KR101545155B1 - 이차 전지 테스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지 테스트 시스템으로서, 내부 수용 공간을 갖는 챔버로 구성되어, 상기 수용 공간 상에 전지셀이 장착되고 상기 전지셀의 적어도 일부분이 담기도록 전해액이 채워지는 전지셀 장착부; 상기 전지셀 장착부에 장착된 전지셀의 충방전을 수행하는 충방전 제어부; 상기 챔버 내부로 운반기체를 공급하는 운반기체 공급부; 및 상기 전지셀의 충방전에 따라 발생되는 생성물를 포집하여 분석하는 가스분석 장치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 이차전지 테스트 시스템을 통해 이차전지의 테스트시 충방전 후 이에 따른 결과를 분석하기 위해서 이차전지를 분리하는 번거로움 없이 이차전지의 충방전시 전압에 따른 전해액의 형태 또는 전극의 상태를 용이하게 분석할 수 있게 된다.

Description

이차 전지 테스트 시스템 {Test system for secondary battery}
본 발명은 이차 전지 테스트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지의 전해액에 대한 충,방전시의 성능 평가 및 이상 징후를 테스트하기 위해 이차 전지셀에서 발생하는 생성물을 자동 분석하기 위한 시스템에 대한 것이다.
1차 전지와 달리 2차 전지는 여러 번 충,방전이 가능하여 전지의 전기화학적 특성이 유지되는 한 얼마든지 재사용이 가능하다는 장점으로 인해 각종 전자제품부터 대형의 에너지 저장장치까지 다양한 분야에서 사용되고 있다.
특히, 2차 전지는 최근 모바일 기기의 급격한 발달과 함께 성장해 왔으며, HEV(하이브리드 전기차) 등과 같은 중대형 전지에 대한 수요를 충족시키기 위해 화학,전기전자 선도업체들이 연구 개발 및 시장의 주도권을 확보하기 위해 노력하고 있다. 또한 이차전지를 활용한 ESS(Energy Storage System)은 각종 신재생에너지 및 스마트 그리드의 실현에 필수적인 요소로 인식되고 있는 바, 대규모 전력을 저장하거나 빽업(back-up)하는 용도로 기술개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
이차전지의 개발과 사용에 있어서 사전에 이차 전지의 특성을 테스트하는 것은 상당히 중요한 문제인데, 최근에는 이차 전지의 폭발 사건 등이 빈번히 발생됨으로 인해 이차 전지의 제품 개발 단계에서부터 완성 제품의 성능 평가에 따른 특성 파악이 상당히 중요하게 인식되고 있다.
가령, 일반적으로 현재까지 상용화된 이차 전지로서 리튬이차전지는 필름 형태의 양극, 음극 및 분리막을 서로 포개어 모은 후 액체상태의 전해질을 케이스에 주입하여 제조되어 왔으나, 액체전해질을 사용하는 리튬이차전지는 분리막이 열에 반응해서 녹아 양극과 음극이 접촉해 폭발이 발생하거나 전해액의 분해로 인해 생성되는 발화 가스로 인한 화재 때문에 사용시 안전성의 문제가 대두되고 있다.
이와 같은 이차 전지의 효율에 대한 특성 테스트뿐만 아니라 이차 전지의 사용 상에 발생되는 다양한 제반 문제들 파악하고자, 이차 전지의 충방전 과정에서 발생되는 생성물에 대한 분석을 하고 있고 있는데, 이차전지의 충방전시 전압에 따른 전해액의 형태 또는 전극의 형태를 분석하기 위해서는 각 전압별로 충방전 후 이차전지 셀을 분리하여 분석을 수행하는 어려움이 있으며, 특히 이차전지 셀의 커버를 제거해야 하는 작업이 필요한데 커버의 제거시에 내부 가스의 포집이 불가능하거나 어려워 테스트 수행자체가 불가능하거나 그 결과에 심한 오차가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 이차전지의 충방전시 전압에 따른 전해액의 형태 또는 전극의 형태를 분석하기 위해서는 각 전압별로 충방전 후 이차전지 셀을 분리하여 분석을 수행하는 어려움을 해결하고자 한다.
