JP2020524787A - ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法 - Google Patents

ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法に関するものであって、具体的には、ポーチ型電池の圧力変化の測定のために、ポーチ型電池に装着されて圧力計に連結される部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法に関して説明している。

Description

本願は、２０１７年１０月２６日付の大韓民国特許出願１０−２０１７−０１４０２０７号及び２０１８年１０月２３日付の大韓民国特許出願１０−２０１８−０１２６７５８号に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示されたあらゆる内容は、本明細書の一部として含まれる。
本発明は、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法に係り、具体的には、ポーチ型電池の圧力変化の測定のために、ポーチ型電池に装着されて圧力計に連結される部品に関する。
一般的に、電池の圧力変化の測定のために、電池を一定サイズのボックスに入れて、ボックス内部が真空状態になるようにした後、電池のポーチ面を穿孔して、圧力変化を確認し、内部ガスを捕集して測定する。このような方式は、真空状態で内部ガスを捕集して測定する方式なので、溶存ガスもいずれも気化されて出るようになって、実際電池内部の圧力変化が分かりにくい点があり、ボックス内部が真空状態となって、電池から電解液が気化されて出るという問題点がある。
従来技術と異なる方式であって、ポーチ型電池の初期セル組み立て過程にポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品を装着して、電池セルを形成する初期段階から寿命、貯蔵などの電池セルに対する特性評価を進行しながら、電池セル内部の圧力変化を測定することができる方式の開発が要求され、圧力変化を測定すると共にガス分析のための試料採取も可能にする方式の開発が要求される。
本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記ポーチ型電池の外装材上に位置し、前記ポーチ型電池と圧力計とを直接または間接的に連結することができる通路である管（ｔｕｂｅ）状の連結管；前記連結管の両端部のうち、前記ポーチ型電池に向ける下端部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材上に位置する管状の第１固定部であって、前記第１固定部の上端部は塞がっているが、前記連結管と連結された部分は開口され、前記第１固定部の下端部は開口される形状の前記第１固定部；前記第１固定部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材の下である前記ポーチ型電池の内部に位置する管状の第２固定部であって、前記第２固定部の上端部は塞がっているが、前記第１固定部と連結された部分は開口され、前記第２固定部の下端部は開口される形状の前記第２固定部；及び前記第１固定部の上端部と側面とを取り囲む形状の第３固定部であって、前記第３固定部の上面は、前記連結管が貫通することができる開口部を含む前記第３固定部；を含み、前記第３固定部の内部面の側面は、前記第１固定部の外部面の側面に結合されて固定され、前記第３固定部の下端部は、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで前記第２固定部に接することができる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部は、一体に形成されたものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記連結管の両端部のうち、前記圧力計に向ける上端部に結合され、前記連結管の開閉を調節することができる弁をさらに含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記ポーチ型電池の製作初期段階で、前記ポーチ型電池の外装材に装着される。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記第３固定部の内部面に装着され、弾力性がある第１密閉部材；及び前記第２固定部の上端部上に装着され、弾力性がある第２密閉部材；をさらに含み、前記第３固定部が、前記第１固定部に結合される時、前記第１密閉部材と前記第２密閉部材が、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで互いに密着される。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第１密閉部材は、前記第３固定部の内部面の水平断面の形状と一致するものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第２密閉部材の形状は、前記第１密閉部材の形状と同一なものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第１固定部の水平断面のサイズは、前記連結管の水平断面のサイズよりも大きく、前記第２固定部の水平断面のサイズは、第１固定部の水平断面のサイズよりも大きい。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、プラスチックを含み、前記第３固定部は、プラスチックまたは金属類を含み、前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴムまたはラテックスを含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））、及びピーク（ＰＥＥＫ）からなる群で少なくとも１つを含み、前記第３固定部は、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、及びピークからなる群で少なくとも１つを含み、前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴム（ｒｕｂｂｅｒ）、ラテックス（ｌａｔｅｘ）、ポリブタジエンゴム（ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ：ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ：ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、及びシリコンゴム（ＶＭＱ）からなる群で少なくとも１つを含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品が装着されたポーチ型電池であって、前記ポーチ型電池は、ポーチ外装材に開口部を置いて、前記開口部を通じて前記第１固定部が貫通されて位置しうる。
