KR102581545B1 - Method for Verificating quality of Lead Acid Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 납축전지의 품질 검증방법에 관한 것으로, 고장원인에 따른 고장모드를 분류하는 단계; 상기 고장모드 별로 영향평가하여 제1필수특성을 도출하는 단계; 상기 제1필수특성 별 적합성 판정기준을 마련하는 단계; 검증 대상 납축전지에 대해 상기 제1필수특성을 시험하는 단계; 상기 시험의 결과와 상기 판정기준을 비교하여 상기 검증 대상 납축전지의 품질을 판단하는 단계; 상기 검증 대상 납축전지의 설치 후 검증을 위한 제2필수특성을 마련하는 단계; 및 상기 검증 대상 납축전지를 설치한 후 상기 제2필수특성을 만족하는지 판단하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for verifying the quality of a lead acid battery, comprising: classifying failure modes according to the cause of failure; Deriving first essential characteristics by evaluating the impact of each failure mode; Establishing suitability criteria for each of the first essential characteristics; Testing the first essential characteristic for a lead acid battery to be verified; Comparing the results of the test with the judgment criteria to determine the quality of the lead acid battery to be verified; preparing second essential characteristics for verification after installation of the lead acid battery subject to verification; and determining whether the second essential characteristic is satisfied after installing the lead acid battery to be verified.

Description

납축전지의 품질 검증방법{Method for Verificating quality of Lead Acid Battery}{Method for Verifying quality of Lead Acid Battery}

본 발명은 납축전지의 품질 검증방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for verifying the quality of lead acid batteries.

원자력 산업계의 위축으로 원자력 등급 부품의 단종 및 제작사 파산 등 원자력 등급의 부품 공급이 점점 어려워지고 있다. Due to the contraction of the nuclear industry, the supply of nuclear-grade components is becoming increasingly difficult due to discontinuation of nuclear-grade components and bankruptcy of manufacturers.

납축전지 또한 이러한 상황으로 인해 미국 원전의 안전성 등급 기기에 사용할 경우 일반규격품품질검증(이하 CGID, Commercial Grade Item Dedication) 방법론을 적용하여 안전성 품질등급에 적합하도록 승급하여 사용하고 있다. Due to this situation, lead acid batteries are also upgraded to meet the safety quality level by applying the General Standard Product Quality Verification (CGID, Commercial Grade Item Dedication) methodology when used in safety-grade devices at U.S. nuclear power plants.

국내원전의 경우 아직까지 미국과 같은 상세한 기준이 마련되지 않은 상태로, 원자력 안전성 등급 기기에 사용하기 위한 일반규격품 품질검증 평가 절차 및 방법론 수립이 필요한 상태이다. In the case of domestic nuclear power plants, detailed standards like those in the United States have not yet been established, and it is necessary to establish quality verification evaluation procedures and methodologies for general standard products for use in nuclear safety grade devices.

한국 등록 특허 제10-1876632호 (2018년 07월 09일 공고)Korea Registered Patent No. 10-1876632 (announced on July 9, 2018)

본 발명의 목적은 납축전지의 품질 검증방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a method for verifying the quality of lead acid batteries.

상기 본 발명의 목적은 납축전지의 품질 검증방법에 있어서, 고장원인에 따른 고장모드를 분류하는 단계; 상기 고장모드 별로 영향평가하여 제1필수특성을 도출하는 단계; 상기 제1필수특성 별 적합성 판정기준을 마련하는 단계; 검증 대상 납축전지에 대해 상기 제1필수특성을 시험하는 단계; 상기 시험의 결과와 상기 판정기준을 비교하여 상기 검증 대상 납축전지의 품질을 판단하는 단계; 상기 검증 대상 납축전지의 설치 후 검증을 위한 제2필수특성을 마련하는 단계; 및 상기 검증 대상 납축전지를 설치한 후 상기 제2필수특성을 만족하는지 판단하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.The object of the present invention is to provide a quality verification method for a lead acid battery, comprising: classifying failure modes according to the cause of failure; Deriving first essential characteristics by evaluating the impact of each failure mode; Establishing suitability criteria for each of the first essential characteristics; Testing the first essential characteristic for a lead acid battery to be verified; Comparing the results of the test with the judgment criteria to determine the quality of the lead acid battery to be verified; preparing second essential characteristics for verification after installation of the lead acid battery subject to verification; and determining whether the second essential characteristic is satisfied after installing the lead acid battery to be verified.

