KR101769182B1 - Method for detecting a secondary battery whose electrolyte is defectively impregnated - Google Patents

Method for detecting a secondary battery whose electrolyte is defectively impregnated Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전량 측정을 이용한 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시키는 공정, 상기 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시키는 제1 만충전 공정, 상기 베어셀의 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정, 및 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 판단 공정을 포함할 수 있다.
The present invention relates to a method for detecting failure of electrolyte impregnation of a secondary battery using charge amount measurement.
A method for detecting impurities in an electrolyte solution of a secondary battery according to the present invention includes the steps of injecting and impregnating an electrolyte into a bare cell, a first full charge step of applying power to the impregnated bare cell to fully charge the charged bare cell, And a determining step of determining the bare cell as a faulty impregnated cell when the charged amount by the first charged amount measuring step is less than the minimum value of the reference charging range.

Description

이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법{METHOD FOR DETECTING A SECONDARY BATTERY WHOSE ELECTROLYTE IS DEFECTIVELY IMPREGNATED}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for detecting impregnation failure of an electrolyte in a secondary battery,

본 발명은 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 충전량 측정을 이용한 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of detecting failure of electrolyte impregnation of a secondary battery, and more particularly, to a method of detecting failure of electrolyte impregnation of a secondary battery using charge amount measurement.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 그 중에서도 용이하게 충방전이 가능한 2차 전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 2차 전지 중 리튬 이온 전지는 수용액 전해질을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 종래의 2차 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점이 있어 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. Recently, interest in energy storage technology is increasing. Among them, the development of a secondary battery which can be easily charged and discharged has become a focus of attention. Among the secondary batteries currently in widespread use, the lithium ion battery has an advantage in that the operating voltage is higher and the energy density is much higher than that of a conventional secondary battery such as a Ni-MH, Ni-Cd or sulfuric acid-lead battery using an aqueous electrolyte It is getting popular in various fields.

일반적인 리튬 이온 전지의 조립은 다공성의 양극 및 음극과 세퍼레이터를 서로 번갈아 가며 겹친 후, 일정 크기 및 모양의 캔(can), 파우치(pouch) 등의 형상으로된 케이스에 삽입한 후, 전해액을 주입함으로써 이루어진다. 이때, 나중에 주입된 전해액은 모세관 힘(capillary force)에 의해 양극, 음극 및 세퍼레이터 사이로 스며들게 되는데, 이를 함침(含浸, impregnation), 또는 젖음(wetting)이라 한다. A general lithium ion battery is assembled by inserting porous positive electrodes and negative electrodes and a separator alternately with each other, inserting them into a case of a shape of a certain size and shape, a pouch, etc., and then injecting an electrolyte . At this time, the electrolyte injected later is impregnated between the positive electrode, the negative electrode and the separator by a capillary force, which is referred to as impregnation, or wetting.

한편, 이차 전지의 생산 공정에서는 각 공정에서 발생할 수 있는 불량을 선별하는 단계가 존재하는데, 상기와 같은 함침이 지연되는 경우 이차 전지의 구조상 하자가 아니라 단지 발현 성능이 시간적으로 지연된 것에 불과함에도, 불량 선별 단계에서 불량으로 선별될 가능성이 있다. 특히 불량으로 선별된 이차 전지(의 베어셀)는 폐기되므로, 베어셀 조립에 드는 노력과 비용이 무위로 돌아가게 된다는 문제점이 있다.On the other hand, in the production process of the secondary battery, there exists a step of selecting defects that may occur in each process. When the impregnation is delayed, the defective performance is not only a structural defect but a delay in time, There is a possibility of being selected as defective in the selection step. Particularly, since the secondary cell (the bare cell of the secondary cell) which is selected as the defective cell is discarded, there is a problem that effort and cost for assembling the bare cell are lost.

본 발명은 상기를 감안하여 안출된 것으로서, 함침된 이차 전지의 베어셀을 만충전한 후 충전량을 측정하여, 전해액 함침이 지연된 베어셀이 부당하게 폐기되는 것을 방지할 수 있는 방법을 제공한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of preventing a battery cell from delaying the impregnation of a battery after the cell is fully charged.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description It will be possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시키는 공정, 상기 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시키는 제1 만충전 공정, 상기 베어셀의 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정, 및 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 판단 공정을 포함할 수 있다.A method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a step of injecting and impregnating an electrolyte into a bare cell, a first full charge step of supplying power to the impregnated bare cell, A first charging amount measuring step of measuring a charged amount of the bare cell; and a determining step of determining the bare cell as a faulty impregnated cell when the charged amount by the first charged amount measuring step is less than the minimum value of the reference charging range.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 상기 제1 충전량 측정 공정 후에, 상기 베어셀을 기설정된 기간 동안 보관하는 보관 공정 및 상기 기설정된 기간이 도과하면 상기 베어셀의 개방 전압을 측정하는 개방 전압 측정 공정을 더 포함할 수 있고, 상기 판단 공정은, 상기 측정된 개방 전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였으면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 한다.The method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to another embodiment of the present invention may include a storing step of storing the bare cell for a predetermined period after the first charged amount measuring step, The method may further include an open-circuit voltage measuring step of measuring an open-circuit voltage of the bare cell, and the determining step determines that the bare cell is a faulty impregnated cell if the measured open- .

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 상기 개방 전압 측정 공정 후에, 상기 베어셀에 상기 전원을 인가하여 만충전시키는 제2 만충전 공정, 및 상기 베어셀의 충전량을 측정하는 제2 충전량 측정 공정을 더 포함할 수 있고, 상기 판단 공정은, 상기 제2 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 한다.The method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to still another embodiment of the present invention may further include a second full charge step of applying the power to the bare cell and performing full charge after the open- And a second charge amount measuring step of measuring a charge amount of the bare cell when the amount of charge by the second charge amount measuring step exceeds a predetermined charge amount, .

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 상기 판단 공정에서 함침 불량셀로 판단된 베어셀을, 양품셀로 취급하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to various embodiments of the present invention may further include a step of treating the bare cell determined to be the impregnating defective cell as a good cell in the determining step .

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 있어서, 상기 판단 공정은, 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 상기 개방 전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하면, 상기 베어셀을 저전압 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 한다.Further, in the method for detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to various embodiments of the present invention, the determining step may include determining whether the charged amount by the first charged amount measuring step is within the reference charging range, And if the open-circuit voltage is lower than a predetermined voltage drop, the cell is determined to be a low-voltage defective cell.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 있어서, 상기 판단 공정은, 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 상기 개방전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하고, 상기 제2 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 상기 베어셀을 저전압 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 한다.Further, in the method for detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to various embodiments of the present invention, the determining step may include determining whether the charged amount by the first charged amount measuring step is within the reference charging range, And if the open-circuit voltage is higher than a predetermined voltage drop, and the charge amount by the second charge-amount measurement process exceeds a predetermined charge amount, the bare cell is determined to be a low-voltage defective cell.

