JP7400116B2 - 電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０２０年０８月１１日付の韓国特許出願第１０－２０２０－０１００７０２号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。

本発明は、電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法に関するものであって、より詳細には、電池セルの圧力測定テストにおいて電池モジュールの荷重および温度条件などを具現し得る、電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法に関するものである。

最近、化石燃料の枯渇によりエネルギー源の価格上昇、環境汚染に対する関心が増し、環境にやさしい代替エネルギー源に対する要求が将来生活のために必要不可欠な要因となっている。そこで、原子力、太陽光、風力、潮力などの多様な電力生産技術に対する研究が続いており、このように生産されたエネルギーをより効率良く用いるための電力貯蔵装置にも大きな関心が寄せられている。

特に、モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源としての電池の需要が急激に増している。それにより、多様なニーズに応えられる電池に対する研究が行われている。

代表的に、電池の形状面においては、薄い厚さで携帯電話などのような製品に適用し得る角型二次電池とパウチ型二次電池に対する需要が高く、材料面においては、高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性などの長所を有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのようなリチウム二次電池に対する需要が高い。

このような二次電池は、電池ケースの内部に正極、負極およびこれらの間に配置される分離膜からなる電極組立体が内蔵されており、正極タブおよび負極タブが２つの電極タブに溶接されて電池ケースの外部に露出するようにシーリングされている構造からなる。このような電極タブは外部装置との接触を通じて電気的に連結され、二次電池は電極タブを介して外部装置に電力を供給するか、または外部装置から電力を供給されることになる。

二次電池は、過充電、過放電、過熱、外部の衝撃などによって非正常的な状態で作動されるため、内部にガスが発生し得る。例えば、過熱された電池はガスを発生させる。また、ケース内で加圧されたガスは電池要素の分解反応をさらに促進させて継続的な過熱およびガスの発生を誘発し、スウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）現象が発生し得る。このような現象は、長期間の使用によって二次電池が徐々に劣化される過程でも現れる。そこで、充放電特性が均一な電池セルを製造するためには、電池セルの体積変化に応じた圧力変化を測定する必要がある。

従来は、電池セルの圧力変化を測定するためには、専用の装置を用いた。しかしながら、電池セルの圧力を測定するための既存の装置は、重量および体積が大きいため、電池の評価には空間的な制限がある。さらに、圧力測定ジグは、実際の電池モジュールの荷重および温度条件などを具現し難いという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために、電池セルの圧力測定テストにおいて電池モジュールの荷重および温度条件などを具現し得る、電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法を提供することを目的とする。

本発明は、電池モジュールをシミュレートするためのシステムを提供する。一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、電池セルを内部に受容するケースと、電池セルと電気的に連結される充放電部と、電池セルの一面に積層され、かつ内部に流体が流入される構造を有するチューブと、チューブと流体連結され、上記チューブに流体を供給して電池セルに圧力を印加する流体供給部と、チューブに流入された流体の温度を制御する温度制御部と、チューブとケースの一面との間に配置されて、ケース内の圧力を測定するセンサー部とを含む。

他の一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、電池セルの一面には、ｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列された構造である。このとき、上記ｎ個のチューブのそれぞれは、流体の流入量を制御するバルブを含むことができ、流体の温度を制御する温度制御部をそれぞれ含み得る。

別の一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、センサー部と連結されてケース内部の圧力値を出力する出力部、およびケース内部の圧力値を保存する貯蔵部をさらに含む。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムのケースは、電池セルの両面にそれぞれ介在される、第１圧縮パッドおよび第２圧縮パッドをさらに含む。

また、上記チューブは軟質または弾性材質であってもよく、チューブ内に流入される流体は液体またはゲル状態であってもよい。さらに、上記センサー部は面状構造の圧力センサーを含み得る。

あわせて、本発明は、上述した電池モジュールをシミュレートするためのシステムを用いた電池モジュールをシミュレートするための方法を提供する。一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするための方法は、電池モジュールをシミュレートするためのシステムのチューブに流入される流体の流入量と温度を設定して、電池セルに所定の圧力および温度を印加するステップ、および充放電による電池セルのスウェリングを誘導し、ケース内の圧力を測定するステップを含む。

一方、上記電池モジュールをシミュレートするためのシステムの電池セルの一面にはｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列されて、ｎ個のチューブのそれぞれに流入される流体の流入量と温度を設定する過程を含む。