상기 제1필수특성은 정격용량 및 출력전압을 포함할 수 있다.The first essential characteristic may include rated capacity and output voltage.

상기 제2필수특성은 교체전 필수특성, 교체후 필수특성 및 충전기 연결후 필수특성을 포함할 수 있다.The second essential characteristic may include essential characteristics before replacement, essential characteristics after replacement, and essential characteristics after connection to the charger.

상기 교체전 필수특성은 초 충전후 단위전지 전압, 초 충전후 전해액 온도 및 각 단위전지의 환산비중을 포함하며, 상기 교체후 필수특성은 단위전지 간 접촉저항, 열 간 접촉저항 및 가대 간 접촉저항을 포함하며, 상기 충전기 연결후 필수특성은 단위전지의 전압, 전해액 온도, 각 단위전지 환산비중 및 축전지 단자전압을 포함할 수 있다.The essential characteristics before replacement include the unit cell voltage after a second charge, the electrolyte temperature after a second charge, and the converted specific gravity of each unit cell, and the essential characteristics after replacement include contact resistance between unit cells, contact resistance between columns, and contact resistance between mounts. It includes, and the essential characteristics after connecting the charger may include the voltage of the unit cell, the electrolyte temperature, the converted specific gravity of each unit cell, and the storage battery terminal voltage.

상기 고장모드는 방전전압 및 용량의 저하를 포함할 수 있다.The failure mode may include a decrease in discharge voltage and capacity.

상기 납축전지는 원자력발전소에서 사용될 수 있다.The lead acid battery can be used in nuclear power plants.

본 발명에 따르면, 납축전지의 품질 검증방법이 제공된다.According to the present invention, a method for verifying the quality of a lead acid battery is provided.

도 1은 납축전지의 완전충전상태를 나타낸 것이고,
도 2는 납축전지의 방전과정을 나타낸 것이고,
도 3은 납축전지의 충전과정을 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 납축전지의 품질 검증방법을 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에서 납축전지의 고장모드 영향분석 및 제1필수특성 도출을 나타낸 것이고,
도 6은 납축전지의 정격 용량 측정 시험 회로도를 나타낸 것이고,
도 7은 납축전지의 출력 전압 측정 시험 회로도를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the fully charged state of a lead acid battery,
Figure 2 shows the discharging process of a lead acid battery,
Figure 3 shows the charging process of a lead acid battery,
Figure 4 shows a method for verifying the quality of a lead acid battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the failure mode effect analysis and first essential characteristic derivation of a lead acid battery in an embodiment of the present invention;
Figure 6 shows a circuit diagram for measuring the rated capacity of a lead acid battery;
Figure 7 shows a circuit diagram for measuring the output voltage of a lead acid battery.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. The attached drawings are only an example to explain the technical idea of the present invention in more detail, so the idea of the present invention is not limited to the attached drawings.

납축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전원을 공급하는 기능(방전)과 외부 전원으로부터 공급된 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환하는 기능(충전)을 수행할 수 있다.A lead acid battery can perform the function of converting chemical energy into electrical energy to supply power (discharging) and the function of converting electrical energy supplied from an external power source into chemical energy (charging).

도 1과 같이 같이 완전 충전 상태에서 양극(+)판은 과산화납(PbO2), 음극(-) 판은 해면상납(Pb), 전해액은 묽은 황산(H2SO4)인 상태가 될 수 있다.As shown in Figure 1, in a fully charged state, the positive (+) plate may be lead peroxide (PbO2), the negative (-) plate may be spongy lead (Pb), and the electrolyte may be dilute sulfuric acid (H2SO4).

방전은 화학에너지를 전기에너지로 변화되는 과정을 말하며, 음극판과 양극판에 부하를 연결하면, 외부회로에서 전류(I)는 양극으로부터 부하를 거쳐 음극으로 흐르며, 전자는 음극에서 양극으로 이동할 수 있다. Discharge refers to the process of converting chemical energy into electrical energy. When a load is connected to the cathode plate and the anode plate, the current (I) in the external circuit flows from the anode to the cathode through the load, and electrons can move from the cathode to the anode.

전해액에서 전류의 흐름은 음극판에서 양극판으로 운반되는 H+이온에 의해 이루어질 수 있다.The flow of current in the electrolyte solution can be achieved by H+ ions being transported from the cathode plate to the anode plate.