본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 측정한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만인 경우 당해 베어셀을 함침 불량셀로 판단할 수 있으므로, 함침 불량셀을 용량 불량셀로 오인하여 폐기하지 않고 다시 정상적인 베어셀로 전환시킬 수 있다. 이로써 베어셀 조립에 드는 노력과 비용이 무위로 돌아가지 않게 할 수 있고, 이차 전지의 베어셀의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to various embodiments of the present invention, when the measured charge amount is less than the minimum value of the reference charge range, the bare cell can be determined as a faulty impregnated cell. Therefore, the impregnated faulty cell is mistaken for a capacity- . ≪ / RTI > As a result, it is possible to prevent the effort and cost involved in assembling the bare cell from being lost, and to improve the productivity of the bare cell of the secondary cell.

도 1은 전해액 함침 지연이 이차 전지 베어셀의 충전량과 전압에 미치는 영향을 개념적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 실시하여 얻은 베어셀의 충전량 분포를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.
FIG. 1 conceptually illustrates the effect of the electrolyte impregnation delay on the charge amount and voltage of the secondary cell bare cell.
FIG. 2 shows a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a distribution of the charged amount of a bare cell obtained by performing a method of detecting a failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하에서는 함침 지연(불량)을 포함하여 이차 전지의 베어셀의 제조 공정상에서 발생할 수 있는 불량을 설명하기로 한다.Hereinafter, defects that may occur in the manufacturing process of the bare cell of the secondary battery including impregnation delay (defective) will be described.

도 1은 전해액 함침 지연이 이차 전지 베어셀의 충전량과 전압에 미치는 영향을 개념적으로 나타낸다. FIG. 1 conceptually illustrates the effect of the electrolyte impregnation delay on the charge amount and voltage of the secondary cell bare cell.

본 발명이 적용될 수 있는 이차 전지의 베어셀은 전극조립체 및 전극조립체를 수용하는 케이스를 포함할 수 있다. 상기 케이스는 파우치 또는 캔 형상을 가질 수 있으며, 전극 조립체는 양극, 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 비수계 전해액을 포함할 수 있다. 상기 양극 및 음극은 각각 양극 활물질 및 음극 활물질을 포함할 수 있다. The bare cell of a secondary battery to which the present invention can be applied may include an electrode assembly and a case for accommodating the electrode assembly. The case may have a pouch or can shape, and the electrode assembly may include a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. The positive electrode and the negative electrode may include a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.

한편, 이차 전지에 있어서 전해액의 함침 또는 젖음이란, 비수계 전해액이 모세관 힘에 의해 양극, 음극 및 세퍼레이터 사이로 스며드는 것을 나타낸다. 구체적으로는 전해액이 전극 표면의 전극 활물질 내로 침투하는 것을 말한다.On the other hand, the impregnation or wetting of the electrolyte in the secondary battery indicates that the non-aqueous liquid electrolyte permeates between the positive electrode, the negative electrode and the separator by the capillary force. Specifically, it means that the electrolyte penetrates into the electrode active material on the surface of the electrode.

그러나, 양극, 음극(특히 양극, 음극 활물질) 및 세퍼레이터는 모두 소수성(hydrophobicity)이 큰 물질인 반면, 전해액은 친수성(hydrophilicity) 물질이기 때문에, 전해액의 함침이 신속히 이루어지지 않는 경우가 많다(이른바 함침 지연 혹은 함침 불량). 특히, 함침 지연 등으로 전해액의 함침성이 떨어지면, 전극의 활물질 입자에 전해액이 도달하지 못하여 리튬이온의 이동이 원활하지 못하게 되어 정상적인 이차 전지의 성능 발현이 지연된다.However, the positive electrode, the negative electrode (particularly, the positive electrode and the negative electrode active material) and the separator are all hydrophobic substances, while the electrolytic solution is a hydrophilic material, so that impregnation of the electrolyte solution is often not performed rapidly Delay or poor impregnation). In particular, if the impregnation property of the electrolyte is decreased due to the impregnation delay or the like, the electrolyte solution does not reach the active material particles of the electrode, so that the lithium ion migration is not smooth and the performance of the normal secondary battery is delayed.

예를 들어, 도 1(A)를 참조하면, 함침이 지연된 이차 전지(100)는 전해액이 함침되어 활성화된 부분(a)와 함침이 지연되어 비활성화된 부분(b)로 구분될 수 있다. 이때 이차 전지(100)의 높이는 전압(V), 밑넓이는 충전량(mAh), 부피는 전기 에너지(J)를 개념적으로 나타낸다. For example, referring to FIG. 1 (A), the secondary battery 100 in which the impregnation is delayed can be divided into the activated part (a) impregnated with the electrolyte and the inactivated part (b) after the impregnation is delayed. At this time, the height of the secondary battery 100 conceptually represents the voltage (V), the charging amount (mAh) as the base, and the electric energy (J) as the volume.

이차 전지(100)는 충전 공정을 거치면, 함침이 이루어진 부분에 한하여 미리 설정되는 전압인 4.2V까지 충전이 되어 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 이는 활성화된 부분(a)로 나타낼 수 있다. 반면, 함침이 지연되어 비활성화된 부분(b)는 활성화되지 못하고 전기 에너지를 저장할 수 없다.When the secondary battery 100 is subjected to the charging process, the secondary battery 100 can be charged up to 4.2V, which is a preset voltage, to store the electric energy, which can be represented by the activated part (a). On the other hand, the portion (b) inactivated due to the delay of impregnation can not be activated and can not store electric energy.

그러나, 시간이 경과에 따라 전해액의 함침이 진행되고, 이윽고 도 1(B)와 같이 함침이 완료되면, 이차 전지(100)의 비활성화된 부분(b)가 소멸될 수 있다. 그러나 이차 전지(100)에 저장된 에너지는 도 1(A)에 저장된 에너지 그대로 이므로(함침 진행 중 자연적 에너지 소실은 고려하지 않는다), 전압이 강하하고, 더 전기 에너지를 저장할 수 있음에도 불구하고 상기 비활성화된 부분(b)와 거의 동일한 에너지만큼이 비어 있게 된다(부분(c)).However, if the impregnation of the electrolyte proceeds with time and the impregnation is completed as shown in FIG. 1 (B), the inactivated portion (b) of the secondary battery 100 may disappear. However, since the energy stored in the secondary battery 100 is the same as the energy stored in FIG. 1 (A) (the natural energy loss during the impregnation process is not considered), the voltage drops and the deactivated (Part (c)) is almost equal to the energy of the part (b).