특히 이차전지를 테스트하기 위해서는 충방전 수행 후 이차전지 셀의 커버를 제거해야 하는 작업이 필요한데 커버의 제거시에 내부 가스의 포집이 불가능하거나 어려워 테스트 수행자체가 불가능하거나 그 결과에 심한 오차가 발생되는 문제점을 해결하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템은, 내부 수용 공간을 갖는 챔버로 구성되어, 상기 수용 공간 상에 전지셀이 장착되고 상기 전지셀의 적어도 일부분이 담기도록 전해액이 채워지는 전지셀 장착부; 상기 전지셀 장착부에 장착된 전지셀의 충방전을 수행하는 충방전 제어부; 상기 챔버 내부로 운반기체를 공급하는 운반기체 공급부; 및 상기 전지셀의 충방전에 따라 발생되는 생성물를 포집하여 분석하는 가스분석 장치부를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는 상기 충방전 제어부를 통해 상기 전지셀에 대한 충방전을 제어하며, 상기 운반기체 공급부의 상기 챔버 내부로의 운반기체 공급을 제어하며, 상기 가스분석 장치부의 분석 데이터를 수집하는 중앙 처리부를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 가스분석 장치부는, 상기 챔버 내부의 생성물을 포집하여 샘플을 추출하는 가스샘플링 장치부; 상기 샘플에서 운반기체와 상기 전지셀에서 발생한 생성물을 분리하는 기체크로마토그래피 장치부; 및 전지셀에서 발생한 기체에 대한 분석을 수행하는 질량분석 장치부를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 챔버 내부의 수용 공간을 초기 상태에서 진공상태로 만들고 상기 전지셀의 테스트 수행시 상기 챔버 내부의 수용 공간의 압력을 유지시키는 진공 유지부를 더 포함할 수도 있다.
한걸음 더 나아가서 상기 챔버 내부에 장착된 카메라; 또는 상기 챔버의 일면에 형성된 유리창으로 구성되어 상기 챔버 내부의 수용 공간의 육안 확인을 가능케 하는 관찰창을 포함하는 모니터링부를 더 포함할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템에서 상기 전지셀 장착부는, 복수개의 챔버를 포함하며, 상기 충방전 제어부는, 각각의 챔버에 장착된 전지셀마다 개별적으로 충방전을 수행하며, 상기 운반기체 공급부는, 각각의 챔버에 개별적으로 운반기체를 공급하며, 상기 가스분석 장치부는, 각각의 챔버로부터 생성물을 포집하여 분석할 수도 있다.
바람직하게는 상기 운반기체 공급부는, 상기 복수개의 챔버 각각에 대응되어 운반기체 제어 밸브를 더 포함하며, 상기 운반기체 제어 밸브를 통해 상기 복수개의 챔버 각각에 대하여 개별적으로 운반기체 공급을 수행할 수도 있다.
나아가서 상기 가스분석 장치부는, 상기 복수개의 챔버 각각에 대응하여 개별적으로 샘플을 추출하는 복수개의 가스샘플링 장치부를 포함하며, 상기 복수개의 가스샘플링 장치부 중 선택된 가스샘플링 장치부가 샘플링한 샘플에 대하여 분석을 수행할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 이차전지 테스트 시스템을 통해 이차전지의 테스트시 충방전 후 이에 따른 결과를 분석하기 위해서 이차전지를 분리하는 번거로움 없이 이차전지의 충방전시 전압에 따른 전해액의 형태 또는 전극의 형태를 용이하게 분석할 수 있게 된다.
특히 이차 전지의 테스트를 챔버 내부에서 수행함에 따라 이차 전지의 충방전에 따라 발생되는 생성물의 포집이 용이하고 포집된 생성물의 자동으로 바로 분석함으로써 이차 전지의 분석에 대한 편리성을 증대시킬 뿐만 아니라 결과에 대한 오차를 더욱 줄일 수 있게 된다.