また、本発明によるポーチ型電池の内部で発生するガスの圧力変化を測定する方法において、Ａ．前記ポーチ型電池の外装材に請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品を装着する段階；Ｂ．前記ポーチ型電池に電解液を注液し、前記ポーチ型電池の外装材の上面と下面との縁部を熱融着して一体に形成し、前記ポーチ型電池の活性化を進行して所望の特性を有するポーチ型電池を製作する段階；及びＣ．段階Ｂの途中で、または段階Ｂの以後に、前記ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品の前記連結管に圧力計を連結して所望の実験条件で圧力変化を測定する段階；を含みうる。
本発明によれば、ポーチ型電池の初期セル組み立て過程にポーチ型電池の圧力変化の測定部品を装着することにより、電池セルを形成する初期段階から寿命、貯蔵などの電池セルに対する特性評価を進行して、電池セル内部の圧力変化を測定し、また、圧力変化の測定と共にガス分析のための試料採取も可能であるという長所がある。
本発明の一実施例によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品がポーチ型電池に装着された場合を示す図である。 図１のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品の斜視図である。 図１のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品の正面図である。 図１のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品で密閉部材として、ゴムパッドを使用した場合の例示的な写真である。
本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記ポーチ型電池の外装材上に位置し、前記ポーチ型電池と圧力計とを直接または間接的に連結することができる通路である管状の連結管；前記連結管の両端部のうち、前記ポーチ型電池に向ける下端部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材上に位置する管状の第１固定部であって、前記第１固定部の上端部は塞がっているが、前記連結管と連結された部分は開口され、前記第１固定部の下端部は開口される形状の前記第１固定部；前記第１固定部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材の下である前記ポーチ型電池の内部に位置する管状の第２固定部であって、前記第２固定部の上端部は塞がっているが、前記第１固定部と連結された部分は開口され、前記第２固定部の下端部は開口される形状の前記第２固定部；及び前記第１固定部の上端部と側面とを取り囲む形状の第３固定部であって、前記第３固定部の上面は、前記連結管が貫通することができる開口部を含む前記第３固定部；を含み、前記第３固定部の内部面の側面は、前記第１固定部の外部面の側面に結合されて固定され、前記第３固定部の下端部は、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで前記第２固定部に接することができる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部は、一体に形成されたものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記連結管の両端部のうち、前記圧力計に向ける上端部に結合され、前記連結管の開閉を調節することができる弁をさらに含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記ポーチ型電池の製作初期段階で、前記ポーチ型電池の外装材に装着される。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記第３固定部の内部面に装着され、弾力性がある第１密閉部材；及び前記第２固定部の上端部上に装着され、弾力性がある第２密閉部材；をさらに含み、前記第３固定部が、前記第１固定部に結合される時、前記第１密閉部材と前記第２密閉部材が、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで互いに密着される。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第１密閉部材は、前記第３固定部の内部面の水平断面の形状と一致するものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第２密閉部材の形状は、前記第１密閉部材の形状と同一なものである。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記第１固定部の水平断面のサイズは、前記連結管の水平断面のサイズよりも大きく、前記第２固定部の水平断面のサイズは、第１固定部の水平断面のサイズよりも大きい。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、プラスチックを含み、前記第３固定部は、プラスチックまたは金属類を含み、前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴムまたはラテックスを含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、及びピークからなる群で少なくとも１つを含み、前記第３固定部は、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、及びピークからなる群で少なくとも１つを含み、前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴム、ラテックス、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、及びシリコンゴム（ＶＭＱ）からなる群で少なくとも１つを含みうる。