도 2에서 나타낸 바와 같이 양극판에서는 전자를 흡수하여 과산화납(PbO2)이 황산납(PbSO4)으로 변환될 수 있다.As shown in Figure 2, lead peroxide (PbO2) can be converted into lead sulfate (PbSO4) by absorbing electrons in the positive electrode plate.

음극판에서는 전자를 방출하여 해면상납(Pb)이 황산납(PbSO4)으로 변환될 수 있다.The cathode plate emits electrons so that spongy lead (Pb) can be converted to lead sulfate (PbSO4).

방전 후에는 양극판의 과산화납(PbO2)과 음극판의 해면상납(Pb)은 모두 황산납(PbSO4)로 변화되어 기전력이 발생하지 않게 될 수 있다.After discharge, both the lead peroxide (PbO2) on the positive plate and the spongy lead (Pb) on the negative plate are changed to lead sulfate (PbSO4), so electromotive force may not be generated.

이때 황산용액은 전리된 후, 이온반응을 통해 물을 생성할 수 있다.At this time, after the sulfuric acid solution is ionized, water can be generated through an ionic reaction.

충전은 전기에너지를 충전기를 사용하여 화학에너지로 변환시키는 과정을 말하며, 충전 시에는 외부 전원 즉, 충전기의 양극과 납 축전지의 양극, 충전기의 음극과 납 축전지의 음극을 서로 연결할 수 있다.Charging refers to the process of converting electrical energy into chemical energy using a charger. When charging, the external power source, that is, the positive electrode of the charger and the positive electrode of the lead-acid battery, and the negative electrode of the charger and the negative electrode of the lead-acid battery can be connected to each other.

충전 전류는 양극으로부터 납축전지 내부의 부하를 거쳐 음극으로 흐를 수 있다.Charging current can flow from the anode to the cathode through the load inside the lead acid battery.

도 3에서 나타낸 바와 같이 양극판에서는 전자를 방출하면서 황산납(PbSO4)이 과산화납(PbO2)으로 변환될 수 있다.As shown in Figure 3, lead sulfate (PbSO4) can be converted to lead peroxide (PbO2) while emitting electrons from the positive plate.

음극판에서는 전자를 흡인하여 황산납(PbSO4)이 해면상납(Pb)으로 변환될 수 있다.In the negative plate, lead sulfate (PbSO4) can be converted to spongy lead (Pb) by attracting electrons.

이때 물은 황산용액으로 변환될 수 있다.At this time, water can be converted into a sulfuric acid solution.

원자력발전소에서 납축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전원을 공급하는 기능(방전)과 외부 전원으로부터 공급된 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환하는 기능(충전)을 수행하므로 능동형 기기로 분류할 수 있다.In nuclear power plants, lead acid batteries can be classified as active devices because they perform the function of converting chemical energy into electrical energy to supply power (discharging) and the function of converting electrical energy supplied from an external power source into chemical energy (charging). .

또한 납축전지는 화학적 에너지와 전기적 에너지의 변환을 이용하여 전원을 공급하는 안전기능을 수행할 수 있다.Additionally, lead acid batteries can perform the safety function of supplying power using conversion of chemical energy and electrical energy.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 납축전지의 품질 검증방법을 설명한다.Referring to Figure 4, the quality verification method of the lead acid battery according to the present invention will be described.

먼저 고장원인에 따른 고장모드를 분류한다(S100). 고장모드는 방전 전압과 용량의 저하를 포함할 수 있다.First, classify the failure mode according to the cause of the failure (S100). Failure modes may include degradation of discharge voltage and capacity.

도 5에서 나타낸 바와 같이, 납축전지의 고장 원인은 장시간 방전, 높은 방전 전류, 불충분한 충전 반복, 불순물 혼입, 전해액 부족, 충격, 부식, 오염, 높은 충전 전압, 과충전 등이 있을 수 있다.As shown in Figure 5, causes of lead acid battery failure may include long-term discharge, high discharge current, insufficient charging repetition, contamination of impurities, lack of electrolyte, shock, corrosion, contamination, high charging voltage, overcharging, etc.