나아가서 복수 전지셀의 충방전에 따른 생성물의 각각 샘플링하고 그에 따른 결과를 분석함으로써 분석 프로세스에 대한 효율성을 더욱 증대시키면서 동시에 다수의 이차전지 또는 다종의 이차전지에 대한 분석도 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제1 실시예에 대한 구성도를 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 전지셀 장착부에 대한 실시예를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제2 실시예에 대한 구성도를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 전지셀 장착부에 대한 또 다른 실시예를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제3 실시예에 대한 구성도를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제4 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은, 이차전지의 전해액에 대한 충,방전시의 성능 평가 및 이상 징후를 테스트하기 위해 이차 전지셀에서 발생하는 생성물을 자동 분석하기 위한 시스템을 개시한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제1 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템은 기본적으로 전지셀 장착부(100), 충방전 제어부(210), 운반기체 공급부(230) 및 가스분석 장치부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
전지셀 장착부(100)는, 테스트 대상인 전지셀(10)이 장착되며, 전지셀(10)의 충방전에 따라 전해액에 대한 성능 평가를 위한 생성물을 포집하게 된다. 전지셀 장착부(100)는 내부에 수용 공간을 갖는 챔버 형태로 구성될 수 있는데, 전지셀 장착부(100)의 구성을 도 2에 도시된 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 전지셀 장착부에 대한 실시예를 참조하여 좀더 자세히 살펴보기로 한다.
전지셀 장착부(100)의 챔버(110) 내부에 테스트 대상인 전지셀(10)이 장착되는데, 여기서 전지셀(10)은 외부 커버를 형성시키기 이전 단계의 전지셀이 장착될 수도 있고 또는 완성품인 전지셀의 커버가 일정부분 제거된 형태로 장착될 수도 있다. 챔버(110) 내부에는 전지셀(10)을 파지하기 위한 파지수단(미도시)이 구비될 수 있는데, 상기 파지수단은 테스트 대상인 전지셀의 형태에 따라 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 본 발명의 주된 특징적 구성이 아니므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
챔버(110) 내부의 수용 공간(50)에는 전지셀(10)의 동작을 위한 전해액이 충진될 수 있는데, 여기서 수용 공간(50)은 실제 완제품의 전지셀 사이즈를 고려하여 챔버(110) 내부에 전지셀 사이즈에 해당하는 하우징으로 형성될 수도 있을 것이며, 수용 공간(50)에 위치된 전지셀(10)의 전체 또는 상황에 따라서는 일정부분이 잠길 수 있도록 수용 공간(50) 상에 전해액이 충진될 수 있다.
그리고 장착된 전지셀(10)에 전원을 공급하여 충전을 수행하거나 부하를 걸어 방전을 수행하기 위한 급전라인(150)이 연결되며, 챔버(110)의 수용공간(50)에는 전지셀(10)의 동작에 따른 화학반응으로 생성되는 생성물(15)을 운반하기 위한 운반 기체(235)를 공급하는 인렛(inlet)(120)과 생성물(15)을 포집하여 방출하기 위한 아웃렛(outlet)(130)이 형성된다.
상기 도 2는 전지셀 장착부(100)에 대한 하나의 실시예로서, 본 발명에 따라 전지셀의 충방전에 따른 전해액의 성능과 생성물을 테스트하기 위한 챔버와 여기에 형성되는 급전라인, 인렛, 아웃렛 등의 구성들은 다양한 형태의 전지셀에 대응된 형태로 변형될 수 있을 것이다.
다시 도 1로 회귀하여 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 구성에 대하여 계속하여 살펴보면, 충방전 제어부(210)는 여러 다양한 조건에 따라 전지셀 장착부(100)의 급전라인(150)을 통해 전지셀(10)에 대한 충전과 방전을 수행한다. 즉 충방전 제어부(210)는 전지셀(10)에 대한 완전 충전, 완전 방전 또는 일정 횟수 동안 충방전의 반복 수행, 나아가서 전지셀(10)의 잔여 충전량의 설정 범위를 만족시키도록 설정된 범위에서 충방전의 수행 등 다양한 조건을 부여하고 부여된 조건에 따라 전지셀 장착부(100)에 장착된 전지셀(10)에 대한 충방전을 제어할 수 있다.