요컨대, 함침이 지연된 경우, 충전된 전기 에너지를 저장할 공간(활성화된 부분(a))이 충분히 형성되지 않고, 충전 공정 이후에 함침이 완료되면 전압 강하가 발생할 수 있다. 즉, 함침이 지연되면 이차 전지의 성능 발현에 지장이 생긴다. 한편, 상기 부분(c)의 경우에는 추후 재차 충전 공정을 거치게 되면 다시 전기 에너지를 저장할 수 있는데, 이것은 후술하는 용량 불량과 구별되는 점이다. That is, when the impregnation is delayed, a space (activated portion (a)) for storing the charged electric energy is not sufficiently formed, and a voltage drop may occur when the impregnation is completed after the charging process. That is, if the impregnation is delayed, the performance of the secondary battery is deteriorated. On the other hand, in the case of the portion (c), the electric energy can be stored again if the charging process is performed again later. This is distinguished from the capacity failure described later.

상술한 바와 같이, 함침 지연이 이차 전지의 성능 발현에 지장을 주므로, 함침 공정 시에는 일반적으로 함침이 이루어지는 곳의 압력을 높게 유지하거나 특정 온도로 설정하는 등 함침 속도를 높이기 위한 까다로운 공정 조건을 구비하게 된다. 이에 따라서 상기 까다로운 공정 조건을 만족하지 못하는 경우에는 대량으로 함침 불량이 발생할 수 있다.As described above, since the impregnation delay hinders the performance of the secondary battery, the impregnation process generally has a severe process condition for increasing the impregnation speed, such as maintaining the pressure at the impregnation point high or setting the specific temperature . Accordingly, when the difficult process conditions are not satisfied, impregnation failure may occur in a large amount.

한편, 상기 함침 지연(불량)과 대비되는 불량으로서, 이른바 용량 불량이 있다. 용량 불량은 주로 이차 전지의 베어셀을 제조함에 있어서 각종 재료, 물질 등의 주입량, 적용량이 정상적인 경우보다 많거나 적은 경우에 발생한다. 예를 들어, 전극에 전극 활물질이 부족하게 적용된 경우, 베어셀에 전해액의 양이 적게 주입된 경우, 전극 커팅(cutting)시 과도한 커팅으로 양품보다 그 면적이 줄어든 경우, 절연 테이프가 전극의 과도하게 넓은 면적을 가리는 경우 등이 있다. On the other hand, there is a so-called capacity defect as a deficiency compared with the impregnation delay (defective). The defective capacity occurs mainly when the amount of application of various materials, materials, and the applied amount in the bare cell of the secondary battery is more or less than that in the normal case. For example, in the case where an electrode active material is insufficiently applied to an electrode, an electrolyte is injected into a bare cell in a small amount, and the area of the bare cell is reduced by excessive cutting during electrode cutting, And the case of covering a large area.

이러한 용량 불량은 통상, 각각의 해당 공정상에서 각 베어셀(혹은 전극조립체) 별로 검출될 수 있다. 예를 들어 전극에 전극 활물질이 부족하게 적용된 경우 무게를 측정하거나, 비전을 사용하여 불량 여하를 검출할 수 있고, 전해액 주입량이 부족한 경우에는 무게를 측정하여 용량 불량셀을 솎아낼 수 있다. Such a capacity defect can usually be detected for each bare cell (or electrode assembly) in each process. For example, when an electrode active material is insufficiently applied to an electrode, a weight can be measured or a defect can be detected using a vision. If the electrolyte injection amount is insufficient, the weight can be measured and a defective cell can be removed.

이러한 용량 불량은 각 베어셀마다 각 공정에 있어서 발생할 수 있는 것으로서 한번에 대량으로 발생하기 어려운 점, 용량 불량이 발생할 확률도 통상 1% 이내인 점, 용량 불량으로 인한 충전량 또는 전압의 오차도 상대적으로 미미하다는 점에서, 함침 지연(또는 불량)과는 구별된다.Such a capacity defect can occur in each process for each bare cell, and it is difficult to generate a large quantity at a time, the probability of occurrence of a capacity defect is usually within 1%, the error of a charge amount or a voltage due to a capacity defect is also insignificant , It is distinguished from impregnation delay (or failure).

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 도면과 함께 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.FIG. 2 shows a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시키는 함침 공정(단계 S201), 상기 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시키는 제1 만충전 공정(단계 S202), 상기 전원이 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정(단계 S203), 및 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 판단 공정(단계 S204)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a step of impregnating and impregnating an electrolyte into a bare cell (step S201) (Step S202) for measuring the amount of charge applied to the bare cell by the power source (step S203), and a first charge amount measurement step (step S203) for measuring the charge amount by the first charge amount measurement step And judging the bare cell to be a faulty impregnated cell if the measured bare cell is less than the minimum value of the reference charging range (step S204).

단계 S201에서는 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시킬 수 있다. 베어셀의 안에서는 모세관 현상에 의하여 전해액이 퍼져 베어셀을 활성화시킨다. In step S201, the electrolytic solution can be injected into the bare cell and impregnated. In the bare cell, the electrolytic solution spreads by the capillary phenomenon to activate the bare cell.

단계 S202에서는 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시킬 수 있다. 함침된 베어셀을 충전시키는 방법으로는 예를 들어, 충전시 정전류(Constant Current; CC) 구간과, 정전압(Contant Voltage; CV)구간을 이어서 수행하는 방법이 있다. CC 구간에서 전류를 일정하게 인가함으로써 전기 에너지를 이차 전지에 충전한다. CC 구간에서는 충전이 진행됨에 따라 이차 전지의 전압이 상승하게 되는데, 이차 전지의 전압이 미리 설정된 전압값(예를 들어, 4.2V)에 이르면 CV 구간으로 이행하여 충전을 계속한다. CV 구간에서는 상기 미리 설정된 전압값(4.2V)을 유지하면서 충전한다. 이와 같은 CV 구간에서는 전압값(4.2V)을 유지하면서 전류를 일정하게 줄여 전류값이 기설정된 값(예를 들어 용량이 2000mAh인 전지의 경우 2000에 1/20를 곱한 100mA)에 이르면 만충전으로 판단하고 충전을 중단할 수 있다.In step S202, power can be applied to the impregnated bare cell to charge the battery. As a method of filling the impregnated bare cell, for example, there is a method of continuously performing a constant current (CC) section and a constant voltage (CV) section during charging. The secondary battery is charged with electrical energy by constantly applying current in the CC section. In the CC section, the voltage of the secondary battery rises as the charging progresses. When the voltage of the secondary battery reaches a predetermined voltage value (for example, 4.2V), the operation proceeds to the CV section to continue charging. In the CV section, charging is performed while maintaining the preset voltage value (4.2 V). In such a CV section, the current is constantly decreased while maintaining the voltage value (4.2 V), and when the current value reaches a predetermined value (for example, 100 mA obtained by multiplying 2000 by 1/20 in the case of the battery having a capacity of 2000 mAh) And can stop charging.

