EU 제품을 위한 교체 가능한 배터리 솔루션

배터리 설계는 유럽연합에서 휴대용 전자제품을 판매하는 기업들에게 중요한 제품 개발 문제로 부상하고 있습니다. 휴대용 배터리가 포함된 많은 제품은 2027년 2월 18일부터 EU 규정 2023/1542에 따라 최종 사용자가 배터리를 쉽게 분리하여 교체할 수 있도록 설계되어야 합니다.

브랜드, OEM, 제품 개발자 입장에서는 배터리 교체가 제품 케이스와 전자장치를 결정한 후가 아니라 초기 기계적, 전기적, 준수 단계에서 시작해야 한다는 의미입니다.

우수한 탈착식 배터리 설계는 제품이 규제 요건을 충족하고, 수명을 연장하며, 전자 폐기물을 줄이고, 사후 유지보수를 향상시키는 데 도움을 줍니다.

EU 교체 가능한 배터리 요구사항은 무엇인가요?

제11조EU 배터리 규정제품에 내장된 휴대용 배터리는 최종 사용자가 쉽게 분리하고 교체할 수 있어야 한다고 명시합니다.

일반적으로 시판 도구로 분리할 수 있다면 배터리는 쉽게 분리 가능한 것으로 간주됩니다. 독점 도구, 전용 장비, 열이나 용매가 필요하지 않습니다. 특수 도구가 필요할 때는 제품에 함께 제공되어야 할 수도 있습니다.

제조사는 또한 명확한 사용법, 제거 및 교체 지침, 안전 데이터를 포함해야 합니다. 이 정보는 항상 공개되어 인터넷에 공개되어야 합니다.

이는 개별 셀이나 배터리 팩 내부 부품이 아니라 전체 배터리 전체에 해당합니다.

모든 제품에 사용자가 교체 가능한 배터리를 반드시 사용해야 하나요?

모든 배터리 구동 제품이 정확히 같은 교체 방식을 따르는 것은 아닙니다.

일부 제품은 제3자 전문가에게서만 제공되는 교체 옵션이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 습하거나 세척 가능한 환경에서 작동하도록 설계된 장치와 전문가들이 사용하는 일부 의료 영상, 방사선 치료, 시험관 내 진단 장치가 있습니다.

제품의 안전을 유지하거나 데이터 무결성을 보장하기 위해 영구적인 배터리 연결이 필요할 때는 다른 예외가 적용될 수 있습니다.

첫째, 기업들은 제품 분류, 사용 환경 및 관련 EU 법률을 고려하여 배터리 구조를 고려해야 합니다. 안전 요구사항 면에서 특이한 제품이라면, 규제 전문가나 자격을 갖춘 시험 실험실에서 추가 권고를 받는 것이 도움이 될 수 있습니다.

일반적인 교체 가능한 배터리 팩 구조

적절한 배터리 종류는 크기, 환경, 부하 및 변경 요구사항에 따라 달라집니다.

탈착식 배터리 카트리지

카트리지 스타일 배터리는 단단한 플라스틱 박스, 잠금 메커니즘, 가이드 레일, 그리고 통합된 접점으로 구성됩니다. 휴대용 단말기, 휴대용 기기, 검사 기기, 산업 제어기에 사용할 수 있습니다.

카트리지는 배터리 셀과 BMS를 안전하게 유지하고, 사용자가 배터리를 올바른 방향으로 장착하는 데 도움을 줍니다

배터리 팩과 커넥터 및 서비스 커버

이 설계에서는 배터리 팩이 나사로 고정되거나 래치된 서비스 커버 뒤에 설치됩니다. 사용자는 팩을 제거하기 전에 키가 있는 플러그를 분리합니다.

이 방법은 배터리를 자주 교체할 필요는 없지만 일반 도구로 접근이 가능할 때 유용합니다.

슬라이드인 배터리 모듈

스프링 접점이나 블레이드 커넥터와 같은 빠른 전기 커넥터가 있는 배터리 모듈을 슬라이드인하여 빠른 전기 연결을 할 수 있습니다. 이 장치는 자주 사용되며, 빈번한 운전을 위해 배터리 교체가 필요한 전문 장비에서 자주 사용됩니다.

보호 하우징이 있는 소프트 팩 배터리

LiPo 파우치 셀은 설계된 플라스틱 프레임이나 보호 케이스 안에 장착할 수 있습니다. 하우징은 천공, 압박, 부적절한 설치로부터 보호하며 비교적 얇은 제품 프로파일을 제공합니다.

주요 공학적 고려사항

외형을 쉽게 열 수 있게 만드는 것이 교체 가능한 배터리를 만드는 과정의 끝이 아닙니다. 배터리와 호스트 제품은 교체 전, 중, 후에 안전하게 작동해야 합니다.