운반기체 공급부(230)는 전지셀 장착부(100)의 인렛(120)을 통해 챔버(110)에 운반 기체(235)를 공급하는데, 여기서 운반기체(235)는 전지셀(10)의 동작에 따라 발생되는 생성물(15)과 반응성이 낮아야 하며, 예시적으로 안정적인 기체인 N2, Ar, H2 등이 상황에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
가스분석 장착부(250)는 전지셀 장착부(100)의 아웃렛(130)을 통해 챔버(100)에 장착된 전지셀(10)에서 생성되는 생성물(15)을 포집하고, 생성물(15)에 대한 성분을 분석한다.
나아가서 전지셀 장착부(100), 충방전 제어부(210), 운반기체 공급부(230) 및 가스분석 장치부(250)를 종합적으로 제어하여 전지셀(10)의 충방전 조건 설정과 충방전 수행, 운반기체의 공급과 생성물의 샘플링 제어 및 생성물의 분석 결과 데이터를 취합하면서 전지셀의 테스트 과정을 자동화시켜 제어하기 위한 중앙 처리부(300)가 더 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 이차전지 테스트 시스템을 통해 이차전지의 테스트시 충방전 후 이에 따른 결과를 분석하기 위해서 이차전지를 분리하는 번거로움 없이 이차전지의 충방전시 전압에 따른 전해액의 형태 또는 전극의 형태를 용이하게 분석할 수 있게 된다.
본 발명에서 가스분석 장치부(250)는 보다 효율적으로 이차 전지의 성능 분석을 위해서 챔버(100)에 장착된 전지셀(10)에서 생성되는 생성물(15)을 샘플링하여 추출하고 추출된 샘플에 대하여 분석을 수행할 수 있고, 또한 전지셀의 테스트 과정을 모니터링 할 수도 있는데, 이와 관련하여 도 3은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제2 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
상기 도 3의 제2 실시예는 상기 도 1의 제1 실시예의 기본적 구성을 채용하고 있으므로, 중복되는 구성에 대한 자세한 설명은 생략하고 상기 제1 실시예와 다르게 상기 제2 실시예에서 채용하고 있는 구성을 중심으로 살펴보기로 한다.
먼저 가스분석 장치부(250)를 살펴보면, 상기 제2 실시예에서의 가스분석 장치부(250)는 가스샘플링 장치부(255), 기체크로마토그래피 장치부(253) 및 질량분석 장치부(251)를 포함하여 구성된다.
가스샘플링 장치부(255)는 전지셀 장착부(100)에 장착된 전지셀(10)의 충방전 수행에 따라 챔버(110)에서 발생되는 생성물에 대한 샘플을 추출하는데, 도 4는 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 전지셀 장착부에 대한 또 다른 실시예를 참조하자면, 전지셀(10)의 충방전에 따라 발생되는 생성물(15)은 운반기체(235)를 통해 아웃렛(130)으로 이동되며, 상기 도 4에는 도시되어 있지 않으나 아웃렛(130)은 가스샘플링 장치부(255)에 연결되어 가스샘플링 장치부(255)에서 아웃렛(130)을 통해 배출되는 물질들의 일정량을 샘플링하게 된다. 이를 위해 가스샘플링 장치부(255)는 아웃렛(130)을 통해 배출되는 물질을 포집하는 포집부와 상기 포집부에서 일정량의 가스 샘플만을 추출하기 위한 필터링부를 포함하여 구성될 수 있다.
기체크로마토그래피 장치부(253)는 가스샘플링 장치부(255)에서 샘플링한 샘플에서 전지셀(10)에서 발생된 생성물(15)만을 분리하는데, 즉 아웃렛(130)을 통해 배출되는 물질에는 전지셀(10)의 생성물(15)을 운반하기 위한 운반기체(235)가 포함되어 있어 이에 대한 샘플도 전지셀(10)의 생성물(15)과 운반기체(235)가 공존하여 들어있으므로 기체크로마토그래피 장치부(253)에서 분석하고자 하는 전지셀(10)의 생성물(15)만을 필터링하여 추출한다.
그리고 질량분석 장치부(251)에서는 기체크로마토그래피 장치부(253)를 통해 추출된 전지셀(10)의 생성물(15)에 대한 성분 분석을 수행하고 그 결과 데이터를 중앙 처리부(300)가 취합하게 된다.