本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法によると、電池セルの圧力測定テストにおいて電池セルに印加される圧力および温度を容易に変化させることができ、これにより電池モジュールにおける圧力および温度条件等を容易に具現し得るという効果がある。

本発明の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムを示す模式図である。 本発明の他の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムを示す模式図である。

本発明は、多様な変更を加えることができ、種々の形態を有し得る。そのため、特定の実施形態を図面に例示し、本明細書に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定しようとすることではなく、本発明の思想および技術の範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものとして理解すべきである。

本出願において、「含む」や「有する」などの用語は、明細書上に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解されるべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする場合、これは他の部分の「真上に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合、これは他の部分の「真下に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。また、本出願において「上に」配置されるということは、上部のみならず下部に配置される場合も含むものであり得る。

本発明は、電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法に関するものである。まず、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、電池セルを内部に受容するケースと、電池セルと電気的に連結される充放電部と、電池セルの一面に積層され、かつ内部に流体が流入される構造を有するチューブと、チューブと流体連結されて、上記チューブに流体を供給して上記電池セルに圧力を印加する流体供給部と、チューブに流入された流体の温度を制御する温度制御部と、チューブとケースの一面との間に配置されてケース内の圧力を測定するセンサー部とを含む。

従来の電池セルの圧力変化を測定する圧力測定ジグは、重量および体積が大きいため、電池を評価するのに空間的な制限があった。さらに、上記圧力測定ジグは、実際の電池モジュールの荷重および温度条件などを具現することが難しいという問題があった。

そこで、本発明の発明者らは、電池セル測定装置において電池モジュールの荷重および温度条件等を具現し得る、電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法を発明した。より具体的には、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法は、電池セルをケース内部に収容し、上記電池セルの一面に流体が流入される構造を有するチューブが積層された構造を有する。このとき、上記チューブは内部に流入される流体の量と温度を調節し得るので、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムおよび方法は実際の電池モジュールの荷重と温度を具現し得る。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、内部に電池セルを受容するケースを含む。上記ケースは電池セルを受容するためのハウジングであって、ケースの内部には電池セルが収容される受容空間を含む。一方、上記電池セルは、ケースの底面と電池セルの底面とが水平を成すように収容され得る。他の一実施形態において、上記ケースは一面が開放された構造であり得る。また、ケースの一面にはカバーが溶接されて結合され得る。ここで、ケースの一面とは、ケースにおいて一つの壁を意味し、電池の積層方向に位置するケース壁を意味する。

一実施形態において、上記電池セルはパウチタイプの単位セルであり得る。ただし、上記電池セルは、充放電が可能な二次電池であれば特に制限されない。具体的な実施形態において、上記電池セルはパウチタイプの単位セルであって、ラミネートシート外装材に正極／分離膜／負極構造の電極組立体が、上記外装材の外部に形成された電極リードと連結された状態で、内蔵されている。上記電極リードはシートの外側に引出され、かつ互いに同じ方向または反対方向に延長され得る。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、圧縮パッドを含む。具体的な例において、ケースの内部には第１圧縮パッドおよび第２圧縮パッドを含み、電池セルの両面のそれぞれに第１圧縮パッドおよび第２圧縮パッドが介在される。上記圧縮パッドは、電池モジュールにおいて電池セル周辺部の剛性条件を類似にシミュレートするためのものである。具体的な例において、上記圧縮パッドは、ポリウレタン系の素材であり得る。また、電池セルのスウェリングによる厚さの変形時に、外部衝撃による電池セルの変化を吸収し得る。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブを含む。本発明において、「チューブ」というは、ケース内部に収容される電池セルの一面に積層された構造物を意味する。上記チューブは、上記電池セルに積層され得る平たい形態または底面が平坦な形態であり得る。また、電池セルの全面を覆うものが好ましい。特に、上記チューブの内部には流体を流入させることができ、流体の流入量を制御して電池セルに印加される圧力または荷重を制御し得る。さらに、上記チューブの内部に流入された流体の温度も制御することができ、これによりケース内に収容される電池セルの温度などを制御し得る。例えば、上記チューブの内部には流体を流入させ、流体の温度を制御して電池セルでのスウェリングテスト時の温度と圧力をシミュレートし得る。具体的な説明は後述する。