기계적 적합성 및 고정

배터리는 정상 사용 시 단단히 고정되어야 하며, 진동, 운송 중, 사고 낙하 시 등도 확인해야 합니다. 가이드 레일, 잠금 탭, 나사 또는 래치는 우발적인 이동을 방지해야 하며, 교체 시 불필요한 어려움을 일으키지 않도록 해야 합니다.

커넥터 선택

커넥터는 원하는 전압, 연속 전류, 피크 전류 수요에 맞춰야 합니다. 키드/편광 커넥터는 잘못된 방향으로 설치될 위험을 최소화합니다.

배터리를 자주 분리한다면 보강된 블레이드 단자나 포고 핀, 내구성 있는 스프링 접점이 필요할 수 있습니다.

BMS 보호

과충전, 과방전, 과전류, 단락 및 비정상적인 온도에 대한 보호는 맞춤형 배터리 관리 시스템을 통해 달성할 수 있습니다. 보호 설정은 배터리 화학 성분과 셀 및 부하의 구성에 따라 결정됩니다.

통신 기능

스마트 제품은 배터리 식별 및/또는 작동 데이터 전송이 필요하거나 연료 측정이 필요할 수 있습니다. 배터리는 NTC 온도 감지, ID 저항, UART, I2C, SMBus, CAN 또는 RS485 통신 등 장치에 따라 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

울타리 및 환경 보호

교체 가능한 구조와 먼지, 습기, 충격 저항성의 균형. 가스켓 밀봉, 커넥터 커버 위치 조정, 적절한 서비스 패널 배치는 배터리 교체 후 제품 보호에 도움이 됩니다.

배터리 화학 옵션

높은 에너지 밀도, 기계적 안정성 및 구성 가능한 용량이 요구될 때는 일반적으로 리튬이온 원통형 셀이 사용됩니다. 휴대용 기기, 로봇 공학, 산업용 전자기기는 18650 및 21700과 같은 포맷으로 구동될 수 있습니다.

LiPo 배터리는 얇거나 가볍거나 독특한 형태의 제품 공간에서 사용할 수 있습니다. 하지만 파우치 셀은 동일하지 않으며, 구부림, 구멍 뚫림, 압축으로부터 보호되어야 합니다.

산업용 기기, 백업 시스템 및 최소 중량보다는 내구성이 요구되는 LiFePO4 배터리가 사용될 수 있습니다.

화학 선정은 능력만이 아니라 전체 적용 과정을 기준으로 해야 합니다.

테스트 및 문서 작성

배터리 사양과 도면도 포함되어 있습니다. 배터리 사양과 도면이 첨부되어 있습니다.

일반적인 문서에는 다음이 포함될 수 있습니다:

배터리 사양 및 도면
셀 및 BMS 정보
UN38.3 테스트 요약
안전 보건자료
IEC 62133-2 또는 응용 특화 테스트 보고서
RoHS 및 REACH 문서
적용 가능한 경우 EU 적합성 문서
제거, 교체 및 안전 지침

라벨링 및 정보 요구사항은 EU 배터리 규정에도 도입되었습니다. 2027년 2월 18일부로, 배터리에는 일반적으로 QR 코드가 부착되어야 하며, 특정 배터리(사양: LMT, 전기차, 산업용 배터리: 2kWh 이상)에는 배터리 패스포트가 적용됩니다.

정확한 준수 패키지는 배터리 카테고리와 최종 제품에 따라 다릅니다.

GLOFLUX와 함께 맞춤형 교체 가능한 배터리 개발

GLOFLUX는 전기 및 기계적 사양을 바탕으로 OEM 제품용 교체 가능한 리튬 배터리를 설계할 수 있습니다.

보통 전압, 용량, 전류, 실행 시간, 사용 가능한 공간 정보에서 시작합니다. 엔지니어들은 셀 유형, 직렬-병렬 구성, BMS, 커넥터, 배선 및 인클로저 구조를 평가할 수 있습니다.

프로토타입 배터리는 사용될 제품에 대해 테스트해야 합니다. 이를 통해 설치, 분리, 커넥터 내구성, 충전 거동, 온도 성능 및 통신 기능을 대량 생산 전에 검증할 수 있습니다.

결론

EU 교체 가능한 배터리는 휴대용 제품의 설계를 변화시키고 있습니다. 2027년 이후 제품을 설계하는 기업의 경우, 초기 설계 단계에서 배터리 접근 및 재고 가능성, 예비 부품 가용성, 교체 지침 및 준수 문서를 확인하세요.

맞춤 교체 가능한 배터리 팩을 사용하면 제품 수명, 서비스 가능성 및 고객 경험을 향상시키면서 제품 준수를 달성할 수 있습니다. 제품 설계자, 배터리 제조사, 테스트 파트너 간의 원활한 조정은 프로젝트 후반부에 비용이 많이 들 수 있는 다양한 케이스 및 인증 변경을 최소화합니다.