나아가서 상기 도 3의 제2 실시예에서는 보다 정확한 테스트를 위해 전지셀 장착부(100)의 챔버(110) 내부 수용 공간(50) 상의 불순물을 배출시키고 진공상태를 만들면 전지셀(10)의 테스트 수행시에 챔버(110) 내부 수용 공간(50)의 일정압을 유지시켜 테스트 조건을 일정하게 유지시키는 진공 유지부(270)를 더 포함하고 있는데, 가령 도 4를 참조하면 진공압 펌프(미도시)와 연결된 진공 유지 라인(170)으로 챔버(110)의 내부 수용 공간(50)의 불순물 제거와 진공상태 형성 및 내부 압력 유지를 수행하고 이를 압력 측정부(180)를 통해 확인하고 제어할 수 있게 된다.
또한 상기 도 3의 제2 실시예에서는 이차 전지 테스트의 수행 과정을 상시 모니터링하여 문제 발생시 조치가 가능하게 하거나 테스트 수행 후 과정 수행에 대한 검토가 가능하도록 모니터링부(290)가 구비되는데, 이를 위해 상기 도 4에서는 챔버(11)의 일측에 관리자가 육안으로 챔버(110) 내부에서 수행 중인 테스트 과정을 실시간 확인 가능하도록 관찰 윈도우(291)가 형성되며, 수행 중인 테스트 과정의 실시간 확인뿐만 아니라 수행 후 그 과정에 대한 전반적인 검토가 가능하도록 챔버(110) 내부에 장착되어 챔버(110) 내부의 테스트 수행 과정을 촬영하는 카메라(295)가 형성될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는 전지셀의 충방전에 따른 생성물의 샘플링하고 그에 따른 결과를 분석함으로써 분석 프로세스에 대한 효율성을 더욱 증대시키면서 동시에 다수의 이차전지 또는 다종의 이차전지에 대한 분석도 가능한데, 이와 관련하여 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 이차 전지 테스트 시스템의 제3 실시예 제4 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
상기 도 5의 제3 실시예에서는 전지셀 장착부(100a)가 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n)로 구성되며, 각각의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n)마다 전지셀(11a, 11b, 11c,...101n)이 장착되는데, 이때 전지셀들은 모두 동일 종류의 전지셀을 장착하여 하나의 전지셀 제품에 대한 성능 평가의 정확도를 더욱 높일 수 있고, 또는 서로 다른 종류의 전지셀을 장착하여 다른 이종의 전지셀 제품에 대한 성능 평가를 동시에 수행할 수도 있다.
이를 위해 운반기체 공급부(230a)는 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 각각에 운반기체를 개별적으로 공급하기 위해 운반기체 제어 밸브(410)를 포함할 수 있으며, 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 각각마다 개별적인 운반기체 제어 밸브(411a, 411b, 411c,...411n)가 배치되고 이를 중앙 처리부(300a)에서 제어하여 개별적으로 운반기체의 공급을 제어할 수 있다.
또한 가스분석 장치부(250a)에도 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 각각에 대응하여 샘플링 제어 밸브(420)가 구비되며, 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 각각에 연계된 샘플링 제어 밸브(421a, 421b, 421c,...421n)를 중앙 처리부(300a)가 제어하여 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n)에서 선택적으로 생성물의 샘플링이 가능하다.
나아가서 상기 도 6의 제4 실시예에서는 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n)와 운반기체 공급부(230a) 간에 개별적인 운반기체 공급 라인(430)을 형성시켜, 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 각각에 해당되는 운반기체 공급 라인(431a, 431b, 431c,...431n)을 통해 운반 기체를 공급하고, 또한 가스분석 장치부(250a)와 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 간에도 각각에 대응하는 생성물 추출 라인(440)을 개별적으로 형성하여, 복수의 전지셀 장착부(101a, 101b, 101c,...101n) 중 선택된 전지셀 장착부에서의 생성물을 해당 생성물 추출 라인(441a, 441b, 441c,...441n)을 통해 샘플링할 수 있다.