단계 S203에서는 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 측정할 수 있다. 충전량(Q)을 측정하는 방법으로는, 예를 들어 수학식 1과 같이, 단계 S202의 상기 전원이 인가한 전류(i)를 시간(t)에 따라 적분하는 방법이 있다. In step S203, the charged amount applied to the bare cell can be measured. As a method of measuring the charged amount Q, for example, there is a method of integrating the current (i) applied by the power source in step S202 according to the time (t) as shown in equation (1).

Figure 112014058845616-pat00001
Figure 112014058845616-pat00001

단계 S204에서는 상기 단계 S203에서 측정한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이면, 당해 베어셀을 함침 불량셀로 판단할 수 있다. 반대로. 상기 단계 S204에서 판단한 충전량이 기준충전범위 내이거나, 기준충전범위의 최대값을 초과하는 경우는 통상의 이차 전지 제조 공정을 계속하여 수행할 수 있다. 예컨대, 기준 충전 용량이 2200mAh이고, 기준충전범위가 2200±20mAh인 경우, 2180mAh 미만의 베어셀은 함침 불량셀로 판단될 수 있다. In step S204, if the charged amount measured in step S203 is less than the minimum value of the reference charging range, the bare cell can be determined as a faulty impregnated cell. Contrary. If the charged amount determined in step S204 is within the reference charging range or exceeds the maximum value of the reference charging range, the normal secondary battery manufacturing process can be continuously performed. For example, when the reference charging capacity is 2200 mAh and the reference charging range is 2200 +/- 20 mAh, the bare cell of less than 2180 mAh can be judged as a faulty impregnated cell.

한편, 실시 형태에 따라서는 상기 단계 S204에 이어서, 함침 불량셀로 판단된 베어셀을 양품셀로 취급하는 공정을 더 수행할 수도 있다. 즉, 함침 불량셀로 판단된 베어셀이라 하더라도 폐기하지 않고 이어지는 제조 공정을 수행시킴으로써 정상적인 베어셀로 기능시킬 수 있다. On the other hand, according to the embodiment, following the step S204, a step of treating the bare cell judged as a faulty impregnated cell as a good cell may be further carried out. That is, even if the bare cell is determined to be a faulty impregnated cell, it can function as a normal bare cell by performing the subsequent manufacturing process without discarding it.

이것은 함침의 지연(또는 불량)이 이차 전지 베어셀의 구조적인 결함에서 비롯된 것이 아니라 함침 속도가 재료의 특성상 늦는 것에서 비롯된 것임에서 가능한 것이다. 다시 말해 기설정된 시간이 지나면 전해액의 함침은 완료될 수 있고, 통상적인 이차 전지 제조 공정에 따른 또다른 만충전 공정에 의하여 정상적인 베어셀로 기능할 수 있기 때문이다.This is possible because the impregnation delay (or failure) is not due to structural defects of the secondary cell bare cell but because the impregnation speed is due to the nature of the material. In other words, the impregnation of the electrolytic solution can be completed after a predetermined time, and it can function as a normal bare cell by another full charge process according to a conventional secondary cell manufacturing process.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 실시하여 얻은 베어셀의 충전량 분포(예를 들어 단계 S203에서 측정된 각 베어셀에 대한 충전량의 분포)를 나타낸다.3 shows a distribution of the charged amount of the bare cell (for example, the distribution of the charged amount for each bare cell measured in step S203) obtained by performing the method of detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to the embodiment of the present invention .

도 3을 참조하면, 기둥 형상의 각 상자그림(box and whisker plot)은 생산 일자별로 제조되는 이차 전지 베어셀의 충전량을 정규 분포화시킨 것을 나타낸다. 상자그림 각각은 일자별로 제조된 약 30000개~100000개(많은 경우 200000개)의 베어셀로 구성될 수 있다. 한편, 도 3의 베어셀에 있어서는, 예컨대 기준 충전 용량은 2200mAh이고, 기준충전범위는 2200±20mAh이다. Referring to FIG. 3, box and whisker plots indicate that the charged amount of the secondary battery bare cell manufactured by production date is normalized. Each of the boxes can be composed of about 30000 ~ 100000 (200000 in many cases) bare cells manufactured by day. On the other hand, in the bare cell of Fig. 3, for example, the reference charging capacity is 2200 mAh and the reference charging range is 2200 +/- 20 mAh.

예를 들어 도 3의 가장 좌측의 상자그림(a)에 있어서, 2199.00mAh는 중앙값(median), 2194.00mAh는 제1 사분위수(1Q), 2204.00mAh는 제3 사분위수(3Q), 2219.00mAh는 최대값, 그리고 2179.00mAh는 최소값을 나타낸다. 중앙값을 기준으로 제1 사분위수(1Q)와 제3 사분위수(3Q) 사이에서 상자로 나타낸 범위는 당해 생산 일자에 생산된 베어셀들 중 50%의 베어셀들이 각각 저장하는 충전량의 범위를 나타낸다. 또한, 상기 최대값과 상기 최소값은 당해 생산 일자에 제조된 베어셀의 충전량의 최대값 및 최소값을 나타낸다.For example, in the leftmost box (a) of FIG. 3, 2199.00 mAh is the median, 2194.00 mAh is the first quartile (1Q), 2204.00 mAh is the third quartile (3Q), 2219.00 mAh Maximum value, and 2179.00 mAh represents the minimum value. The range indicated by box between the first quartile (1Q) and the third quartile (3Q) based on the median represents the range of the charged amount stored by the bare cells of 50% of the bare cells produced on the production date . The maximum value and the minimum value represent a maximum value and a minimum value of the charged amount of the bare cell manufactured on the production date.