납축전지의 기능을 고려한 고장모드 영향분석 단계로 납축전지의 설페이션(Sulfation) 현상, 극판의 부식, 내부 격리판 파손으로 인한 단락, 연결부 이완 및 부식, 납 축전지의 방전 전압과 용량의 저하 등이 있을 수 있다.The stage of analyzing the effects of the failure mode considering the function of the lead-acid battery includes the sulfation phenomenon of the lead-acid battery, corrosion of the electrode plates, short circuit due to damage to the internal separator, loosening and corrosion of the connection, decrease in discharge voltage and capacity of the lead-acid battery, etc. This can be.

납축전지의 하나 이상의 고장원인에 따른 고장모드 분류 및 영향분석을 통해 납축전지에 대한 제1필수특성들을 평가할 수 있다.The first essential characteristics of a lead-acid battery can be evaluated through failure mode classification and impact analysis according to one or more failure causes of the lead-acid battery.

이후 고장모드별 영향분석하여 제1필수특성을 도출한다(S110). Afterwards, the impact of each failure mode is analyzed to derive the first essential characteristic (S110).

제1필수특성은 정격 용량(Rated Capacity)과 출력 전압(Output Voltage)을 포함할 수 있다. The first essential characteristic may include rated capacity and output voltage.

정격 용량(Rated Capacity)은 규정 온도, 방전 전류 및 종지 전압의 조건에서 완전 충전 상태에서 뽑아낼 수 있는 전기량으로 납축전지의 용량을 대표하는 기준값이다. Rated Capacity is the amount of electricity that can be extracted in a fully charged state under the conditions of specified temperature, discharge current, and termination voltage, and is a standard value representing the capacity of a lead acid battery.

출력 전압(Output Voltage)은 납축전지 전압 표시에 이용되는 표준 전압을 말한다. Output Voltage refers to the standard voltage used to display lead acid battery voltage.

다음으로 설치 후의 검증 항목인 제2필수특성을 도출한다(S200). Next, the second essential characteristic, which is a verification item after installation, is derived (S200).

제2필수특성은 교체전 필수특성, 교체후 필수특성 및 충전기 연결후 필수특성을 포함할 수 있다.The second essential characteristic may include essential characteristics before replacement, essential characteristics after replacement, and essential characteristics after connecting the charger.

교체전 필수특성은 초 충전후 단위전지 전압, 초 충전후 전해액 온도 및 각 단위전지의 환산비중을 포함할 수 있다.Required characteristics before replacement may include the unit cell voltage after a second charge, the electrolyte temperature after a second charge, and the converted specific gravity of each unit cell.

환산비중이란 표준 온도를 25 ℃로 환산한 비중으로써, 다음과 같은 식으로 구해질 수 있다.Converted specific gravity is the specific gravity converted from the standard temperature to 25°C, and can be obtained using the following formula.

[수식 1][Formula 1]

S25 = ST + 0.0006(T - 25)S25 = ST + 0.0006(T - 25)

여기서, S25는 표준 온도를 25 ℃로 환산한 비중이며, ST = T ℃ 에서의 실측 비중이며, T는 전해액의 실측 온도이다.Here, S25 is the specific gravity converted from the standard temperature to 25°C, ST = the actual specific gravity at T°C, and T is the actual measured temperature of the electrolyte solution.

교체후 필수특성은 단위전지 간 접촉저항, 최 후단 단위전지와 러그 및 부스 간 접촉저항을 포함할 수 있다.Required characteristics after replacement may include contact resistance between unit cells and contact resistance between the rearmost unit cell and the rug and booth.

충전기 연결후 필수특성은 단위전지의 전압, 전해액 온도, 각 단위전지 환산비중 및 축전지 단자전압을 포함할 수 있다.After connecting the charger, essential characteristics may include the voltage of the unit cell, electrolyte temperature, converted specific gravity of each unit cell, and storage battery terminal voltage.

이후 제1필수특성 및 제2필수특성 별로 적합성 판정기준을 마련한다(S300). 판정기준 마련단계는 제1필수특성 및 제2필수특성 별로 서로 다른 시점에 이루어질 수도 있다. Afterwards, suitability criteria are prepared for each first essential characteristic and second essential characteristic (S300). The decision standard preparation stage may be carried out at different times for each first essential characteristic and second essential characteristic.

