IEC 62133-2 리튬전지 안전규격

리튬이온 배터리나 배터리팩의 인증자료를 보면 IEC 62133-2라는 규격을 자주 볼 수 있습니다.

IEC 62133-2는 휴대용 기기에 사용하는 밀폐형 충전식 리튬 셀과 배터리의 안전 요구사항을 규정하는 국제표준입니다.

쉽게 말하면 정상적인 사용뿐 아니라 예상 가능한 오사용 상황에서도 배터리가 화재·폭발 등 위험한 상태로 이어지지 않는지 시험하는 안전규격입니다.

IEC 62133-2는 어떤 배터리에 적용할까?

IEC 62133-2는 리튬계 충전식 배터리를 대상으로 합니다.

대표적으로

스마트폰·태블릿 배터리
노트북 배터리
보조배터리
무선기기·소형 전자제품 배터리
휴대용 장비용 배터리팩

등에서 적용될 수 있습니다.

IEC는 이 규격을 휴대용 용도의 밀폐형 충전식 리튬 셀과 이를 조립한 배터리를 대상으로 정의합니다.

현재 규격은 무엇일까?

기본판은 IEC 62133-2:2017이며 2021년에 Amendment 1이 추가됐습니다.

현재 IEC에서 제공하는 통합판은

IEC 62133-2:2017 + AMD1:2021

입니다. 2021년 개정 내용까지 반영한 Edition 1.1 형태로 제공됩니다.

이전의 IEC 62133:2012는 리튬과 니켈계 배터리를 함께 다뤘지만 이후

IEC 62133-1 = 니켈계

IEC 62133-2 = 리튬계

로 분리됐습니다.

어떤 안전시험을 할까?

IEC 62133-2에서는 정상적인 사용뿐 아니라 전기적·기계적·열적 이상 상황을 고려합니다.

대표적인 시험에는 다음과 같은 항목이 포함됩니다.

시험	확인하는 내용
외부 단락	단자가 단락됐을 때 안전성
열적 오용	높은 온도에서 셀 안전성
압착	외부 압력이 가해졌을 때 안전성
과충전	배터리가 과도하게 충전될 때
강제 방전	비정상적인 방전 상황
진동·충격	운반·사용 중 기계적 충격
자유낙하	제품이 떨어졌을 때 안전성

Intertek은 IEC 62133-2에 외부단락, 열적 오용, 압착, 강제방전, 과충전과 함께 진동·기계적 충격 시험 등이 포함된다고 설명합니다.

외부 단락 시험은 무엇일까?

배터리의 +와 – 단자가 비정상적으로 연결되면 매우 큰 전류가 흐를 수 있습니다.

외부 단락 시험에서는 이런 상황에서 배터리가 과도하게 발열하거나 화재·폭발로 이어지는지 확인합니다.

IEC 62133-2 개정에서는 셀 수준의 외부단락 시험 조건이 55℃ 환경에서 수행되도록 변경된 내용도 포함됐습니다.

따라서 보호회로와 셀 자체의 안전성이 함께 중요합니다.

과충전 시험은 왜 필요할까?

리튬이온 배터리는 정해진 전압보다 지나치게 충전하면 내부 온도가 상승하거나 셀이 손상될 수 있습니다.

과충전 시험은 정상적인 충전범위를 벗어난 상황에서 배터리가 위험한 상태로 이어지는지 확인하는 시험입니다.

배터리팩에서는 BMS나 보호회로가 이러한 비정상 충전을 차단하는 역할을 합니다.

셀과 배터리팩 모두 같은 시험을 할까?

완전히 같지는 않습니다.

IEC 62133-2에서는 셀(Cell)과 여러 셀을 조립한 배터리(Battery)의 요구사항을 구분합니다.

셀 자체의 안전성을 확인하는 시험이 있는 반면, 배터리팩에서는 셀 조립구조와 보호회로, 충전제어 등을 함께 고려하는 시험도 있습니다.

따라서

인증된 셀을 사용했다 = 완성된 배터리팩도 자동으로 IEC 62133-2 인증

이라고 생각해서는 안 됩니다.

완성된 배터리 구성에 따라 별도의 평가가 필요할 수 있습니다.

IEC 62133-2와 UN 38.3은 같은 규격일까?

같지 않습니다.

두 규격 모두 리튬배터리에서 자주 등장하지만 목적이 다릅니다.

IEC 62133-2 = 제품 사용 중 안전성 중심

UN 38.3 = 리튬배터리 운송 안전성 중심

UN 38.3에서는 고도 모사, 온도시험, 진동, 충격, 외부단락, 충격·압착, 과충전, 강제방전 등의 운송조건 시험을 요구합니다.

따라서 IEC 62133-2 시험을 통과했다고 해서 UN 38.3 요구사항이 자동으로 모두 충족되는 것은 아닙니다.

IEC 62133-2 인증 제품이면 절대 안전할까?

그렇게 볼 수는 없습니다.

IEC 62133-2는 정해진 시험조건에서 배터리의 안전성을 평가하는 기준입니다.

실제 사용 중에는

과도한 충전
비정품 충전기 사용
고온 방치
외부 충격
배터리 손상
잘못된 배터리팩 설계

등에 따라 위험이 발생할 수 있습니다.

따라서 인증 여부뿐 아니라 셀 제조사, 보호회로, 사용온도, 충전조건도 함께 확인해야 합니다.

실제 사양은 어떻게 읽을까?

배터리 자료에

Compliance: IEC 62133-2:2017 + AMD1:2021

이라고 표시되어 있다면 해당 제품이 IEC 62133-2의 2017 기본판과 2021년 개정사항을 기준으로 평가됐다는 의미로 해석할 수 있습니다.

다만 실제 인증 여부를 확인하려면 단순히 제품페이지의 문구만 보기보다 시험성적서나 인증서 번호, 적용 제품 모델까지 확인하는 것이 좋습니다.

정리

IEC 62133-2는 휴대용 기기에 사용하는 충전식 리튬 셀과 배터리의 안전성을 평가하는 국제규격입니다.

핵심은 다음과 같습니다.

적용 대상 = 휴대용 충전식 리튬 셀·배터리

주요 목적 = 정상 사용과 예상 가능한 오사용에서 안전성 확인

대표 시험 = 외부단락·열적 오용·압착·과충전·강제방전·진동·충격 등

현재 IEC가 제공하는 통합판은 IEC 62133-2:2017 + AMD1:2021입니다.

또한 IEC 62133-2는 제품 안전규격이고 UN 38.3은 운송 안전시험이므로 두 규격의 목적을 구분해 확인하는 것이 중요합니다.