리 팩과 같은 고부가가치 제품의 경우, DC 내전압 시험에서 ‘False Pass’가 발생하면 재작업 비용, 출하 후 교환 및 리콜, 그리고 안전성 리스크가 한꺼번에 높아집니다.
ST5680A DC 내전압 시험기는 DC 내전압 시험 플로우에 컨택트 체크 기능을 통합함으로써 다음 사항을 동시에 실현합니다.

 

    • 접촉(접속) 불량으로 인한 False Pass 억제

    • 배터리 모듈/배터리 팩의 안전성 및 신뢰성 향상

    • 검사 프로세스에서의 재작업 및 출하 후 리스크 저감

    • 택트 타임을 유지하면서 높은 처리량을 확보

    • 검사 라인 전체의 총비용 절감

 

자세한 제품 정보는 웹사이트를 참조해 주십시오.
 

또한, 배터리 모듈/배터리 팩용 DC 내전압 시험의 신뢰성 향상 및 공장 라인에 대한 구체적인 적용 방법에 대해서는 부담 없이 문의해 주세요.
현재의 시험 조건 및 라인 구성을 파악한 후, 고객님의 현장에 가장 적합한 솔루션을 제안해 드리겠습니다.