기존 납축전지 제품의 카탈로그, 데이터 시트 또는 제품 표면에 명시된 납축전지의 제작사, 모델명, 전압, 용량(Ampere Hr. Capacity@20Hrs), 저온 시동 능력(CCA : Cold Cranking Ampere), 보유 용량(RC : Reserve Capacity) 등을 확인하여 제1필수특성에 대해 적합성 판정기준을 마련할 수 있다.Lead acid battery manufacturer, model name, voltage, capacity (Ampere Hr. Capacity@20Hrs), cold starting ability (CCA: Cold Cranking Ampere), and reserve capacity (RC: Reserve) of the lead acid battery specified in the catalog, data sheet, or product surface of existing lead acid battery products. By checking Capacity, etc., it is possible to establish suitability criteria for the first essential characteristic.

또한, 납축전지의 형상은 제작사가 제공하는 카탈로그 또는 데이터 시트에 기술된 사양과의 동일 여부를 확인하여 마련할 수도 있다.Additionally, the shape of the lead acid battery can be prepared by checking whether it is identical to the specifications described in the catalog or data sheet provided by the manufacturer.

사용 전 납축전지는 모조품, 위조품, 의심 부품(CFSI) 여부를 점검하여 정품임을 확인하고 사용흔적과 결함이 없는 정상부품임을 확인할 수 있다.Before use, lead acid batteries can be checked for imitations, counterfeit products, and suspect parts (CFSI) to confirm that they are genuine and that they are normal parts without any traces of use or defects.

납축전지는 제작사가 제공하는 카탈로그 또는 데이터 시트에 기술된 치수(Dimensions) 사양과의 동일 여부를 확인할 수 있다.For lead acid batteries, you can check whether the dimensions specifications described in the catalog or data sheet provided by the manufacturer are the same.

이상 설명한 각 단계의 수행 순서는 한정되지 않는다.The order in which each step described above is performed is not limited.

다음으로 검증 대상 납축전지에 대해 상기 제1필수특성과 제2필수특성을 시험한다(S400). Next, the first essential characteristic and the second essential characteristic are tested for the lead acid battery to be verified (S400).

검증 대상 납축전지에 대해 시험하여 제1필수특성에 대해 검증할 수 있다.The first essential characteristic can be verified by testing the lead acid battery subject to verification.

납축전지의 정격 용량(Rated Capacity)을 확인하기 위해서 IEC 61056-1 실험방법을 활용할 수 있다.To check the rated capacity of a lead acid battery, the IEC 61056-1 test method can be used.

정격 용량(Rated Capacity)은 정해진 시간 동안 해당 전류를 방전시켜 종지 전압이 될 때까지 전원을 공급할 수 있는지를 확인할 수 있다.Rated Capacity can be used to determine whether power can be supplied until the terminal voltage is reached by discharging the current for a set period of time.

먼저 납축전지를 (25 ± 2) ℃의 주위온도에서 일정한 전압으로 완전 충전시킨다. 6시간 동안 또는 두 번의 연속적인 동작시간 동안에 전류가 0.1× 이상까지 변화가 없을 때까지 충전시킨다.First, fully charge the lead acid battery at a constant voltage at an ambient temperature of (25 ± 2) ℃. During 6 hours or two consecutive operating periods, the current is 0.1 Charge until there is no change.

완전 충전 이후 시험편을 5 ~ 24시간 동안 무부하 상태로 유지시킨 후 규정된 방전 전류로 방전시킨다. After full charging, the test piece is kept in an unloaded state for 5 to 24 hours and then discharged at the specified discharge current.

방전된 납축전지의 정격 용량(Rated Capacity)을 측정한다.Measure the rated capacity of the discharged lead acid battery.

단자 전압이 규정된 방전 종지 전압에 이르는 시점의 방전 시간(t)을 측정하여 [수식 2]로 정격 용량(Rated Capacity)을 산출한다. The discharge time (t) at the point when the terminal voltage reaches the specified discharge end voltage is measured and the rated capacity is calculated using [Equation 2].

[수식 2][Formula 2]

여기에서 는 실제 용량(Ah), 는 최종 전압 1.75 V/Cell에 대한 방전 시간이 20시간인 방전 전류(A), 는 최종 전압 1.60 V/Cel1에 대한 방전 시간이 1시간인 방전 전류(A)이다.From here is the actual capacity (Ah), is the discharge current (A) with a discharge time of 20 hours for a final voltage of 1.75 V/Cell, is the discharge current (A) with a discharge time of 1 hour for a final voltage of 1.60 V/Cel1.