도 3을 참조하면, 상자그림(a)를 비롯하여 대다수의 상자그림에 있어서, 제1 사분위수(1Q)와 제3 사분위수(3Q) 간 50%의 베어셀들의 충전량을 나타내는 상자는 모두 2200±20mAh의 범위 내에 드는 것을 알 수 있다. 그러나, 우측에서 두 번째 상자그림(b)의 50%의 베어셀들의 충전량을 나타내는 상자(2161.00mA~2172.00mA)는 기준충전범위의 하한(2180mAh)보다 낮은 충전량을 가지고, 또한 상자그림(b)의 거의 모든 수만 개 베어셀들은 기준 충전량(2200mAh)보다 낮은 충전량을 보이고 있다. 따라서 상자그림(b)의 베어셀들을 생산하였던 일자에는 제조 공정상에 이상이 발생하였다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, in the box diagrams (a) and most of the boxes, boxes indicating the charged amount of the bare cells of 50% between the first quartile (1Q) and the third quartile (3Q) 20 mAh. ≪ / RTI > However, the box (2161.00mA ~ 2172.00mA) showing the charge amount of 50% of the bare cells in the second box picture (b) on the right side has a charge amount lower than the lower limit (2180mAh) Almost all tens of thousands of bare cells are charged at less than the reference charge (2200 mAh). Therefore, it can be seen that an abnormality occurred in the manufacturing process on the day when the bare cells of the box figure (b) were produced.

그런데, 이차 전지에 대한 일반적인 대량 생산 시스템을 구비하고 있는 경우 각 공정상에 있어서 용량 불량은 그 발생률이 통상 1% 이하인 점, 또한 각 공정마다 불량셀을 선별하고 단계를 구비하고 있는 점을 고려하였을 때, 대량으로 충전량이 낮게 측정된 상자그림(b)의 베어셀 모두를 용량 불량으로 보기에는 무리가 있다. However, in a case where a general mass production system for a secondary battery is provided, it is considered that the generation rate of capacity defects in each process is usually 1% or less, and that defective cells are selected and steps are provided for each process , It is difficult to consider all of the bare cells of the box (b), which is measured to have a large amount of charge, to be defective.

아울러, 용량 불량 중 하나인 저전압 불량셀의 경우, 상기 도 2의 단계 S202에 의한 제1 만충전 공정 중에도 방전이 지속적으로 일어난다. 도 1의 상자로 비유하면 저전압 불량이 일어난 베어셀에는 함침이 지연된 부분(b)가 존재하지는 않으나 상자에 구멍이 존재하는 경우이다. 즉, 만충전을 위하여는 새어나가는 전기 에너지만큼을 더 공급해야 하므로, 함침 불량셀 및 양품 베어셀보다 충전량이 더 클 수밖에 없다. 따라서, 상자그림(b)의 베어셀들을 저전압 불량으로 보기도 어렵다.In addition, in the case of a low-voltage defective cell which is one of the capacity defects, the discharge is continuously generated even during the first full-charge process by the step S202 of FIG. When referring to the box of FIG. 1, a bare cell in which an undervoltage failure occurs does not have a portion (b) delayed impregnation but a hole exists in the box. That is, since the battery needs to supply as much of the leaking electrical energy as possible for full charge, the charging amount is necessarily larger than that of the impregnated defective cell and the defective bare cell. Therefore, it is difficult to see the bare cells of the box figure (b) as under-voltage defects.

그러므로, 대량 생산 프로세스 하에서, 전해액 함침 공정을 수행하기 위한 공정 조건이 어떠한 이유로 인하여 맞지 않으면 함침 지연(불량)이 대량으로 발생할 수 있는 점, 압력 등 상기 함침 공정의 공정 조건이 매우 까다로운 점, 용량 불량에 의한 충전량의 오차는 전해액 함침 불량에 의한 것보다 현저히 작은 점, 또한 도 1(A)에서 나타낸 바와 같이 함침 지연이 발생하면 비활성화된 부분(b)의 충전량만큼이 충전될 수 없는 점에서 상자그림(b)의 수 만개의 베어셀은 함침 불량에 의한 함침 불량셀이라고 판단할 수 있다. Therefore, under the mass production process, impregnation delay (defective) can occur in a large amount if the process conditions for performing the electrolyte solution impregnation process are not met for some reason, the process conditions of the impregnation process such as pressure are very difficult, (B) can not be charged as much as the amount of the deactivated portion (b) when the impregnation delay occurs as shown in Fig. 1 (A) it can be judged that tens of thousands of bare cells of (b) are impregnated defective cells due to impregnation defects.

본 발명에 의한 일 실시예에 의한 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 의하면, 측정한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만인 경우 당해 베어셀을 함침 불량셀로 판단할 수 있으므로, 함침 불량셀을 용량 불량셀로 오인하여 폐기하지 않고, 별도로 선별하여 함침을 완료시킨 후 다시 정상적인 베어셀로 전환시킬 수 있다. 이로써 베어셀 조립에 드는 노력과 비용이 무위로 돌아가지 않게 할 수 있고, 이차 전지의 베어셀의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to the embodiment of the present invention, when the measured charged amount is less than the minimum value of the reference charging range, the bare cell can be determined as a faulty impregnated cell, It is possible to switch to a normal bare cell after completing the impregnation without separately obliterating it as a defective cell. As a result, it is possible to prevent the effort and cost involved in assembling the bare cell from being lost, and to improve the productivity of the bare cell of the secondary cell.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.4 illustrates a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시키는 함침 공정(단계 S401), 상기 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시키는 제1 만충전 공정(단계 S402), 상기 전원이 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정(단계 S403), 상기 베어셀을 기설정된 기간 동안 보관하는 보관 공정(단계 S404), 및 상기 기설정된 기간이 도과하면 상기 베어셀의 개방 전압을 측정하는 개방 전압 측정 공정(단계 S405), 및 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이고, 상기 개방전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였으면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 판단 공정(단계 S406)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a method of detecting impregnation failure of an electrolyte in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a step of impregnating an electrolyte into a bare cell and impregnating the bare cell (step S401) (Step S402) for measuring the amount of charge applied to the bare cell by the power source (step S403), storing the bare cell for storage for a preset period of time (Step S404), and an open-circuit voltage measuring step (step S405) of measuring an open-circuit voltage of the bare cell over a predetermined period of time, and a step of measuring an open- If the open-circuit voltage is higher than the predetermined voltage drop, the determining step may determine that the bare cell is a faulty impregnated cell (step S406).