また、本発明によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品が装着されたポーチ型電池であって、前記ポーチ型電池は、ポーチ外装材に開口部を置いて、前記開口部を通じて前記第１固定部が貫通されて位置しうる。
また、本発明によるポーチ型電池の内部で発生するガスの圧力変化を測定する方法において、Ａ．前記ポーチ型電池の外装材に請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品を装着する段階；Ｂ．前記ポーチ型電池に電解液を注液し、前記ポーチ型電池の外装材の上面と下面との縁部を熱融着して一体に形成し、前記ポーチ型電池の活性化を進行して所望の特性を有するポーチ型電池を製作する段階；及びＣ．段階Ｂの途中で、または段階Ｂの以後に、前記ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品の前記連結管に圧力計を連結して所望の実験条件で圧力変化を測定する段階；を含みうる。
以下、本発明の一実施例によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品及びそれを用いたポーチ型電池の圧力変化の測定方法を詳しく説明する。添付図面は、本発明の例示的な形態を図示したものであって、これは、本発明をより詳しく説明するために提供されるものであり、これにより、本発明の技術的な範囲が限定されるものではない。
また、図面符号に関係なく同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与し、これについての重複説明は省略し、説明の便宜上、示された各構成部材の大きさ及び形状は、誇張または縮小されうる。
図１は、本発明の一実施例によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００がポーチ型電池２００に装着された場合を図示する。図２及び図３は、図１のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の斜視図及び正面図である。
まず、図１は、ポーチ型電池２００に装着されたポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を図示する。ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００は、例えば、ポーチ型電池２００の初期セル組み立て過程からポーチ型電池２００の外装材に装着される。一実施態様として、図１に示したように、ポーチ型電池２００の外装材の上面にポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００が装着されることもあるが、ポーチ型電池２００のサイズが小さな場合やポーチ型電池２００の初期組み立て段階でポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の設置が難しい場合には、外装材の上面に装着されないこともあり、ポーチ型電池２００のガスポケットに設けられることもあるなど多様な変形、変更が可能である。
ポーチ型電池２００の外装材に装着されたポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００には、ポーチ型電池の圧力変化を測定するための圧力計（図示せず）が直接または間接的に連結される。従来、ボックスに電池を入れ、電池に穴を開けて、ボックス内部にガスを拡散させて、それを捕集する方式で圧力測定の正確度が落ち、その上に電池の電解液が真空状態のボックス内部に気化されることによって、圧力測定の正確度がさらに低くなるという問題点があった。しかし、本発明では、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００をポーチ型電池２００の外装材に装着する新規な方式を採用することにより、ポーチ型電池２００で発生するガスを直接に圧力計に伝達して、電池２００で発生するガスの圧力を正確に測定可能にした。また、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を使用することにより、電池２００で発生するガスを分析するための試料採取も容易にした。
図２は、図１によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の一部構成要素を図示する。ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００は、ポーチ型電池２００と圧力計とを連結する通路である連結管１１０を含む。連結管１１０は、ポーチ型電池２００の外装材上に位置し、所定の長さを有する管状からなっている。それにより、ポーチ型電池２００で発生するガスを圧力計に伝達することができる管やチューブ（図示せず）を連結管１１０に装着することができる。または、場合によっては、連結管１１０に圧力計が直接連結されても良い。連結管１１０の長さは、デッドボリューム（ｄｅａｄ ｖｏｌｕｍｅ）を減らすために、ガスを圧力計に伝達することができる管やチューブ（図示せず）を連結管１１０に装着が容易な範囲内で、可能な限り短いことが望ましい。例えば、０．１〜５ｃｍ、または０．５〜３ｃｍであり、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の全高（すなわち、後述する第１固定部１２０、第２固定部１３０と連結管１１０、弁１６０を含んだ全長）は、例えば、１〜１０ｃｍ、または１．５〜５ｃｍであり得る。
