내부저항과 전압으로 나누는 재사용 배터리 입고 등급
재사용 배터리 입고 선별은 다른 용도로 쓰이던 셀·모듈을 받아 전압, 내부저항, 절연, 용량을 재고, 다음 용도에 맞게 등급을 나누는 일입니다. 등급을 믿을 수 있으려면 입고 한 건마다 판정 근거가 숫자로 남아야 합니다. 아래는 AC 1 kHz 측정기로 전수 측정하고, 경계에 걸린 모듈만 전자로드로 용량 시험하는 구성입니다.
현장 진단
이런 입고장이라면 검사 구성부터 다시
- 모듈마다 전압은 측정하지만 내부저항은 일부만 측정합니다
- 등급 기준이 담당자 경험에 달려 있습니다
- 같은 모듈을 다시 쟀더니 값이 달라 판정이 바뀐 적이 있습니다
- 측정 온도를 기록하지 않습니다
- 용량 시험은 일정에 밀려 일부만 하고 넘어갑니다
- 고객이 등급 근거를 물으면 보여 줄 기록이 여기저기 흩어져 있습니다
세 개 이상 해당하면 아래 구성을 검토해 보세요. 다섯 개 이상이라면 장비를 들이기 전에 검사 순서와 기록 양식부터 정비하는 편이 낫습니다.
같은 모듈, 두 번의 판정
예를 들어 전기차에서 나온 모듈을 정치형 저장 장치용으로 다시 조립하는 업체에서, 금요일 입고분은 멀티미터로 전압만 재 감으로 등급을 매기고 내부저항은 시간이 남는 모듈만 쟀다고 해 봅시다. 월요일에 다른 담당자가 같은 로트를 재면 내부저항이 금요일과 다르게 나올 수 있는데, 프로브 위치도 측정 온도도 기록에 없으면 어느 판정이 맞는지 아무도 말할 수 없습니다. 고객에게 보낼 근거도 전압 목록 한 장뿐입니다.
근거 문서와 검사 순서
| 근거 | 요지 | 이 현장에서의 의미 |
|---|---|---|
| 전기용품 및 생활용품 안전관리법 | 재사용전지 안전성검사 (2023.10.19 시행) | 출고 전 별도 검사, 입고 기록은 앞 단계 자료 |
| IEC 63330-1:2024 | 재사용 셀·모듈의 성능·안전 평가 일반 요구 | 입고 평가 절차의 뼈대 |
| IEC 61960-3:2018 7.7 | AC 1.0 kHz±0.1 kHz, DC 0.2 It 10 s→1.0 It 1 s | AC·DC 값을 구분하고 방법을 함께 기록 |
| 사내 판정 기준 | 등급 경계값, 재측정 조건, 보류 처리 | 고객 요구와 다음 용도에 맞춰 회사가 정함 |
IEC 61960-3은 휴대용 리튬 이차전지 규격이라 차량용 모듈에 그대로 적용되지는 않습니다. 그래도 내부저항을 AC와 DC로 나눠 다루는 방식은 사내 절차를 짤 때 참고할 만합니다. 중요한 것은 같은 방법, 같은 조건, 같은 기준표로 재는 일관성입니다. 검사는 아래 다섯 단계 순서로 진행합니다.
- 이력·외관: 부풀음·누액·손상이 보이면 측정하지 않고 바로 격리
- 개방전압(OCV, 부하 없이 측정한 전압): 로트 안 편차와 과방전 확인
- AC 내부저항: 기준값 대비 비율로 판정
- 절연: 단자-외함 절연저항 확인. 1587 FC는 단자 전압이 30 V를 넘으면 시험을 시작하지 않음
- 용량 시험: 오래 걸리므로 맨 마지막에, 경계 모듈만
| 제품 | 이 글에서의 역할 | 수량 예시 |
|---|---|---|
| GW Instek GBM-3000 배터리 측정기 | 입고 전수 OCV·AC 내부저항, GO/NOGO 판정 | 검사대 1대 |
| Fluke BT521 배터리 분석기 | 야드 1차 선별, 음극 단자 온도 동시 기록 | 1대 |
| GW Instek PEL-3000A 전자로드(PEL-3000을 대체하는 모델) | 모듈 용량 시험(큰 전력) | 1~2대 |
| GW Instek PEL-3000E 전자로드 | 셀 단위 방전, 소전력 시험 | 필요 시 1대 |
| Fluke 1587 FC 절연 멀티미터 | 단자-외함 절연 확인 | 1대 |
GBM-3000은 전류 단자와 전압 단자를 나눈 4단자 방식으로 저항과 전압을 재고, 전압 상한은 모델에 따라 80 V, 300 V, 1,000 V입니다. BT521로 잰 값은 기준표에 섞기 전에 같은 모듈을 GBM-3000으로도 재서 비교해 두세요.