단계 S401 내지 단계 S403는 도 2의 단계 S201 내지 단계 S203의 공정과 각각 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. Steps S401 to S403 are substantially the same as steps S201 to S203 in Fig. 2, respectively, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

단계 S404에서는 단계 S401 내지 단계 S403에 의하여 만충전된 베어셀을 기설정된 기간 동안 보관한다. 구체적으로, 단계 S401 내지 단계 S403에 의하여 만충전된 베어셀을 3~5일 동안 상온에서 보관하여 자연적으로 전압 강하가 일어나도록 한다. In step S404, the fully charged bare cell is stored for a preset period of time by steps S401 to S403. More specifically, the bare cell charged in step S401 to step S403 is stored at room temperature for 3 to 5 days, so that a voltage drop occurs naturally.

단계 S405에서는 상기 기설정된 기간이 도과한 후 상기 베어셀의 개방 전압을 측정한다. 이로써 자연적을 강하한 개방 전압을 확인할 수 있다.In step S405, the open-circuit voltage of the bare cell is measured after the predetermined period has elapsed. As a result, it is possible to confirm the open-circuit voltage which is natural.

단계 S406에서는 상기 단계 S403에서 측정한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이고, 상기 단계 S405에서 측정된 개방전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였으면, 당해 베어셀을 함침 불량셀로 판단할 수 있다. 예를 들어 기준 충전 용량이 2200mAh이고, 기준충전범위가 2200±20mAh이며, 상기 기설정된 전압 강하량이 60mV인 경우, 단계 S403에서 측정된 충전량이 2166mAh 이고, 단계 S404에서 5일 동안 보관한 베어셀의 개방 전압이 단계 S405에 있어서 4.2V에서 4.12V로 강하하였다면 당해 베어셀은 함침 불량셀로 판단될 수 있다If it is determined in step S406 that the charge amount measured in step S403 is less than the minimum value of the reference charge range and the open-circuit voltage measured in step S405 is greater than the preset voltage drop amount, the bare cell may be determined as a faulty impregnated cell. For example, when the reference charge capacity is 2200 mAh, the reference charge range is 2200 +/- 20 mAh, and the predetermined voltage drop amount is 60 mV, the charge amount measured in step S403 is 2166 mAh, and in step S404, If the open-circuit voltage has dropped from 4.2 V to 4.12 V in step S405, the bare cell may be determined as a faulty impregnated cell

한편, 측정된 개방전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였다는 것은, 수 많은 베어셀의 전압 강하량을 통계적으로 분석하여, 정규분포상에서 기설정된 범위를 벗어나서 강하하였다는 것으로도 이해될 수 있다.On the other hand, the fact that the measured open-circuit voltage is higher than the predetermined voltage drop can be understood as a result of statistical analysis of the voltage drop of many bare cells and dropping out of a predetermined range on the normal distribution.

상기 단계 S406과 같은 판단이 가능한 이유는, 일 실시예의 충전량과 관련된 부분에서 설명한 것과 아울러, 함침 불량셀의 경우 기설정된 기간 동안 보관되면 함침이 완료되고, 이에 따라 양품셀의 자연적 전압 강하보다 더 큰 전압 강하가 발생하기 때문이다(도 1(B)참조). 다만, 용량 불량셀 중 하나인 저전압 불량셀에서도, 단계 S404에 의한 기설정된 기간 동안에 자연적 전압 강하에 더하여 자체적인 방전에 의한 전압 강하가 더해진다. 그러나 용량 불량셀의 전압 강하는 양품셀의 전압 강하와 비슷하거나 약간 더 클 뿐 그 크기는 함침 불량셀의 전압 강하보다 작은 것이 일반적이다.The reason why the determination is the same as in the step S406 is that, in the case of the impregnation failure cell, the impregnation is completed when the impregnation failure cell is stored for a preset period of time, And a voltage drop occurs (see Fig. 1 (B)). However, even in the low voltage defective cell which is one of the capacity fault cells, the voltage drop due to the self discharge is added in addition to the natural voltage drop during the predetermined period of time in step S404. However, the voltage drop of the defective cell is about the same as or slightly larger than the voltage drop of the good cell, and the size is generally smaller than the voltage drop of the defective cell.

한편, 실시 형태에 따라서는 일 실시예과 마찬가지로, 상기 단계 S406에 이어서, 함침 불량셀로 판단된 베어셀을 양품셀로 취급하는 공정을 더 수행할 수도 있다. 즉, 함침 불량셀로 판단된 베어셀이라 하더라도 폐기하지 않고 이어지는 제조 공정을 수행시킴으로써 정상적인 베어셀로 기능시킬 수 있다. On the other hand, according to the embodiment, a step of treating the bare cell determined to be a faulty impregnated cell as a good cell may be further performed following the step S406, as in the embodiment. That is, even if the bare cell is determined to be a faulty impregnated cell, it can function as a normal bare cell by performing the subsequent manufacturing process without discarding it.

또한, 다른 실시 형태에 있어서, 단계 S406의 판단 공정은, 단계 S403의 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 단계 S405에서 측정된 개방 전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하면, 상기 베어셀을 저전압 불량셀로 판단하는 것일 수 있다.Further, in another embodiment, the determining step of step S406 may be such that the charging amount by the first charging amount measuring step of step S403 is within the reference charging range or is not less than the maximum value of the reference charging range, Is determined to be lower than the predetermined voltage drop amount, the bare cell may be determined to be a low voltage defective cell.

상기 실시 형태의 경우, 저전압 불량셀의 제1 충전량 측정값이 함침 불량셀보다 높은 점, 및 단계 S405에서 측정된 전압 강하량이 함침 불량셀의 그것보다 적은 점에서 함침 불량셀과 구별될 수 있다. 이로써, 저전압 불량셀이 가령 이차 전지 베어셀의 각 제조 공정에서 불량으로서 검출되지 않았더라도 저전압 불량셀과 함침 불량셀은 선별되어 각기 다른 처리를 받을 수 있게 된다. In the case of the above embodiment, the impurity defect cell can be distinguished from the impurity defect cell in that the first charge amount measurement value of the low voltage fault cell is higher than the impregnation failure cell and the voltage drop amount measured in step S405 is smaller than that of the impregnation failure cell. Thus, even if the low-voltage defective cell is not detected as defective in each manufacturing process of the secondary cell bare cell, for example, the low-defective cell and the defective-defective cell can be selected and treated differently.