上記チューブは軟質または弾性材質であり得る。例えば、上記チューブの材質はゴムであり得る。また、上記チューブは、電池セルの一面に容易に積層され得るように、平たい形態または底面が平坦な形態であり得る。

さらに、上記チューブの内部に流入される流体は、液体またはゲル状態であり得る。例えば、上記流体は、水または熱伝導流体（Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｌｕｉｄ）であり得る。具体的な実施形態において、上記チューブの内部に熱伝導流体または水を充填することで、電池セルに印加される圧力または荷重を制御すると同時に、電池セルに印加される温度も容易に制御し得る。

他の一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、ｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）を含む。具体的な実施形態において、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、電池セルの一面にｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列された構造を有する。このとき、ｎ個のチューブは、電池セルの全体面積に分布し得るように配置されることが好ましい。例えば、上記チューブの数（ｎ）は２～４０、２～３０、２～２０の範囲にある。

他の一実施形態において、上記ｎ個のチューブのそれぞれは、流体供給部と流体連結され、チューブに流入される流体の流入量を制御するバルブをそれぞれ含む。すなわち、チューブを個別に構成し、各チューブに流入される流体の流入量を個別に設定して、電池セルの領域ごとに加わる圧力が異なるように設定し得る。

さらに、上記ｎ個のチューブのそれぞれは、流体の温度を制御する温度制御部を含み得る。これにより、チューブを個別に構成し、各チューブに流入された流体の温度を個別に設定して、電池セルの領域ごとに加わる温度が異なるように設定し得る。すなわち、本発明は、電池セルの区域ごとに温度と圧力条件を変化させながらモジュール状態の条件を付与して、電池モジュールをシミュレートし得る。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブと流体連結され、上記チューブに流体を供給して上記電池セルに圧力を印加する流体供給部を含む。上記流体供給部は、チューブ内部に流体を供給またはチューブ内部の流体を排出し得る装置であって、通常の流体ポンプであり得る。一方、上記流体供給部は、チューブに流入される流体の流入量を制御するためのバルブをさらに含む。上記バルブは通常の流体制御バルブであり得る。上記流体制御バルブによって流体の流入量を設定し得る。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブに流入された流体の温度を制御する温度制御部を含む。上記温度制御部はヒーターであり得る。また、チューブに温度センサーが付着されてチューブの内部に収容される流体を目的とする温度に容易に制御し得る。すなわち、上記チューブに収容される流入量と温度を制御して、電池セルに印加される圧力と温度を容易に制御し得る。他の一実施形態において、上記ｎ個のチューブは、流体の温度を制御する温度制御部をそれぞれ含み得る。

一方、上記温度制御部は、チューブの内部に収容された流体の温度を制御することができ、または流体供給部と連結されて上記チューブに供給される流体の温度を制御した後に、上記流体をチューブに流入し得る。

一実施形態において、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムはセンサー部を含む。具体的には、上記センサー部は、チューブとケースの一面との間に配置されて、ケース内部の圧力を測定する。具体的には、上記センサー部は面状構造の圧力センサーを含む。上記面状構造の圧力センサーは、チューブの全面に介在され得る。これにより、電池セルまたはチューブの全面積中の一部の領域のみで圧力が増加しても、ケース内部の圧力を容易にセンシングし得る。

例えば、上記圧力センサーは圧力分布測定センサーであり得る。上記圧力分布測定センサーはフィルム状の圧力センサーであって、センサー表面の数千個の地点に加わる圧力を同時に測定して圧力の分布形状を確認し得る。そして、このような圧力分布形状は、アナログ信号をデジタル信号に変換してＰＣ（パソコン）に伝達し得る。

具体的な例において、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブに流体を注入し、チューブに流入された流体の温度を制御して電池セルに印加される圧力と温度を設定する。そして、上記チューブに流入される流体の流入量と温度に応じて変化されるケース内部の圧力を測定し得る。

より具体的には、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、上記流体供給部と温度制御部でチューブ内部の流体の流入量と温度を制御して、ケース内部に収容される電池セルに所定の圧力と温度を印加する。上記電池セルに圧力と温度が印加された状態で、電池セルと電気的に接続された充放電部によって電池セルのスウェリングを誘導する。そして、上記センサー部は、電池セルのスウェリングによって変化される圧力を、センシングし得る。