連結管１１０の両端部のうち、圧力計に向ける一端部には、連結管１１０の開閉を調節することができる弁１６０をさらに含みうる。弁１６０は、オン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）、すなわち、連結管１１０の開閉が可能な弁であれば良く、例えば、ボール弁（ｂａｌｌ ｖａｌｖｅ）、バタフライ弁、ゲート弁、ダイアフラム弁、グローブ弁であり得る。
連結管１１０の両端部のうち、ポーチ型電池２００に向ける他端部には、第１固定部１２０が連結される。
第１固定部１２０は、連結管１１０と一体に形成されており、ポーチ型電池２００の外装材上に位置する。第１固定部１２０は、一実施態様として、図２に示したように、水平断面が円状である管状であり得る。第１固定部１２０の上面は塞がっているが、連結管１１０と連結された部分は開口されている。第１固定部１２０の水平断面のサイズは、連結管１１０の水平断面のサイズよりも大きい。第１固定部１２０には、第３固定部１４０（図３参照）が結合されて、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００がポーチ型電池２００からの離脱を防止することができる。第３固定部１４０は、一実施態様として、栓状に第１固定部１２０の上面と側面とを取り囲む形状であり、第３固定部１４０の上面には、連結管１１０が貫通される開口部を含みうる。一実施態様として、第１固定部１２０の外部面の側面は、雄ネジ状からなっており、第３固定部１４０の内部面の側面は、雌ネジ状からなっており、第１固定部１２０の雄ネジ状と第３固定部１４０の雌ネジ状とが互いに噛み合いながら結合されうる。または、正反対に、第１固定部１２０の雌ネジ状と第３固定部１４０の雄ネジ状とが互いに噛み合いながら結合されうる。または、第１固定部１２０の外部面の側面と第３固定部１４０の内部面の側面には、それぞれ突出部と凹部とが備えられており、突出部と凹部とが互いに噛み合う方式で結合されることもあるなど、第１固定部１２０と第３固定部１４０との結合方式に関して前述したものに限定されず、多様な変形、変更が可能である。
第１固定部１２０の上部側には、連結管１１０が連結されて一体に形成されている一方、第１固定部１２０の下部側には、第２固定部１３０が連結されて一体に形成されている。第２固定部１３０は、一実施態様として、図２に示したように、水平断面が円状である管状であり得る。第２固定部１３０の上面は塞がっているが、第１固定部１２０と連結された部分は開口されている。第２固定部１３０は、ポーチ型電池２００の外装材の下、すなわち、ポーチ型電池２００の内部に位置する。ポーチ型電池２００の製造時に、製作初期段階で、ポーチ型電池２００の外装材に第１固定部１２０の水平断面の形状とおよそ一致するように開口部を置いた後、連結管１１０、第１固定部１２０、及び第２固定部１３０が一体に形成された部材をポーチ型電池２００の外装材の開口部に装着して、連結管１１０と第１固定部１２０は、ポーチ型電池２００の外装材の上（すなわち、ポーチ型電池２００に外部）に位置し、第２固定部１３０は、ポーチ型電池２００の外装材の下（すなわち、ポーチ型電池２００の内部）に位置するように装着することができる。第２固定部１３０の水平断面のサイズは、第１固定部１２０の水平断面のサイズよりも大きい。それにより、第３固定部１４０が第１固定部１２０に結合される時、第３固定部１４０の下端部は、第２固定部１３０にポーチ型電池２００の外装材を挟んで接するので、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００がポーチ型電池２００からの離脱を防止することができる。
第３固定部１４０の内部面には、第３固定部１４０の内部面の水平断面の形状と一致する、例えば、パッド（ｐａｄ）状（図４参照）、リング（ｒｉｎｇ）状などの弾力性がある第１密閉部材１５０ａが装着される。また、第２固定部１３０の上面には、第１密閉部材１５０ａの形状と同一または類似し、同様に弾力性がある第２密閉部材１５０ｂが装着され、それにより、第３固定部１４０が第１固定部１２０及び第２固定部１３０に結合される時、第１密閉部材１５０ａと第２密閉部材１５０ｂが、ポーチ型電池２００の外装材を挟んで密着されてポーチ型電池２００から発生するガスが外部への漏れを防止することができる。また、ポーチ型電池２００の外装材が、第３固定部１４０や第２固定部１３０との摩擦によって破れることを防止することができる。
連結管１１０、第１固定部１２０、及び第２固定部１３０の素材は、それぞれ、ポーチ型電池２００の電極面に接する部位であって、ショート（ｓｈｏｒｔ）が発生しないようにプラスチック材質などで製作され、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、ピークなどのプラスチック類からなる群で少なくとも１つであり得る。第３固定部１４０の素材は、ポーチ型電池２００の外部に位置するので、プラスチックや金属類の材質などで製作することも可能である。例えば、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属類及びポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、ピークなどのプラスチック類からなる群で少なくとも１つであり得る。第１密閉部材１５０ａと第２密閉部材１５０ｂとの素材は、ゴムまたはラテックス材質などで弾性を有し、電解液成分に溶解されない材質で製作することができる。例えば、ゴム、ラテックス、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、シリコンゴム（ＶＭＱ）からなる群で少なくとも１つを含む。
図３は、図１によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００で、第３固定部１４０が第１固定部１２０及び第２固定部１３０に結合された形状を図示する。図３には、ポーチ型電池２００は図示されていないが、図１のように、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００をポーチ型電池２００に装着する場合、第３固定部１４０の下端と第２固定部１３０の上面との間にポーチ型電池２００の外装材が位置しうる。