정격 용량(Rated Capacity)은 방전 및 충전을 하였을 때 특별히 규정하지 않는 한 제작사가 규정한 용량의 95 % 이상이어야 한다.Rated Capacity must be more than 95% of the capacity specified by the manufacturer when discharging and charging unless otherwise specified.

납축전지의 출력 전압(Output Voltage)을 확인하기 위해서 IEC 61056-1 실험방법을 활용할 수 있다.To check the output voltage of a lead acid battery, the IEC 61056-1 test method can be used.

일정 시간 동안 부하없이 자연 방전 후 출력 전압(Output Voltage)을 확인할 수 있다.You can check the output voltage after natural discharge without load for a certain period of time.

먼저 납축전지를 (25 ± 2) ℃의 주위온도에서 일정한 전압으로 완전 충전시킨다. 완전 충전 이후 시험편을 5 ~ 24시간 동안 무부하 상태로 유지시킨 후 출력 전압(Output Voltage)을 측정한다.First, fully charge the lead acid battery at a constant voltage at an ambient temperature of (25 ± 2) ℃. After full charging, the test piece is kept in an unloaded state for 5 to 24 hours and then the output voltage is measured.

납축전지의 단자간 전압을 측정한다. 출력 전압(Output Voltage)은 제작사가 규정한 값 이상이어야 한다.Measure the voltage between the terminals of the lead acid battery. Output Voltage must be higher than the value specified by the manufacturer.

설치 후 검증의 제2필수특성에 대한 시험절차 및 적합성 판정기준은 다음과 같다.The test procedure and conformity judgment criteria for the second essential characteristic of post-installation verification are as follows.

전해액이 상한선보다 낮아진 경우 상한선까지 보충한 후 충전기와 축전지 연결하고, 충전을 시작한다. If the electrolyte falls below the upper limit, replenish it up to the upper limit, connect the charger and storage battery, and start charging.

충전 중 전해액의 온도와 비중 충전전류, 실내온도 등을 기록한다. 충전 후 전해액 비중은 1.205~1.225(25℃기준)임을 확인하며 초과시 증류수를 보충한다. During charging, the temperature of the electrolyte, specific gravity, charging current, and room temperature are recorded. After charging, check that the electrolyte specific gravity is 1.205~1.225 (based on 25℃). If it exceeds it, replenish distilled water.

충전 후 부동 충전 실시한다. 설치 전 부동 충전시 셀당 충전 전압은 2.10~2.22(V)이다.After charging, perform floating charging. When floating charging before installation, the charging voltage per cell is 2.10~2.22(V).

교체전 필수특성은 초 충전후 단위전지 전압, 초 충전후 전해액 온도 및 각 단위전지의 환산비중을 포함할 수 있다.Required characteristics before replacement may include the unit cell voltage after a second charge, the electrolyte temperature after a second charge, and the converted specific gravity of each unit cell.

초 충전 후 단위전지 전압은 2.05V 내지 3.91V, 2.08V 내지 3.1V 또는 2.10V 내지 3.0V일 수 있다.After a second charge, the unit cell voltage may be 2.05V to 3.91V, 2.08V to 3.1V, or 2.10V to 3.0V.

초 충전후 전해액 온도는 19.3∼42℃, 18.3∼45℃ 또는 21.3∼45℃일 수 있다.The electrolyte temperature after initial charging may be 19.3 to 42°C, 18.3 to 45°C, or 21.3 to 45°C.

각 단위전지의 환산비중은 1.200 내지 1.220, 1.205 내지 1.250 또는 1.210 내지 1.350일 수 있다.The converted specific gravity of each unit cell may be 1.200 to 1.220, 1.205 to 1.250, or 1.210 to 1.350.

교체후 필수특성은 단위전지 간 접촉저항, 열 간 접촉저항 및 가대 간 접촉저항을 포함할 수 있다.Required characteristics after replacement may include contact resistance between unit cells, contact resistance between columns, and contact resistance between mounts.

단위전지간 접촉저항은 55μΩ 이하, 58μΩ 이하 또는 60μΩ 이하일 수 있으며, 또는 초기 측정값의 90% 내지 120%이다.The contact resistance between unit cells may be 55μΩ or less, 58μΩ or less, or 60μΩ or less, or is 90% to 120% of the initial measured value.

열 간, 가대 간 접촉저항은 55μΩ 이하, 58μΩ 이하 또는 60μΩ 이하일 수 있으며, 또는 초기 측정값의 90% 내지 120%이다.The contact resistance between columns and mounts may be 55 μΩ or less, 58 μΩ or less, or 60 μΩ or less, or 90% to 120% of the initial measured value.