一方、上記充放電部は、電池セルに充電電源を供給したり、電池セルから放電電源を供給されたりし得る。ここで、電池セルに充電電源を供給するというのは、必ず電池セルを完充させるためのレベルの十分な電源を供給するという意味に限定されない。電池セルから放電電源が供給されるという意味も同様に使用され得るので、繰り返しの説明は省略する。

さらに、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、センサー部と連結接続されてケース内部の圧力値を出力する出力部と、上記圧力値を保存する貯蔵部とを含む。具体的には、上記出力部は、センサー部から入力される信号に基づいて上記電池セルから加わる圧力の変化を数値的に算出および表示し得る。あわせて、貯蔵部は、上記電池セルの圧力値または出力値を受け取って保存し得る。また、電池セルのスウェリング結果を保存してそれをデータベース化し得る。例えば、上記充放電部の運転条件またはチューブに流入される流入量と温度条件に対する圧力値を表またはグラフでまとめて保存し得る。

あわせて、本発明は、上述した電池モジュールをシミュレートするためのシステムを用いた、電池モジュールをシミュレートするための方法を提供する。

一実施形態において、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするための方法は、電池モジュールをシミュレートするためのシステムのチューブに流入される流体の流入量と温度を設定して、電池セルに圧力および温度を印加するステップと、充放電に係る電池セルのスウェリングを誘導してケース内の圧力を測定するステップとを含む。

上記電池セルに圧力および温度を印加するステップは、流体供給部と温度制御部を用いて上記チューブに流入される流体の流入量と温度を設定する過程を含む。特に、上記チューブに流体を流入して温度を制御する過程は、電池モジュールにおけるスウェリングテスト時に、電池セルの温度と圧力をシミュレートすることである。このとき、電池セルに印加される圧力は、流体の流入量に応じて変わり得る。また、温度は平均２０～５０℃の範囲に設定し得る。

他の一実施形態において、電池モジュールをシミュレートするためのシステムの電池セルの一面には、ｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列されて、ｎ個のチューブのそれぞれに流入される流体の流入量と温度を設定する過程を含む。

具体的な例において、ｎ個のチューブはそれぞれ、流体供給部と流体連結される。そして、チューブに流入される流体の流入量を制御するバルブをそれぞれ含む。すなわち、チューブを個別に構成し、各チューブに流入される流体の流入量を個別に設定して電池セルの領域ごとに加わる圧力が異なるように設定し得る。

さらに、上記ｎ個のチューブは、流体の温度を制御する温度制御部をそれぞれ含み得る。これにより、チューブを個別に構成し、各チューブに流入された流体の温度を個別に設定して、電池セルの領域ごとに加わる温度が異なるように設定し得る。すなわち、本発明は、電池セルの区域ごとに圧力と温度条件を変化させながら、モジュール状態の条件を付与して電池モジュールをシミュレートし得る。

あわせて、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするための方法は、ケース内の圧力を測定するステップを含む。センサー部は、チューブとケースの一面との間に配置されて、ケース内部の圧力を測定する。

具体的な例において、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブに流体を注入し、チューブに流入された流体の温度を制御して、電池セルに印加される圧力と温度を設定する。そして、上記チューブに流入される流体の流入量と温度に応じてケース内部の変化される圧力を測定し得る。

より具体的には、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、上記流体供給部と温度制御部でチューブ内部の流体の流入量と温度を制御して、ケース内部に収容される電池セルに所定の圧力と温度を印加する。上記電池セルに圧力と温度が印加された状態で、電池セルと電気的に連結された充放電部によって、電池セルのスウェリングが誘導される。そして、上記センサー部は、電池セルのスウェリングによって変化する圧力をセンシングし得る。

以下、図面と実施例等を通じて本発明をより詳細に説明する。本発明は、多様な変更を加えることができ、種々の形態を有し得る。そこで、特定の実施例を図面に例示し、本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとすることではなく、本発明の思想および技術の範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものとして理解されるべきである。

［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムを示す模式図である。

図１を参照すると、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、電池セル１１０を内部に受容するケース１２０と、電池セル１１０と電気的に連結される充放電部１４０と、電池セル１１０の一面に積層され、かつ内部に流体が流入される構造を有するチューブ１３０と、チューブ１３０と流体連結されて、上記チューブ１３０に流体を供給して上記電池セル１１０に圧力を印加する流体供給部１５０と、チューブ１３０に流入された流体の温度を制御する温度制御部１６０と、チューブ１３０とケース１２０の一面との間に配置されてケース１２０内の圧力を測定するセンサー部１７０とを含む。