용량 시험, 하루에 몇 개나 될까요?
계산을 위해 모듈 정격 60 Ah, 공칭 전압 약 50 V, 하루 입고 40개, 0.2 It(정격 용량의 0.2배 전류) 방전을 가정했습니다.
| 항목 | 계산 | 결과 |
|---|---|---|
| 0.2 It 방전 전류 | 60 Ah × 0.2 | 12 A |
| 방전 전력 | 50 V × 12 A | 약 600 W |
| PEL-3000E 한 대로 가능 전류 | 300 W ÷ 50 V | 약 6 A (0.1 It) |
| 만충→종지 방전 시간 | 1 ÷ 0.2 | 약 5시간 |
| 채널당 하루 처리 | 방전 5 h + 충전·휴지 | 하루 1개 안팎 |
| 전수 시험에 필요한 채널 | 40개 ÷ 채널당 하루 1개 | 약 40채널 |
하루 40개를 모두 용량 시험하려면 채널이 수십 개 필요합니다. 그래서 전수 검사는 OCV와 AC 내부저항으로 하고, 용량 시험은 경계 모듈과 로트 표본에만 합니다.
600 W 방전은 300 W인 PEL-3000E로는 감당하지 못하므로 PEL-3000 계열을 씁니다. 팩 단위로 수백 V가 되면 800 V급 PEL-3000AH를 검토하세요. 참고로 GW Instek은 PEL-3000/3000H 대신 PEL-3000A/3000AH를 공급하고 있습니다.
시작형·표준형·확장형 구성
| 구성 | 구성품(수량) | 이런 곳에 맞습니다 | 더해지는 것 | 다음 단계로 넘어가는 신호 |
|---|---|---|---|---|
| 시작형 | GBM-3000 1대, 1587 FC 1대 | 입고량이 적고 형식이 몇 가지 | OCV·AC 내부저항 전수 기록, 절연 확인 | 경계 모듈이 쌓이는데 용량 근거가 없음 |
| 표준형 | 시작형 + PEL-3000 1대 + BT521 1대 | 경계 모듈 용량 시험이 필요 | 표본·경계 용량 시험, 야드 측정 | 용량 시험 대기열이 일주일을 넘김 |
| 확장형 | 표준형 + 전자로드 추가, Handler(판정 신호 출력 단자) 연동 | 입고량이 많고 라인화가 필요 | 병렬 용량 시험, 판정 신호를 라인으로 | 고객이 모듈별 시험 성적을 요구 |
예시처럼 하루 40개라면 검사대 한 곳의 GBM-3000 1대로 하루 안에 끝납니다. 경계 모듈이 하루 2개 정도라면 용량 시험은 전자로드 2채널로 충분합니다.
등급 판정 네 단계
- 통과: 전압·내부저항 모두 기준 범위 안, 당일 등급 확정
- 재측정: 접촉 불량 감지, 온도 범위 밖, 기준 모듈 이상
- 보류: 기준 경계 근처이거나 로트 편차가 큼, 용량 시험 배정
- 불합격·격리: 외관 손상, 절연 이상, 과방전, 즉시 격리
기준 범위를 기준값 대비 비율로 정해 두면 모듈 형식이 달라도 같은 규칙을 쓸 수 있습니다. BT521도 기준값에 경고·불합격 비율을 곱해 Pass, Warn, Fail을 표시하는 방식입니다. 측정값과 경계값의 거리가 측정 불확도보다 작다면 판정하지 말고 보류로 보내세요.