図４は、図１のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品で第１及び第２密閉部材１５０ａ、１５０ｂであって、ゴムパッドを使用した場合の例示的な写真を示す。
以下、本発明の一実施例によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を用いて、ポーチ型電池２００の内部で発生するガスの圧力変化を測定する方法を説明する。
まず、ポーチ型電池２００の外装材にポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を装着する（段階１）。一実施態様として、図１に示したように、ポーチ型電池２００の外装材の上面にポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００が装着されることもあるが、ポーチ型電池２００のサイズが小さな場合やポーチ型電池２００の初期組み立て段階でポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の設置が難しい場合には、外装材の上面に装着されないこともある。すなわち、本発明は、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の位置は、ポーチ型電池２００の上面に位置することもあるが、図１に示されたものに限定されず、ポーチ型電池２００のガスポケットに設けられることもあるなど多様な変形、変更が可能である。
次いで、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００が装着されたポーチ型電池２００のガスポケットの開放された部分で電解液を注液し、ポーチ型電池２００の外装材の上面と下面との縁部を熱融着して一体に形成した後、活性化を進行して所望の特性を有するポーチ型電池２００を製作する（段階２）。活性化を進行するということを敷衍すれば、ポーチ型電池が駆動されるように電解液を注液した後、電解液が電極にウェッティング（ｗｅｔｔｉｎｇ）されるように一定時間を待った後、徐々に電圧を加えてリチウム（Ｌｉ）イオンが正極から負極に伝達される通路を形成する。まとめれば、段階２では、ポーチ型電池を製造する通常の方法でポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００が装着されたポーチ型電池２００を製作する。
段階２の途中で、または段階２の以後に、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００の連結管１１０に圧力計を連結して所望の実験条件で圧力変化を測定する（段階３）。すなわち、段階２のポーチ型電池２００の活性化がなされた後のポーチ型電池２００の内部で発生するガスを圧力変化の測定のための部品１００を通じて捕集して圧力変化を測定するだけではなく、段階２のポーチ型電池２００の活性化途中でも、ポーチ型電池２００の活性化時に発生するガスを圧力変化の測定のための部品１００を通じて捕集して圧力変化を測定することができる。所望の実験条件は、例えば、ＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）が１００％である状態で４５℃、６０℃、８５℃などの場合が挙げられる。
実施例
まず、表１は、図１によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を用いてポーチ型電池２００の圧力変化を６０℃の温度及び４．２５Ｖ ＳＯＣ １００％充電状態で３週の貯蔵期間の間に測定した場合のセル内の総耐圧を計算した結果を示す。
Figure 2020524787
表１において、電池で発生したガス（ＣＯ、ＣＯ２、その他のガス）は、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を用いて測定し、電解液の蒸気圧の場合には、拡散空間の体積が変わっても平衡時の圧力は同一であるために、従来の技術と類似に一定空間に電池に使われた同一組成の電解液を拡散させて、蒸気圧を測定した後、前記値を合算してセル内の総耐圧を算出した。
比較例としては、ポーチ型電池の圧力変化の測定のための従来技術で前述したように、ジグに同一試料のセルを入れ、拡散空間に拡散して、同じ条件下で圧力センサーで圧力変化を測定した方式で行い、比較例の場合、総耐圧は、約１．５ｂａｒであった。
下記の表２は、図１によるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品１００を用いてポーチ型電池２００の圧力変化を６０℃の温度で３週の貯蔵期間の間に測定した場合の総耐圧値及び同じ条件下で比較例の方式によってポーチ型電池２００の圧力変化を測定した場合の総耐圧値をそれぞれ示す。
Figure 2020524787
前述した本発明の技術的構成は、当業者が、本発明のその技術的思想や必須的な特徴を変更せずとも、他の具体的な形態で実施可能であることを理解できるであろう。したがって、前述した実施例は、あらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないということを理解しなければならない。また、本発明の範囲は、前記の詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって表われる。また、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導出されるあらゆる変更または変形された形態が、本発明の範囲に含まれると解釈されねばならない。
１００：ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品
１１０：連結管
１２０：第１固定部
１３０：第２固定部
１４０：第３固定部
１５０ａ：第１密閉部材
１５０ｂ：第２密閉部材
１６０：弁
２００：ポーチ型電池

Claims (12)

  1. ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品において、
    前記ポーチ型電池の外装材上に位置し、前記ポーチ型電池と圧力計とを直接または間接的に連結することができる通路である管状の連結管と、