충전기 연결후 필수특성은 단위전지의 전압, 전해액 온도, 각 단위전지 환산비중 및 축전지 단자전압을 포함할 수 있다.After connecting the charger, essential characteristics may include the voltage of the unit cell, electrolyte temperature, converted specific gravity of each unit cell, and storage battery terminal voltage.

단위전지 전압은 2.13V 내지 2.22V, 2.15V 내지 2.19V 또는 2.25V 내지 2.4V일 수 있다.The unit cell voltage may be 2.13V to 2.22V, 2.15V to 2.19V, or 2.25V to 2.4V.

전해액 온도는 18.3∼42℃, 18.8∼45℃ 또는 19.3∼45℃일 수 있다.The electrolyte temperature may be 18.3 to 42°C, 18.8 to 45°C, or 19.3 to 45°C.

각 단위전지 환산비중은 1.200 내지 1.220, 1.205 내지 1.250 또는 1.210 내지 1.350일 수 있다.The converted specific gravity of each unit cell may be 1.200 to 1.220, 1.205 to 1.250, or 1.210 to 1.350.

축전지 단자전압은 124.7∼125.7V, 124.7∼125.8V 또는 124.9∼125.6V일 수 있다.The storage battery terminal voltage may be 124.7 to 125.7 V, 124.7 to 125.8 V, or 124.9 to 125.6 V.

마지막으로 적합성 판정기준과 시험결과를 비교하여 품질판단을 한다(S500). 품질판단은 적합 또는 부적합으로 정해질 수 있다. 적합여부는 모든 필수특성의 적합성 판정기준을 만족하는 경우에 적합한 것으로 판단하거나, 일정 비율 이상 필수특성의 적합성 판정기준을 만족하는 경우에 적합한 것으로 판단할 수 있다.Finally, quality judgment is made by comparing the suitability criteria and test results (S500). Quality judgment can be determined as acceptable or non-compliant. Suitability can be determined when the suitability criteria for all essential characteristics are satisfied, or when the suitability criteria for essential characteristics are met for a certain percentage or more.

제1필수특성의 적합성 판정기준을 만족하지 못하면 설치 후의 검증기준인 제2필수특성은 시험되지 않을 수 있다.If the suitability criteria for the first essential characteristic are not met, the second essential characteristic, which is the verification standard after installation, may not be tested.

본 발명의 실시예에 따른 원자력 발전소 안전성 등급으로 대체 사용하기 위한 일반 규격품 납축전지의 품질 검증 방법 및 장치에 따르면, 평가자의 경험 및 숙련도와 상관없이 동일한 검증 결과가 나올 수 있는 원자력 발전소 안전성 등급으로 대체 사용하기 위한 일반 규격품 납축전지의 품질 검증을 수행할 수 있다.According to the quality verification method and device for standard lead acid batteries for replacement with the nuclear power plant safety grade according to an embodiment of the present invention, it can be replaced with the nuclear power plant safety grade that can produce the same verification results regardless of the experience and skill level of the evaluator. Quality verification of standard lead acid batteries for use can be performed.

또한, 품질검증 수행을 위해서는 가장 중요한 표준화된 기술 기준으로서 원자력 안전등급기기에 대한 일반규격품 검증업무를 효율적으로 적용할 수 있는 장점이 있으며, 품질검증 수행을 준비하는 기관 및 신규 평가자에게 적용할 경우 대체품의 품질을 확보하고, 빠르고 안정적으로 품질검증 수행이 가능하다. 나아가, 원자력 발전소 안전등급 정비품 동종업종에 적용할 경우 기술력을 높여 통일성 있고 신뢰성이 확보된 성과물을 창출할 수 있어 원자력발전소 안전성 등급 정비자재의 품질확보 및 안정적인 공급이 가능한 장점이 있다.In addition, in order to perform quality verification, it is the most important standardized technical standard and has the advantage of efficiently applying general standard product verification work for nuclear safety grade equipment, and when applied to organizations preparing to perform quality verification and new evaluators, it is possible to provide replacement products. It is possible to secure quality and perform quality verification quickly and reliably. Furthermore, when applied to the same industry as nuclear power plant safety grade maintenance materials, it is possible to increase technological capabilities and create results with uniformity and reliability, which has the advantage of securing the quality and stable supply of nuclear power plant safety grade maintenance materials.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. something to do. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (6)