여섯 주 도입 계획
| 주차 | 하는 일 | 산출물 |
|---|---|---|
| 1주 | 모듈 형식·입고량·기존 기록 조사 | 형식별 기준값 초안, 검사 흐름도 |
| 2주 | 장비 설치, 프로브·지그 준비 | 검사대 배치도, 장비 목록 |
| 3주 | 측정 조건 고정, 반복성 시험 | 조건표, 반복 측정 결과 |
| 4주 | 판정 규칙 시범 적용 | 등급 분포, 경계값 수정안 |
| 5주 | 담당자 교육, 기록 양식 확정 | 교육 기록, 입고 성적 양식 |
| 6주 | 운영 시작, 교정 일정 등록 | 운영 SOP, 교정 계획표 |
반복성 시험은 모듈 10개를 담당자 2명이 3번씩 재는 방식으로 하고, 값이 흩어지는 폭보다 좁은 경계값은 쓰지 않습니다. 운영에 들어가면 기준 모듈 1개를 매일 재서, 평소 범위를 벗어나는 날에는 측정을 멈춥니다.
현장에서 막히는 네 곳
| 막히는 곳 | 왜 생기나 | 이렇게 풉니다 |
|---|---|---|
| 같은 모듈 값이 매번 다릅니다 | 프로브 위치·압력, 단자 산화막 | 켈빈 프로브, 매일 영점, 접촉 위치 표시 |
| 계절마다 등급 분포가 바뀝니다 | 저온에서 내부저항이 올라갑니다 | 측정 온도 기록, 범위 밖이면 대기 |
| 모듈 값과 셀 값이 헷갈립니다 | 모듈에는 버스바·용접부 저항이 더해집니다 | 셀 기준과 모듈 기준을 따로 둡니다 |
| 용량 시험이 끝나지 않습니다 | 전수 시험은 채널이 수십 개 필요 | 경계·표본만, 전력에 맞는 전자로드 |
재사용 배터리 검사 도입 비용과 준비 자료
- 초기: 측정기, 전자로드, 절연 멀티미터, 프로브·지그, 격리 구역 정비
- 해마다: 측정 장비 교정, 프로브 팁 교체, 기준 모듈 재평가
- 늘릴 때: 전자로드 채널 추가, Handler 연동
- 입고 모듈 형식 목록과 형식별 정격 전압·용량
- 하루·한 달 입고량
- 현재 사용하는 측정 장비 목록과 교정 이력
- 최근 입고 기록 몇 로트 분량
- 고객이 요구하는 등급 정의나 시험 항목
관련 제품
자주 묻는 질문
재사용 배터리 측정기 한 대로 시작해도 되나요?
됩니다. GBM-3000 한 대로 OCV와 AC 내부저항 전수 측정부터 시작하고, 경계 모듈이 쌓이면 전자로드를 더해 용량 시험을 붙이세요.
배터리 내부저항만으로 등급을 정해도 되나요?
전수 선별에는 내부저항을 쓸 수 있지만, 경계 모듈은 용량 시험으로 확인해야 합니다. 내부저항은 용량과 함께 볼 때 판단이 안정됩니다.
모듈 전압이 높으면 GBM-3000은 어떤 모델을 골라야 하나요?
측정 전압 상한을 보고 고릅니다. GBM-3000은 80 V, 300 V, 1,000 V 모델이 있고, 팩 단위라면 1,000 V 모델이 맞습니다.
배터리 방전 시험용 전자로드 전력은 어떻게 고르나요?
모듈 전압에 방전 전류를 곱해 정합니다. 50 V 모듈을 12 A로 방전하면 약 600 W가 필요하므로, 300 W인 PEL-3000E 대신 PEL-3000 계열을 쓰세요.
재사용전지 안전성검사를 입고 선별로 대신할 수 있나요?
대신할 수 없습니다. 안전성검사는 법이 정한 별도 절차로 지정된 안전성검사기관이 수행하고, 입고 선별 기록은 그보다 앞 단계의 품질 자료입니다.
재사용 배터리 입고 검사 구성, (주)테솔 엔지니어와 상의하세요
모듈 형식과 하루 입고량에 맞춰 측정기와 전자로드 채널 수, 설치 범위를 제안해 드립니다. 대표번호 031-713-5988
구성안 요청하기참고 자료
- 산업통상자원부 공고 제2023-349호, 전기용품 및 생활용품 안전관리법 시행규칙 일부개정령(안) (2023.4.17)
- IEC 63330-1:2024, Repurposing of secondary batteries – Part 1: General requirements
- IEC 61960-3:2018, Secondary lithium cells and batteries for portable applications – Part 3 (7.7 요지)
- GW Instek, GBM-3000 Series Battery Meter 제품 사양
- GW Instek, PEL-3000E·PEL-3000 Programmable DC Electronic Load 제품 사양
- Fluke, BT521 Battery Analyzer Users Manual
- Fluke, 1587 FC Insulation Multimeter 제품 정보