본 발명에 의한 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 의하면, 일 실시예에 의한 방법에 의한 이점에 더하여, 함침 불량셀의 전압 강하가 더 큰 것을 이용해 더욱 정확도 높게 함침 불량셀을 검출할 수 있게 되어 이차 전지의 베어셀의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.According to the method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to another embodiment of the present invention, in addition to the advantages of the method according to the embodiment, the voltage drop of the impregnated defective cell can be more accurately detected, It is possible to detect the cell, thereby further improving the productivity of the bare cell of the secondary battery.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법을 나타낸다.FIG. 5 illustrates a method of detecting failure of electrolyte impregnation in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법은, 전해액을 베어셀에 주입하여 함침시키는 함침 공정(단계 S501), 상기 함침된 베어셀에 전원을 인가하여 만충전시키는 제1 만충전 공정(단계 S502), 상기 전원이 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정(단계 S503), 상기 베어셀을 기설정된 기간 동안 보관하는 보관 공정(단계 S504), 및 상기 기설정된 기간이 도과하면 상기 베어셀의 개방 전압을 측정하는 개방 전압 측정 공정(단계 S505), 상기 베어셀에 상기 전원을 인가하여 만충전시키는 제2 만충전 공정(단계 S506), 및 상기 전원이 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 측정하는 제2 충전량 측정 공정(단계 S507), 상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이고, 상기 개방 전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였으며, 상기 제2 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단하는 판단 공정(단계 S508)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a method of detecting failure in electrolyte impregnation of a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a step of impregnating and impregnating an electrolyte into a bare cell (step S501) (Step S502) for measuring the amount of charge applied to the bare cell by the power source (step S503), storing the bare cell for a preset period of time (Step S504), and an open-circuit voltage measuring step (step S505) for measuring an open-circuit voltage of the bare cell over a predetermined period of time, a second full-charge step (Step S506), and a second charge level measurement step (step S507) for measuring the charge level applied to the bare cell by the power source, and the second charge level measurement step (Step S508), and if the open-circuit voltage is lower than the predetermined voltage drop, and the charge amount by the second charge-amount measurement process exceeds a predetermined charge amount, . ≪ / RTI >

단계 S501 내지 단계 S505는 도 4의 단계 S401 내지 단계 S205의 공정과 각각 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. Steps S501 to S505 are substantially the same as the steps S401 to S205 in Fig. 4, respectively, and thus a detailed description thereof will be omitted.

단계 S506에서는 베어셀에 전원을 인가하여 미리 설정된 전압(예를 들어 4.2V)으로 만충전시킬 수 있다(제2 만충전 공정). 본 공정에 의하여 베어셀은 단계 S504의 기설정된 기간 동안 소실된 충전량을 보상받는다.In step S506, the bare cell can be fully charged with a predetermined voltage (for example, 4.2 V) by applying power to the bare cell (second full charge step). By this process, the bare cell is compensated for the amount of charge lost during the predetermined period of step S504.

단계 S507에서는 전원이 상기 베어셀에 대하여 인가한 충전량을 예를 들어 도 2의 단계 S203와 마찬가지의 방법으로 측정할 수 있다(제2 충전량 측정 공정). In step S507, the amount of charge applied to the bare cell by the power source can be measured, for example, in the same manner as in step S203 of FIG. 2 (second charging amount measuring step).

단계 S508에서는 단계 S502의 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 미만이고, 단계 S505에서 측정된 개방 전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하였으며, 단계 S507의 제2 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 상기 베어셀을 함침 불량셀로 판단할 수 있다. 이때, 기설정된 충전량이란, 상기 단계 S504에 의한 기설정된 기간이 도과한 시점의 충전량에서부터 당해 베어셀을 만충전시키는데 필요한 충전량을 지칭하는 것으로서, 양품셀의 경우 상기 단계 S504에 의한 기설정된 기간 동안 자연적으로 소실된 충전량이 된다. In step S508, it is determined in step S502 that the charged amount by the first charged amount measuring step is less than the minimum value of the reference charging range, the open-circuit voltage measured in step S505 is stronger than the predetermined voltage drop amount, When the charged amount exceeds the predetermined charged amount, the bare cell can be determined as a faulty impregnated cell. At this time, the predetermined charging amount refers to the amount of charge required to fully charge the bare cell from the charging amount at a predetermined time period according to the predetermined period of time in the step S504. In the case of the good cell, The charged amount becomes the lost amount.

함침 불량셀의 경우, 상기 단계 S504에 의한 기설정된 기간 동안 보관되어 함침이 완료되면 도 1(B)의 부분(c)와 같은 빈 부분이 발생한다. 그리고 이 부분은 단계 S506에 있어서 베어셀은 전원으로부터 전기 에너지를 제공받아 충전된다. 결국, 함침 불량셀의 제2 만충전 공정에서의 충전량은 상기 자연적으로 소실된 충전량에, 함침이 완료되어 회복된 부분(예를 들어 도 1(A)의 부분(b))에 대한 충전량이 더해지므로 양품셀의 제2 만충전 공정에 의한 충전량보다 값이 더 크다. 이것은 일 실시예의 충전량과 관련된 부분 및 다른 실시예의 전압 강하와 관련된 부분에서 설명한 내용과 함께, 상기 단계 S508의 판단을 뒷받침한다.If the impregnation failure cell is stored for a preset period of time at step S504 and the impregnation is completed, a void portion as shown in part (c) of FIG. 1 (B) occurs. In step S506, the bare cell is charged with electrical energy from the power source. As a result, the charged amount in the second full-blown step of the impregnated defective cell is such that the filling amount for the recovered portion (for example, the portion (b) in FIG. 1 (A)) is added to the naturally- So that the value of the good cell is larger than that of the second full-blown process. This supports the judgment of step S508 together with the part related to the charge amount of one embodiment and the part related to the voltage drop of the other embodiment.

다만, 저전압 불량셀의 제2 만충전 공정에 의한 충전량은, 단계 S504에 의한 기설정된 기간 동안에 자연적으로 소실되는 충전량에 더하여, 자체적인 방전에 의해 소실된 충전량이 더해진다. 그러나 이와 같은 저전압 불량셀의 제2 만충전 공정에 의한 충전량은 양품셀의 제2 만충전 공정에 의한 충전량과 그 값이 비슷하거나 약간 더 클 뿐 함침 불량셀의 제2 만충전 공정에 의한 충전량보다 더 적은 것이 일반적이다.However, the charged amount by the second full-charge step of the low-voltage faulty cell is added to the amount of charge lost by the self discharge in addition to the amount of charge that naturally disappears during the predetermined period of time in step S504. However, the charging amount of the low-voltage defective cell by the second full-blown step is equal to or slightly larger than the charging amount by the second full-blown step of the good cell and is smaller than the charging amount by the second full- Less common.

