EUCAR Hazard Levels의 정의

리튬이온 배터리 기술의 발전과 더불어, 배터리 안전성 확보는 필수적인 과제로 대두되고 있습니다. 특히, 전기차, 휴대용 기기 등 다양한 분야에서 배터리의 안정성은 중요한 이슈입니다. 이 중에서도 EUCAR Hazard Levels는 배터리의 위험도를 평가하는 기준으로, 배터리 시스템의 안전성을 측정하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

이번 글에서는 EUCAR Hazard Levels의 각 단계에 대해 설명하고, 그 중에서도 Thermal Runaway 시험의 중요성을 다루겠습니다.

 

 

EUCAR Hazard Levels란?

 

EUCAR(European Council for Automotive R&D)는 배터리의 위험도를 평가하기 위한 기준을 마련하였습니다. EUCAR Hazard Levels는 배터리 사고 위험성을 단계별로 정의하고 있으며, 각 단계는 특정한 위험 상황을 나타냅니다. 이 기준을 통해 배터리의 안정성을 객관적으로 평가할 수 있습니다.

 

 

Level 0 – 무 위험

 

이 단계는 배터리가 사고나 결함으로 인한 위험이 전혀 없는 상태를 의미합니다. 배터리 내부의 온도나 전압이 안전 범위 내에 있으며, 어떠한 물리적, 화학적 변화도 일어나지 않은 상황입니다.

 

Level 1 – 수동 보호 활성화

 

배터리에 경미한 손상이 발생한 상태입니다. 예를 들어 배터리 표면에 약간의 변형이나 경미한 충격이 있을 수 있지만, 사용에 큰 지장이 없고 안전성에는 큰 영향을 미치지 않습니다.

 

Level 2 – 결함 / 손상

 

이 단계에서는 배터리의 기능에 일시적인 문제가 발생할 수 있습니다. 전압 변화나 온도 상승 등으로 인해 배터리가 정상적으로 작동하지 않을 수 있으며, 사용자의 주의가 필요합니다.

 

Level 3 – 중간 위험

 

배터리 내부에서 반응이 일어나 배터리 성능이 저하되거나 온도가 급격히 상승하는 상황입니다. 이 경우 배터리를 즉시 사용 중지하고 점검이 필요합니다.

 

Level 4 – 고위험

 

화재나 폭발의 위험성이 있는 상태로, 배터리 내부의 화학 반응이 심각한 상태로 진행되고 있습니다. 이 단계에서는 즉각적인 조치가 필요하며, 해당 배터리는 안전하게 폐기되어야 합니다.

 

Level 5 – 매우 심각한 위험

 

이 단계에서는 배터리가 실제로 폭발하거나 화재가 발생한 상태입니다. 심각한 인명 피해나 재산 피해가 발생할 수 있으며, 사고 발생 시 매우 신속한 대처가 필요합니다.

 

EUCAR Hazard Levels와 Thermal Runaway 시험은 배터리의 안전성을 평가하는 데 필수적인 요소입니다. 배터리 기술이 발전함에 따라 안정성 문제는 더욱 중요해지고 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 테스트와 기준이 마련되고 있습니다. 배터리 사용이 점점 더 광범위해지는 현대 사회에서, 이러한 안전 기준을 준수하는 것은 필수적이며, 지속적인 연구와 개선이 이루어져야 할 분야입니다.

 

EUCAR Hazard Levels에서의 Level 4 이하 유지 EUCAR Hazard Levels 기준으로는 Level 4 이하의 위험 수준을 유지해야 Pass로 인정됩니다. 즉, 셀 내부에 위험 요소가 존재할 수는 있지만, 외부로 화재나 폭발을 일으키지 않아야 하며, 위험이 통제 가능한 수준에 머물러야 합니다.

 

이해를 돕기 위해 그림과 표를 하기에 표시했습니다.

 

 

 

Hazard level	Description	Classification criteria and effects
0	무 위험 (No effect)	손상 없음. 기능 손실 없음 No effect. No loss of functionality
1	수동 보호 활성화 (Passive protection activated)	결함 없음; 누출 없음; 벤팅, 화재 또는 화염 없음; 파열 없음; 폭발 없음; 발열 반응 또는 열 폭주 없음. 셀이 가역적으로 손상됨. 보호 장치 수리 필요. No defect; no leakage; no venting, fire or flame; no rupture; no explosion; no exothermic reaction or thermal runaway. Cell reversibly damaged. Repair of protection device needed.
2	결함 / 손상  (Defect / Damage)	결함 없음; 누출 없음; 배출, 화재 또는 화염 없음; 파열 없음; 폭발 없음; 발열 반응 또는 열 폭주 없음. 셀이 가역적으로 손상됨. 보호 장치 수리 필요. No defect; no leakage; no venting, fire or flame; no rupture; no explosion; no exothermic reaction or thermal runaway. Cell reversibly damaged. Repair of protection device needed.
3	누출, 질량 < 50% (Leakage, mass change < 50%)	배기, 화재 또는 화염 없음; 파열 없음; 폭발 없음, 전해질 용액에서 50% 미만의 중량 손실 No venting, fire or flame; no rupture; no explosion, < 50% weight loss in electrolyte solution (solvent + conducting salt)
4	벤팅, 질량 < 50% (Venting, mass change < 50% )	화재나 화염 없음; 파열 없음; 폭발 없음. 중량 감소 ≥전해질 중량의 50% (전해질 = 용매 + 소금) No fire or flame; no rupture; no explosion. Weight loss ≥50% of electrolyte weight (electrolyte = solvent + salt
5	화재 또는 화염 (Fire or flame)	파열 없음, 폭발 없음(예: 날아다니는 부품 없음) No rupture; no explosion (e.g., no flying parts)
6	파열 (Rupture)	폭발은 없지만 활성 덩어리의 일부가 날아다님 No explosion, but flying parts of the active mass
7	폭발 (Explosione)	폭발(예: 배터리 셀의 붕괴) Explosion (e.g., disintegration of the cell)