あわせて、本発明の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、電池セル１１０の両面に第１圧縮パッド１８０および第２圧縮パッド１８０'が介在される構造である。

さらに、上記チューブ１３０は、軟質または弾性材質であって、電池セル１１０の一面に容易に積層され得るように平たい形態であり、電池セルの全面を覆う構造である。上記チューブ１３０の内部には流体が流入される。たとえば水が流入され得る。具体的には、上記チューブ１３０の内部に水を流入することで、ケース１２０の内部に収容される電池セル１１０に印加される圧力を制御し得る。一方、上記チューブ１３０は、電池セル１１０に積層された第１圧縮パッド１８０の一面に積層される。

本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００はチューブ１３０と流体連結されて、上記チューブ１３０に流体を供給する流体供給部１５０を含む。上記流体供給部１５０は、通常の流体ポンプであり得る。さらに、図１には示されていないが、チューブ１３０と流体供給部１５０との間には流体制御バルブ（図示せず）を含み、上記チューブ１３０に流入される流体の流入量を制御し得る。

本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、チューブ１３０に流入された流体の温度を制御する温度制御部１６０を含む。上記温度制御部１６０はヒーターであり得る。また、チューブ１３０に温度センサーが付着されてチューブ１３０の内部に収容される流体を目的とする温度へと容易に制御し得る。すなわち、上記チューブ１３０に収容される流入量と温度を制御して、電池セルに印加される圧力と温度を容易に制御し得る。

一方、図面には図示されていないが、上記温度制御部１６０は、流体供給部１５０と連結されて、上記チューブ１３０に供給される流体の温度を制御した後に、上記流体をチューブ１３０に流入し得る。

本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、センサー部１７０を含む。具体的には、上記センサー部１７０は、チューブ１３０とケース１２０の一面との間に配置されて、ケース１２０の内部の圧力を測定する。具体的には、上記センサー部１７０は、面状構造の圧力センサーを含む。上記面状構造の圧力センサーは、チューブ１３０の全面に介在されている。これにより、電池セル１１０またはチューブ１３０の全体面積中で一部の領域のみで圧力が増加しても、ケース１２０内部の圧力を容易にセンシングし得る。

具体的には、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、チューブ１３０に流体を注入し、チューブ１３０に流入された流体の温度を制御して、電池セル１１０に印加される圧力と温度を設定する。そして、上記チューブ１３０に流入される流体の流入量と温度に応じて変化されるケース１２０内の圧力を測定し得る。

より具体的には、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム１００は、上記流体供給部１５０と温度制御部１６０でチューブ１３０内部の流体の流入量と温度を制御して、ケース１２０内部に収容される電池セル１１０に所定の圧力と温度を印加する。上記電池セル１１０に圧力と温度が印加された状態で、電池セル１１０と電気的に連結された充放電部１４０によって、電池セル１１０のスウェリングを誘導する。そして、上記センサー部１７０は、電池セル１１０のスウェリングによって変化される圧力をセンシングし得る。

さらに、上記のように測定された圧力値は出力部２９０から出力され得る。また、貯蔵部２９５で上記圧力値を保存し得る。

［第２実施形態］
図２は、本発明の他の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムを示す模式図である。

図２を参照すると、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステム２００は、内部に電池セル２１０を受容するケース２２０と、電池セル２１０と電気的に連結される充放電部２４０と、電池セル２１０の一面に積層され、かつ内部に流体が流入される構造を有するチューブ２３０と、チューブ２３０と流体連結されて、上記チューブ２３０に流体を供給して上記電池セル２１０に圧力を印加する流体供給部２５０と、チューブ２３０に流入された流体の温度を制御する温度制御部２６０と、チューブ２３０とケース２２０の一面との間に配置されて、ケース２２０内の圧力を測定するセンサー部２７０とを含む。

さらに、本発明の一実施形態に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステム２００は、電池セル２１０の両面に第１圧縮パット２８０および第２圧縮パッド２８０'が介在される構造である。

このとき、上記電池モジュールをシミュレートするためのシステム２００は、ｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）を含む。図２では、５個のチューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５を含むように図示したが、これに制限することではない。