한걸음 더 나아가서 상기 도 5의 제3 실시예와 상기 도 6의 제4 실시예에서의 구성이 선택적으로 결합될 수도 있는데, 가령 가스분석 장치부(250a)에는 상기 도 5의 제3 실시예에 따른 샘플링 제어 밸브(420)를 형성시키고, 가스분석 장치부(250a)에는 상기 도 6의 제4 실시예에 따른 생성물 추출 라인(440)을 개별적으로 형성시킬 수 있으며, 또한 가스분석 장치부(250a)에는 상기 도 6의 제4 실시예에 따른 운반기체 공급 라인(430)을 형성시키고, 가스분석 장치부(250a)에는 상기 도 5의 제3 실시예에 따른 샘플링 제어 밸브(420)를 적용할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 이차전지 테스트 시스템을 통해 복수 전지셀의 충방전에 따른 생성물의 각각 샘플링하고 그에 따른 결과를 분석함으로써 분석 프로세스에 대한 효율성을 더욱 증대시키면서 동시에 다수의 이차전지 또는 다종의 이차전지에 대한 분석도 가능하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 11a, 11b, 11c, 11n : 전지셀,
100 : 전지셀 장착부, 110 : 챔버,
120 : 인렛, 130 : 아웃렛,
150 : 급전라인,
210 : 충방전 제어부,
230 : 운반기체 공급부,
250 : 가스분석 장치부, 251 : 질량분석 장치부,
253 : 기체크로마토그래피 장치부, 255 : 가스샘플링 장치부,
270 : 진공 유지부, 290 : 모니터링부,
300 : 중앙 처리부,

Claims (8)

  1. 내부 수용 공간을 갖고 상기 수용 공간을 진공상태로 형성하며 외부 커버를 형성하기 이전의 전지셀이 장착된 챔버와 상기 챔버의 수용 공간 상에 장착된 전지셀의 적어도 일부분 이상이 담기도록 상기 챔버의 내부 수용 공간에 채워진 전해액을 포함하는 전지셀 장착부;
    상기 전지셀 장착부에 장착된 전지셀의 충방전을 수행하는 충방전 제어부;
    상기 챔버 내부로 운반기체를 공급하는 운반기체 공급부; 및
    상기 전지셀의 충방전에 따라 상기 전지셀과 상기 챔버의 수용 공간 상의 전해액 간의 반응으로 발생되는 생성물를 포집하여 분석하는 가스분석 장치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충방전 제어부를 통해 상기 전지셀에 대한 충방전을 제어하며,
    상기 운반기체 공급부의 상기 챔버 내부로의 운반기체 공급을 제어하며,
    상기 가스분석 장치부의 분석 데이터를 수집하는 중앙 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스분석 장치부는,
    상기 챔버 내부의 생성물을 포집하여 샘플을 추출하는 가스샘플링 장치부;
    상기 샘플에서 운반기체와 상기 전지셀에서 발생한 생성물을 분리하는 기체크로마토그래피 장치부; 및
    전지셀에서 발생한 기체에 대한 분석을 수행하는 질량분석 장치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 내부의 수용 공간을 초기 상태에서 진공상태로 만들고 상기 전지셀의 테스트 수행시 상기 챔버 내부의 수용 공간의 압력을 유지시키는 진공 유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 내부에 장착된 카메라; 또는
    상기 챔버의 일면에 형성된 유리창으로 구성되어 상기 챔버 내부의 수용 공간의 육안 확인을 가능케 하는 관찰창을 포함하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지셀 장착부는, 복수개의 챔버를 포함하며,
    상기 충방전 제어부는, 각각의 챔버에 장착된 전지셀마다 개별적으로 충방전을 수행하며,
    상기 운반기체 공급부는, 각각의 챔버에 개별적으로 운반기체를 공급하며,
    상기 가스분석 장치부는, 각각의 챔버로부터 생성물을 포집하여 분석하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 운반기체 공급부는, 상기 복수개의 챔버 각각에 대응되어 운반기체 제어 밸브를 더 포함하며,
    상기 운반기체 제어 밸브를 통해 상기 복수개의 챔버 각각에 대하여 개별적으로 운반기체 공급을 수행하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스분석 장치부는,
    상기 복수개의 챔버 각각에 대응하여 개별적으로 샘플을 추출하는 복수개의 가스샘플링 장치부를 포함하며,
    상기 복수개의 가스샘플링 장치부 중 선택된 가스샘플링 장치부가 샘플링한 샘플에 대하여 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 시스템.
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