밀리터리

함선에서 화재 발생 시 화염은 함선 내부로 급속히 전파되며, 함선의 電力原이다, 리튬전지팩 설치 공간인 함 하부의 동력 전달장치 공간까지 미치게 된다. 함선 하부의 동력 전달 장치 공간은 여타 장비와 달리 굉장히 좁은 공간이며, 각각의 장치들이 밀집되어 있어, 화염은 구조물 외부에 직접적으로 가해진다고 정의된다. 따라서, 일반 화재 시 발생되는 화염의 최대 온도인 900℃ 기준으로 평가 방법을 설계해야 할 것이다. 그러나, 현재 함선 내부 장비에 대한 연소 평가의 안전성 평가 기준이 정의되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 자동차 안전 기준시행 세칙의 배터리팩 연소 안전 시험평가 방법을 선정하여 시험방법을 정의하였다.


리튬 전지 팩 내부는 전원 소스인 리튬 전지 파트와 전원 관리 장치로 구성되어있다. 따라서, 구조물 설계 시 직접적으로 노출된 장치를 외부의 화염으로부터 보호할 수 있도록, 6면을 막는 압력용기 구조로 설계되었다. 또한, 소재는 용융 온도 섭씨 1400도인 STS 계열로 선정하였다. 물론 철강 판재도 용융점이 1500도이나, 열전도도 및 열팽창율, 비열 성능이 높은 STS 계열로 선정되었다. 또한, 커버의 조립부는 CR 재질의 고무로 실링을 진행하였고, 실링의 파손을 방지하기 위하여, 특정 간격을 유지한 볼트조립 구조로 설계하였다. 상부에 플라스틱으로 적용된 극주 커버는 난연 최상위 등급 재질로 설계하여 열변형을 최소화하였다. 이러한 구조물 설계로, IP44 기준의 방진 설계가 적용되어, 화재 시 화염이 구조물 내부로 전이될 수 없도록 진행하였다.



本시험평가에 적용할 시제를 준비하여, 팩 전압을 SOC 95% 이상인 794Vdc로 충전하였다. 이후, 시제 형상에 맞게 제작된 지그에 안착하였다.


정확한 온도와 시간에 맞춰 시험평가를 진행하였으며, 화염의 평균 온도를 측정하였을 때 863℃로 확인되었다. 연소안전 시험 진행 동안, 리튬전지팩의 구조물은 화염을 내부로 전이하는 것을 방지하였고, 구조물은 발화 및 폭발 없이 완료되었다. 또한, 구조물의 파손 상황을 확인하였을 때, 외함의 용융 흔적이 없었고, 실링부도도 파손을 확인할 수 없었으며, 플라스틱 재질로 적용된 상부 극주 브라켓도 일부 녹는 현상 외 불이 붙지 않아, 극주의 고정 역할에 문제가 없었다. 연소 후 1시간 관찰 평가 단계에서도 구조물 내 설치된 배터리 손상은 없었으며, 최종 리튬전지팩 전압 상태도 초기 전압인 794Vdc를 유지한 것을 확인하였다.


이로써, 함선에서 발생 할 수 있는 화재 상황에서 안정적으로 운용할 수 있는 리튬전지팩을 제작할 수 있게 되었다.


출처 : 함선용 리튬전지팩 구조물의 화재 전이 방지 설계 및 시험(한국 군사 과학 기술 학회 2019 추계학술대회)


소금물 잠수 시험



합선 시험


지상 테스트 시설




각 배터리 팩은 0.442kWh의 셀 192개로 구성되어 정격출력 84.79kWh를 내며, KSS-III Batch II에는 이런 배터리 팩이144개 탑재되어 24.4MWh의 출력을 생산한다. 이것은 5만 가구에 1시간의 전기를 공급할 수 있는 양이다.



이미 대한민국의 리튬 배터리 기술력과 시장 점유율은 와 중국을 억제해 세계 최고이기 때문에 간단하게 만드는. ^ ^




国産潜水艦リチウムイオンバッテリーの耐久性試験

艦船で火事発生時火炎は艦船内部で急速に伝えて, 艦船の 電力原だ, リチウム電池パック設置空間であるする下部の動力伝達装置空間まで及ぶようになる. 艦船下部の動力伝達装置空間はそのほか装備と違いとても狭い空間であり, それぞれの装置たちが密集されていて, 火炎は構造物外部に直接的に加えられると正義される. よって, 一般火事時発生される火炎の最大温度である 900℃ 基準で評価方法を設計しなければならないでしょう. しかし, 現在艦船内部装備に対する燃焼評価の安全性評価基準が正義されていない. よって, 見た研究では自動車安全基準施行細則のバッテリーパック燃焼安全試験評価方法を選定して試験方法を定義した.


リチウム電池パック内部は田園ソースであるリチウム電池パートと田園官吏装置で構成されている. よって, 構造物設計時直接的に露出した装置を外部の火炎から保護するように, 6面を阻む圧力勇気構造に設計された. また, 素材は溶融温度ソブシ 1400道人 STS 系列で選定した. もちろん鉄鋼板材も縁融点が 1500度や, 熱伝導度及び熱膨脹率, 卑劣性能が高い STS 系列に選定された. また, カバーの組み立て部は CR 材質のゴムでシーリングを進行したし, シーリングの破損を防止するために, 特定間隔を維持したボルト組み立て構造で設計こんにちはだった. 上部にプラスチックで適用されたグックズカバーは難燃最上位等級材質に設計して熱弁型を最小化こんにちはだった. このような構造物設計で, IP44 基準の防塵設計が適用されて, 火事時火炎が構造物内部に転移されることができないように進行した.



本試験評価に適用する時制を準備して, パック電圧を SOC 95% 以上の 794Vdcで充電した. 以後, 時制形象に当たるように製作されたジグに安着した.


正確な温度と時間に合わせて試験評価を進行したし, 火炎の平均温度を測定した時 863℃に確認された. 燃焼安全試験進行間, リチウム電池パックの構造物は火炎を内部で転移することを防止したし, 構造物は発火及び爆発なしに完了した. また, 構造物の破損状況を確認した時, ウェハムの溶融跡がなかったし, シーリング不渡りも破損を確認することができなかったし, プラスチック材質で適用された上部グックズブラケッも一部とける現象外火が付かなくて, グックズの固定役目に問題がなかった. 燃焼後 1時間観察評価段階でも構造物私の設置されたバッテリー損傷はなかったし, 最終リチウム電池パック電圧状態も初期電圧である 794Vdcを維持したことを確認した.


これで, 艦船で発生することができる火事状況で安定的に運用することができるリチウム電池パックを製作することができるようになった.


出処 : 艦船用リチウム電池パック構造物の火事の前が防止設計及び試験(韓国軍事科学技術学会 2019 秋季学術大会)


塩水潜り試験



合線試験


地上テスト施設




各バッテリーパックは 0.442kWhのセル 192個で構成されて正格出力 84.79kWhを出して, KSS-III Batch IIにはこんなバッテリーパックが144個搭載されて 24.4MWhの出力を生産する. これは 5万世帯に 1時間の電気を供給することができる羊だ.



もう大韓民国のリチウムバッテリー技術力とマーケットーシェアはチォックバリと中国を抑制して世界最高だから簡単に作る. ^ ^





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