具体的には、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５は電池セル２１０の一面に単層として配列される構造を有し、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５は電池セル２１０の全体面積に分布され得るように配置される。より具体的には、電池セル２１０の両面に第１圧縮パック２８０および第２圧縮パッド２８０'が介在され、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５は第１圧縮パッド２８０の一面に配列される。

一方、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５は、流体供給部２５０とそれぞれ流体連結され、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５と流体供給部２５０との間にはチューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５に流入される流体の流入量を制御するバルブ（図示せず）をそれぞれ含む。すなわち、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステム２００はチューブ２３０を個別に構成し、各チューブ２３０に流入される流体の流入量を個別に設定して、電池セル２１０の領域ごとに加わる圧力が異なるように設定し得る。

さらに、上記チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５のそれぞれは、流体の温度を制御する温度制御部２６０を含み得る。図２では、１つの温度制御部２６０を含むものとして図示したが、これに制限されない。すなわち、本発明に係る電池モジュールをシミュレートするためのシステムは、チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５を個別に構成し、各チューブ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５に流入された流体の温度を個別に設定して、電池セルの領域ごとに加わる温度が異なるように設定し得る。

より具体的には、本発明の電池モジュールをシミュレートするためのシステム２００は、上記流体供給部２５０と温度制御部２６０でチューブ２３０内部の流体の流入量と温度を制御して、ケース２２０内部に収容される電池セル２１０に所定の圧力と温度を印加する。上記電池セル２１０に圧力と温度が印加された状態で、電池セル２１０と電気的に連結された充放電部２４０によって、電池セル２１０のスウェリングを誘導する。そして、上記センサー部２７０は、電池セル２１０のスウェリングによって変化される圧力をセンシングし得る。特に、本発明は、電池セル２１０の区域ごとに温度と圧力条件を変化させながら、モジュール状態の条件を与えて電池モジュールをシミュレートし得る。

各構成に対する説明は上述したので、各構成に対する具体的な説明は省略する。

以上では、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明した。だが、当該技術分野の熟練された当業者または当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および技術領域から逸脱しない範囲内で、本発明の多様な修正および変更が可能であることを理解し得るだろう。

したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。

１００、２００：電池モジュールをシミュレートするためのシステム
１１０、２１０：電池セル
１２０、２２０：ケース
１３０、２３０：チューブ
１４０、２４０：充放電部
１５０、２５０：流体供給部
１６０、２６０：温度制御部
１７０、２７０：センサー部
１８０、２８０：圧縮パッド
１９０、２９０：出力部
１９５、２９５：貯蔵部

Claims (11)

1. 内部に電池セルを受容するケースと、
   前記電池セルと電気的に連結される充放電部と、
   前記電池セルの一面に積層され、かつ内部に流体が流入される構造を有するチューブと、
   前記チューブと流体連結され、前記チューブに流体を供給して前記電池セルに圧力を印加する流体供給部と、
   前記チューブに流入された流体の温度を制御する温度制御部と、
   チューブとケースの一面との間に配置され、ケース内の圧力を測定するセンサー部とを含む、電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
2. 電池セルの一面には、ｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列される構造である、請求項１に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
3. ｎ個のチューブはそれぞれ、流体の流入量を制御するバルブを含む、請求項２に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
4. ｎ個のチューブはそれぞれ、流体の温度を制御する温度制御部を含む、請求項２または３に記載の電池モジュール電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
5. センサー部に連結されてケース内部の圧力値を出力する出力部、および
   前記圧力値を保存する貯蔵部をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
6. ケースは、電池セルの両面のそれぞれに介在される第１圧縮パッドおよび第２圧縮パッドをさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
7. チューブは、軟質または弾性材質である、請求項１～６のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
8. チューブ内に流入される流体は、液体またはゲル状態である、請求項１～７のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
9. センサー部は、面状構造の圧力センサーを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステム。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の電池モジュールをシミュレートするためのシステムのチューブに流入される流体の流入量と温度を設定して、電池セルに圧力および温度を印加するステップ、および
    充放電による電池セルのスウェリングを誘導し、ケース内の圧力を測定するステップを含む、電池モジュールをシミュレートするための方法。
11. 電池モジュールをシミュレートするためのシステムの電池セルの一面にはｎ個のチューブ（ｎは２以上の整数）が単層として配列され、ｎ個のチューブのそれぞれに流入される流体の流入量と温度を設定する過程を含む、請求項１０に記載の電池モジュールをシミュレートするための方法。

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