업계 최초의 소프트웨어 정의 배터리 랩으로 업계 선도
NI의 소프트웨어 정의 배터리 랩 솔루션은 테스트 산업을 혁신하고 있으며 EV 제조업체가 엔터프라이즈급의 개방형 소프트웨어, 모듈식 시스템, 전문가 서비스를 통해 대규모 배터리 테스트를 혁신할 수 있도록 지원합니다.
BIC와 함께 더 뛰어난 EV 배터리 개발
Ben Wrightsman, CEO of the Battery Innovation Center, joins NI leadership on stage at NI Connect 2023.
혁신적인 테스트를 통해
EV 배터리 셀 품질 및 수율 향상
차량 전기화는 자동차 산업과 그 외 산업 분야에서 거대한 변화를 주도하고 있습니다. 이러한 변화를 실현하는 데 중요한 요소는 더 뛰어난 배터리의 가용성과 생산 능력입니다. 단일 부품이 최종 제품의 품질, 안전, 성능에 이렇게까지 지대한 영향을 미치는 경우는 처음입니다. 이를 인지한 NI와 Battery Innovation Center (BIC)는 배터리 제조 프로세스에서 테스트 활용에 관한 연구와 배터리 수명 주기 전반에 걸쳐 얻은 테스트 데이터의 효과적인 관리를 통해 배터리 품질과 수율을 향상시키기 위해 협력하고 있습니다.
배터리는 고유한 적용 범위 요건 때문에 테스트 시 해결해야 하는 고유한 과제가 있습니다. BIC의 CEO인 Ben Wrightsman은 NI Connect 2023 컨퍼런스에서 “배터리 테스트는 회로 기판을 테스트하는 것보다 인체를 테스트하는 것에 더 가깝습니다. "배터리는 환경에서 사용하는 방식에 따라 상태가 변하고 배터리마다 조금씩 다르게 작동하기 때문에 인체와 마찬가지로 매우 역동적이라고 할 수 있죠.”라고 말했습니다. 또한 배터리는 폼 팩터, 크기, 화학적 성질, 용량 측면에서 다양하게 제공되므로 고성능일 뿐만 아니라 매우 유연한 테스트 시스템이 필요합니다.
셀의 내부 작동을 제대로 이해하여 품질 목표를 달성하고 궁극적으로 결함을 최소화하려면 더욱 발전된 측정 솔루션이 필요합니다. 배터리 업계는 전통적으로 수작업이 많고 적용 범위가 제한적이며 최종 단계에서 수행되는 기존의 테스트 방법에 의존해 왔습니다. 기존 방법은 결과적으로 인사이트를 충분히 제공하지 못하고 테스트에 상당한 시간이 걸립니다. NI는 이러한 과제를 극복하고 더 뛰어난 배터리를 개발하기 위해 모듈형 PXI 하드웨어 플랫폼과 개방형 소프트웨어 환경을 기반으로 하는 셀 품질 테스트 솔루션을 개발했습니다. 이 솔루션은 AC-IR, DC-IR, EIS와 같은 기술을 사용하여 셀의 임피던스를 더 정확하고 종합적으로 프로파일링하여 엔지니어가 더 작은 설치 공간에서 더 정확하고 더 빠르게 셀 동작을 잘 이해할 수 있도록 지원합니다.
그러나 발전된 테스트 방법만으로는 충분치 않습니다. 이러한 기술을 랩에서 생산 환경으로 확장하는 데는 여러 가지 고유한 과제가 뒤따릅니다. 배터리 제조는 며칠에서 몇 주가 걸릴 만큼 많은 시간이 소요되며 여러 단계를 거치기 때문에 결함이 발생하기 쉽습니다. 목표는 제조 시간을 몇 주에서 몇 시간 또는 며칠로 단축하는 동시에 결함이 발생하는 지점을 최소화하는 것입니다. 이를 달성하려면 최종 단계 테스트에만 의존하는 방식에서 벗어나야 합니다. NI의 EV 배터리 전략 책임자인 Eli Kerry는 “결함이 발생하는 지점에서 더 가깝고 더 빠르게 결함을 찾을 수 있도록 BIC와 협력하여 배터리 제조 공정 전반에 걸쳐 혁신적인 테스트 방법을 연구하고 있습니다.”라고 말했습니다.
NI 배터리 전략 책임자인 Eli Kerry가 NI Connect 2023에서 NI 배터리 셀 테스트 솔루션을 소개하고 있습니다.
배터리 생산 규모를 생각하면 광범위한 테스트와 측정 기능을 통합하는 것은 복잡한 일이 되어가고 있습니다. 수천 개의 테스트 노드 및 측정 노드가 필요하기 때문에 테스트 자산 관리를 간소화해야 합니다. 연결된 스마트 테스트 시스템은 모든 엔드포인트를 효과적으로 오케스트레이션, 제어 및 관리할 수 있는 솔루션을 제공합니다. 즉, 조직 내 누구나 전 세계 어디서나 테스트 자산에 액세스하여 관리 또는 업데이트할 수 있어야 합니다. 연결된 시스템을 활용하면 새로운 테스트 측정 기법을 배포하여 다양한 제조 공정에서 중요한 데이터를 추출할 수 있습니다.
저희는 결함이 발생하는 지점에서 더 가깝고 더 빠르게 결함을 찾을 수 있도록 BIC와 협력하여 배터리 제조 공정 전반에 걸쳐 혁신적인 테스트 방법을 연구하고 있습니다
—Eli Kerry, NI EV 배터리 전략 책임자
궁극적으로 더 뛰어난 배터리 개발의 열쇠는 생성된 데이터와 배터리 수명 주기 전반에서 이러한 데이터가 갖는 가치에 있습니다. 배터리 제조업체와 OEM은 데이터의 가치가 단일 테스트의 결과를 넘어 확대된다는 점을 인식하고 데이터의 가치를 활용하는 데 점점 더 집중하고 있습니다. 진정한 가치는 각 배터리의 수명 주기 전반과 모든 제조 활동에서 얻은 포괄적인 데이터에 있습니다. 제조업체에서 고급 모델링 기법을 통해 데이터를 활용하게 되면 각 배터리 셀의 특성을 더 정확하게 이해할 수 있습니다. 이러한 평가는 수율과 품질을 개선하는 데 있어 매우 중요하며 차세대 고성능 배터리 개발을 위한 기반이 됩니다.
NI는 BIC와 협력하여 더 뛰어난 배터리를 만들기 위한 길을 모색하고 있습니다.