    前記連結管の両端部のうち、前記ポーチ型電池に向ける下端部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材上に位置する管状の第１固定部であって、前記第１固定部の上端部は塞がっているが、前記連結管と連結された部分は開口され、前記第１固定部の下端部は開口される形状の前記第１固定部と、
    前記第１固定部に連結され、前記ポーチ型電池の外装材の下である前記ポーチ型電池の内部に位置する管状の第２固定部であって、前記第２固定部の上端部は塞がっているが、前記第１固定部と連結された部分は開口され、前記第２固定部の下端部は開口される形状の前記第２固定部と、
    前記第１固定部の上端部と側面とを取り囲む形状の第３固定部であって、前記第３固定部の上面は、前記連結管が貫通することができる開口部を含む前記第３固定部と、を含み、
    前記第３固定部の内部面の側面は、前記第１固定部の外部面の側面に結合されて固定され、前記第３固定部の下端部は、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで前記第２固定部に接することができるポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  2. 前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部は、一体に形成された請求項１に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  3. 前記連結管の両端部のうち、前記圧力計に向ける上端部に結合され、前記連結管の開閉を調節することができる弁をさらに含む請求項１または２に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  4. 前記ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品は、前記ポーチ型電池の製作初期段階で、前記ポーチ型電池の外装材に装着される請求項１から３のいずれか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  5. 前記第３固定部の内部面に装着され、弾力性がある第１密閉部材と、
    前記第２固定部の上端部上に装着され、弾力性がある第２密閉部材と、をさらに含み、
    前記第３固定部が、前記第１固定部に結合される時、前記第１密閉部材と前記第２密閉部材が、前記ポーチ型電池の外装材を挟んで互いに密着される請求項１から４のいずれか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  6. 前記第１密閉部材は、前記第３固定部の内部面の水平断面の形状と一致する請求項５に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  7. 前記第２密閉部材の形状は、前記第１密閉部材の形状と同一である請求項６に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  8. 前記第１固定部の水平断面のサイズは、前記連結管の水平断面のサイズよりも大きく、前記第２固定部の水平断面のサイズは、第１固定部の水平断面のサイズよりも大きな請求項１から７のいずれか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  9. 前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、プラスチックを含み、
    前記第３固定部は、プラスチックまたは金属類を含み、
    前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴムまたはラテックスを含む請求項５から７のいずれか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  10. 前記連結管、前記第１固定部、及び前記第２固定部のそれぞれは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、及びピークからなる群で少なくとも１つを含み、
    前記第３固定部は、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、テフロン（登録商標）、及びピークからなる群で少なくとも１つを含み、
    前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材は、ゴム、ラテックス、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、及びシリコンゴム（ＶＭＱ）からなる群で少なくとも１つを含む請求項９に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品。
  11. 請求項１から請求項１０のうち何れか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品が装着されたポーチ型電池であって、ポーチ外装材に開口部を置いて、前記開口部を通じて前記第１固定部が貫通されて位置するポーチ型電池。
  12. 請求項１１に記載のポーチ型電池の内部で発生するガスの圧力変化を測定する方法において、
    Ａ．前記ポーチ型電池の外装材に請求項１から請求項１０のうち何れか一項に記載のポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品を装着する段階と、
    Ｂ．前記ポーチ型電池に電解液を注液し、前記ポーチ型電池の外装材の上面と下面との縁部を熱融着して一体に形成し、前記ポーチ型電池の活性化を進行して所望の特性を有するポーチ型電池を製作する段階と、
    Ｃ．段階Ｂの途中で、または段階Ｂの以後に、前記ポーチ型電池の圧力変化の測定のための部品の前記連結管に圧力計を連結して所望の実験条件で圧力変化を測定する段階と、
    を含む圧力変化の測定方法。
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