한편, 실시 형태에 따라서는 일 실시예 및 2와 마찬가지로, 상기 단계 S508에 이어서 단계 S509로서, 함침 불량셀로 판단된 베어셀을 양품셀로 취급하는 공정을 더 수행할 수도 있다. 특히 또다른 실시예의 경우 함침이 완료되어 베어셀의 전부분이 활성화되었고 충전량도 양품셀과 거의 같으므로, 이어지는 통상적인 제조 공정을 수행시킬 수 있다. On the other hand, according to the embodiment, similarly to the first and second embodiments, the step S508 may be followed by the step S509 to further treat the bare cell judged as the impregnating fault cell as a good cell. Particularly, in the case of another embodiment, impregnation is completed, the entire portion of the bare cell is activated, and the amount of the charged bare cell is almost the same as that of the good cell, so that the following conventional manufacturing process can be performed.

또한, 실시 형태에 따라서 단계 S508의 판단 공정에 있어서, 단계 S503의 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 단계 S505에서 측정된 개방전압이 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하고, 단계 S507의 제2 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 당해 베어셀을 용량 불량셀로 판단할 수도 있다. If it is determined in step S508 that the charged amount by the first charged amount measuring step in step S503 is within the reference charging range or is not less than the maximum value of the reference charging range, It is possible to determine the bare cell as a capacity-defective cell when the amount of charge due to the second charging-amount measuring step in step S507 exceeds the predetermined charging amount.

상기 실시 형태의 경우 저전압 불량셀의 제1 충전량 측정값이 함침 불량셀보다 높은 점, 단계 S505에서 측정된 전압 강하량이 함침 불량셀의 그것보다 적은 점, 단계 S507의 제2 충전량 측정값이 함침 불량셀의 그것보다 적은 점에서 함침 불량셀과 구별될 수 있다. 이로써, 저전압 불량셀이 가령 이차 전지 베어셀의 각 제조 공정에서 불량으로서 검출되지 않았더라도 저전압 불량셀과 함침 불량셀은 선별되어 각기 다른 처리를 받을 수 있게 된다. In the case of the above embodiment, the first charge amount measurement value of the low voltage faulty cell is higher than that of the impregnated failure cell, the voltage drop amount measured in step S505 is less than that of the impregnated failure cell, the second charge amount measurement value of step S507 is the impregnation failure It can be distinguished from the impregnated cell at a point less than that of the cell. Thus, even if the low-voltage defective cell is not detected as defective in each manufacturing process of the secondary cell bare cell, for example, the low-defective cell and the defective-defective cell can be selected and treated differently.

본 발명에 의한 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법에 의하면, 일 실시예 및 2에 의한 방법에 의한 이점에 더하여, 함침 불량셀의 제2 만충전 공정의 충전량이 더 큰 것을 이용해 더욱 정확도 높게 함침 불량셀을 검출할 수 있게 되어 이차 전지의 베어셀의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.According to the method for detecting the electrolyte impregnation failure of the secondary battery according to still another embodiment of the present invention, in addition to the advantages of the method according to the first embodiment and the second embodiment, the charging amount of the second full- It is possible to detect the impregnated and defective cell with higher accuracy using the larger one, so that the productivity of the bare cell of the secondary battery can be further improved.

본 발명에서 설명한 실시예들은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The embodiments described herein are not intended to limit the scope of the invention in any way. Also, unless explicitly mentioned, such as " essential ", " importantly ", etc., it may not be a necessary component for application of the present invention.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The use of the terms " above " and similar indication words in the specification of the present invention (particularly in the claims) may refer to both singular and plural. In addition, in the present invention, when a range is described, it includes the invention to which the individual values belonging to the above range are applied (unless there is contradiction thereto), and each individual value constituting the above range is described in the detailed description of the invention The same. Finally, the steps may be performed in any suitable order, unless explicitly stated or contrary to the description of the steps constituting the method according to the invention. The present invention is not necessarily limited to the order of description of the above steps. The use of all examples or exemplary language (e.g., etc.) in this invention is for the purpose of describing the present invention only in detail and is not to be limited by the scope of the claims, It is not. It will also be appreciated by those skilled in the art that various modifications, combinations, and alterations may be made depending on design criteria and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

Claims (6)

전해액에 함침된 복수의 베어셀들에 전원을 인가하여 1차 만충전시키는 제1 만충전 공정;
상기 베어셀들의 충전량을 측정하는 제1 충전량 측정 공정;
상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 기준충전범위의 최소값 보다 작은 베어셀들을 선별하고, 선별된 베어셀들에 대해 기설정된 기간이 도과된 후 다시 전원을 인가하여 2차 만충전시키는 제2 만충전 공정; 및
상기 2차 만충전시의 충전량이 기설정된 충전량을 초과하는지 여부를 판단하는 공정을 포함하는 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법.
A first full charge step of applying power to a plurality of bare cells impregnated in the electrolyte solution to perform first full charge;
A first charge amount measurement step of measuring a charge amount of the bare cells;
A second full charge state in which bare cells whose charge amount by the first charge amount measurement step is smaller than the minimum value of the reference charge range are selected and the selected bare cells are charged again after a predetermined period has elapsed, Whole process; And
And judging whether or not the charged amount of the secondary full charge display exceeds a preset charging amount.
청구항 1에 있어서,
상기 기설정된 기간이 도과하면, 상기 2차 만충전에 앞서 상기 선별된 베어셀들의 개방 전압을 측정하는 개방 전압 측정 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising an open-circuit voltage measuring step of measuring an open-circuit voltage of the selected bare cell before the second full charge when the predetermined period has elapsed.
삭제delete 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 상기 개방 전압이 상기 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하면, 해당 베어셀을 저전압 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법.
The method of claim 2,
If the charge amount by the first charge amount measurement step is within the reference charge range or is greater than or equal to a maximum value of the reference charge range and the open-circuit voltage is lower than the predetermined voltage drop amount, the bare cell is determined to be a low- Wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 충전량 측정 공정에 의한 충전량이 상기 기준충전범위 내에 있거나 상기 기준충전범위의 최대값 이상이고, 상기 개방 전압이 상기 기설정된 전압 강하량보다 더 강하하고, 상기 2차 만충전시의 충전량이 기설정된 충전량을 초과하면, 상기 베어셀을 저전압 불량셀로 판단하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전해액 함침 불량을 검출하는 방법.
The method of claim 2,
Wherein the charging amount by the first charging amount measuring step is within the reference charging range or is greater than or equal to a maximum value of the reference charging range and the open circuit voltage is higher than the predetermined voltage drop amount, And determining that the bare cell is a low voltage defective cell when the charged amount is exceeded.
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