납축전지의 품질 검증방법에 있어서,
고장원인에 따른 고장모드를 분류하는 단계;
상기 고장모드 별로 영향평가하여 제1필수특성을 도출하는 단계;
상기 제1필수특성 별 적합성 판정기준을 마련하는 단계;
검증 대상 납축전지에 대해 상기 제1필수특성을 시험하는 단계;
상기 시험의 결과와 상기 판정기준을 비교하여 상기 검증 대상 납축전지의 품질을 판단하는 단계;
상기 검증 대상 납축전지의 설치 후 검증을 위한 제2필수특성을 마련하는 단계; 및
상기 검증 대상 납축전지를 설치한 후 상기 제2필수특성을 만족하는지 판단하는 단계를 포함하며,
상기 제2필수특성은 교체전 필수특성, 교체후 필수특성 및 충전기 연결후 필수특성을 포함하고,
상기 교체전 필수특성은 초 충전후 단위전지 전압, 초 충전후 전해액 온도 및 각 단위전지의 환산비중을 포함하며,
상기 교체후 필수특성은 단위전지 간 접촉저항, 열 간 접촉저항 및 가대 간 접촉저항을 포함하며,
상기 충전기 연결후 필수특성은 단위전지의 전압, 전해액 온도, 각 단위전지 환산비중 및 축전지 단자전압을 포함하는 납축전지의 품질 검증방법.
In the quality verification method of lead acid batteries,
Classifying failure modes according to the cause of failure;
Deriving first essential characteristics by evaluating the impact of each failure mode;
Establishing suitability criteria for each of the first essential characteristics;
Testing the first essential characteristic for a lead acid battery to be verified;
Comparing the results of the test with the judgment criteria to determine the quality of the lead acid battery to be verified;
preparing second essential characteristics for verification after installation of the lead acid battery subject to verification; and
After installing the lead acid battery subject to verification, it includes determining whether the second essential characteristic is satisfied,
The second essential characteristics include essential characteristics before replacement, essential characteristics after replacement, and essential characteristics after connecting the charger,
The essential characteristics before replacement include the unit cell voltage after a second charge, the electrolyte temperature after a second charge, and the converted specific gravity of each unit cell,
The essential characteristics after the replacement include contact resistance between unit cells, contact resistance between columns, and contact resistance between mounts,
After connecting the charger, the essential characteristics are the voltage of the unit cell, the temperature of the electrolyte, the converted specific gravity of each unit cell, and the battery terminal voltage. A method of verifying the quality of a lead acid battery.
제1항에 있어서,
상기 제1필수특성은 정격용량 및 출력전압을 포함하는 납축전지의 품질 검증방법.
According to paragraph 1,
The first essential characteristic is a quality verification method of a lead acid battery including rated capacity and output voltage.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고장모드는 방전전압 및 용량의 저하를 포함하는 납축전지의 품질 검증방법.
According to paragraph 1,
A method of verifying the quality of a lead acid battery in which the failure mode includes a decrease in discharge voltage and capacity.
제1항에 있어서,
상기 납축전지는 원자력발전소에서 사용되는 납축전지의 품질 검증방법.
According to paragraph 1,
The above is a method of verifying the quality of lead acid batteries used in nuclear power plants.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109552A (en) 2004-10-01 2006-04-20 Kimuratan Corp Lifetime determining apparatus and charger of secondary battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784015A (en) * 1993-09-17 1995-03-31 Toyota Motor Corp Residual capacity detector for lead storage battery
JPH1123680A (en) * 1997-07-09 1999-01-29 Fuji Elelctrochem Co Ltd Method and device for life determination of lead storage battery
KR101672314B1 (en) * 2015-03-17 2016-11-03 금오공과대학교 산학협력단 battery monitoring system for electric apparatus
KR101876632B1 (en) 2016-09-27 2018-07-09 한국수력원자력 주식회사 An apparatus for commercial grade capacity dedication and method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109552A (en) 2004-10-01 2006-04-20 Kimuratan Corp Lifetime determining apparatus and charger of secondary battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
원자력발전소 직류전원계통용 축전지 성능시험 분석 (김대식 외 1인, 전기학회논문지 제63P권 제2호, 2014.06 61 - 68 (8page))*

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