KR101781825B1 - Appratus for setting limited voltage of secondary battery and method of the same - Google Patents

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Abstract

본 기술은 이차 전지의 충분한 용량을 위한 이차 전지의 한정전압을 설정할 수 있도록 해주는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 기술의 이차 전지의 한정전압 설정 장치는 이차 전지의 충전전압을 조절하는 충전전압 조절부, 초기 스트레인 값 및 상기 충전전압 조절부에 의한 상기 충전전압의 변화에 따른 상기 이차 전지의 양극에 대한 스트레인 값들을 산출하는 스트레인 산출부 및 상기 스트레인 산출부에서 산출된 스트레인 값들을 이용하여 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 한정전압 검출부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for setting a limited voltage of a secondary battery for a sufficient capacity of a secondary battery, A strain calculator for calculating strain values for an anode of the secondary battery according to an initial strain value and a variation of the charge voltage by the charge voltage regulator, and a strain calculator for calculating strain values calculated by the strain calculator, And a limited voltage detecting unit for detecting the limited voltage of the voltage detection unit.

Description

이차 전지의 한정전압 설정 장치 및 그 설정 방법{Appratus for setting limited voltage of secondary battery and method of the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery,

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로 보다 상세하게는, 이차 전지의 충분한 용량을 위한 이차 전지의 한정전압을 설정할 수 있도록 해주는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to an apparatus and a method for setting a limited voltage of a secondary battery for a sufficient capacity of the secondary battery.

최근 전자, 정보통신 산업의 발전은 전자기기의 휴대화, 소형화, 경량화, 고성능화를 통하여 급속한 성장을 보이고 있다. 이러한 휴대용 전자기기의 전원으로 고성능의 리튬 이차 전지가 채용되고 있으며, 수요가 급증하고 있다.Recently, the development of electronics and information and communication industry has been rapidly growing through the portability, miniaturization, light weight, and high performance of electronic devices. A high performance lithium secondary battery is employed as a power source for such a portable electronic device, and the demand is rapidly increasing.

충전과 방전을 거듭하며 사용하는 이차 전지는 정보통신을 위한 휴대용 전자기기나 전기자전거, 전기자동차 등의 전원으로 필수적이다. 특히 이들의 제품성능이 핵심부품인 전지에 의해 좌우되므로 고성능 전지에 대한 요구는 대단히 크다. 전지에 요구되는 특성은 충방전 특성, 수명, 고율 특성과 고온에서의 안정성 등 여러 가지 측면이 있으며, 가장 많이 사용되고 있는 것이 리튬 이차 전지이다. Rechargeable batteries that are used repeatedly for charging and discharging are essential for power supply for portable electronic devices, electric bicycles, and electric vehicles for information and communication. Particularly, the performance of these products depends on the battery, which is a core component, so the demand for a high performance battery is very large. The characteristics required for a battery include various aspects such as charge / discharge characteristics, life span, high rate characteristics, and stability at high temperatures, and lithium secondary batteries are most widely used.

현재 상용화되어 있는 리튬 이차 전지들은 거의 대부분 양극 활물질로서 LiCoO2 를 사용하고 있다. LiCoO2는 안정된 충방전 특성, 높은 전자전도성으로 율 특성이 우수하며 열적 안정성이 뛰어난 물질이다. 그러나, 최근 들어 고전압 및 대용량을 가진 리튬 이차전지용 양극 활물질의 필요성이 대두되고 있는데 LiCoO2의 경우 4.3V 이상의 충방전을 지속적으로 하게 되면, 양극 활물질에는 격자변형이나 결정구조의 파괴로 인해 전해액과 반응을 하게 됨으로써, 수명 특성 및 안전성이 저하한다. 또한 양극 활물질의 시작물질인 코발트(Co)는 매장량이 적어 계속적으로 가격이 오르는 추세에 있으며, 인체에 대한 독성 및 환경적인 오염문제 때문에 더욱 대체 양극 활물질의 개발이 필요한 실정이다.Currently, LiCoO 2 is used as a cathode active material in almost all commercialized lithium secondary batteries. LiCoO 2 is a material with excellent charge / discharge characteristics, high electron conductivity, excellent rate characteristics and excellent thermal stability. However, recently, there is a need for a cathode active material for a lithium secondary battery having a high voltage and a large capacity. When LiCoO 2 is continuously charged and discharged at a voltage higher than 4.3 V, the cathode active material is liable to react with an electrolyte due to lattice strain or destruction of crystal structure The lifetime characteristics and the safety are deteriorated. In addition, cobalt (Co), which is a starting material for cathode active materials, is in a trend of rising prices continuously because of a shortage of reserves. Further toxic and environmental pollution problems are required to develop alternative cathode active materials.

이에 따라 현재 활발하게 연구 개발되고 있는 리튬 이차 전지용 양극 활물질로서 LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4, Li(NiaCobMnc)O2를 들 수 있다. 그러나 LiNiO2 의 경우는 합성이 어려울 뿐만 아니라, 열적 안정성에 문제가 있어 상품화가 어려우며, LiMn2O4의 경우 저가격 제품에 일부 상품화가 되어 있으나, Mn3+ 로 인한 구조변형(Jahn-Teller distortion) 때문에 수명특성이 좋지 않다. 또한, LiFePO4는 낮은 가격과 안전성이 우수하여 현재 HEV용으로 많은 연구가 이루어지고 있으나, 낮은 전도도로 인해 다른 분야에 적용은 어려운 실정이다.LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , and Li (Ni a Co b Mn c ) O 2 are examples of a cathode active material for a lithium secondary battery, which has been actively researched and developed at present. However, in the case of LiNiO 2 is not only difficult to synthesize, because of a problem with thermal stability, it is difficult to commercialize, LiMn but a part commercialized in the case of low-price products 2 O 4, structural modification due to Mn 3+ (Jahn-Teller distortion) Therefore, the life characteristics are not good. In addition, LiFePO 4 is excellent in low cost and safety, and is currently being studied for HEV. However, it is difficult to apply LiFePO 4 to other fields due to its low conductivity.

따라서, LiCoO2의 대체 양극 활물질로 최근 가장 각광받고 있는 물질은 R-3m의 층상구조로 이루어진 Li(NiaMnbCoc)O2이다.Therefore, the most popular material for LiCoO 2 as an alternative cathode active material is Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 having a layered structure of R-3m.

그런데, R-3m의 층상구조를 갖는 양극 활물질은 충전이 진행되게 되면 평균 결정립의 크기와 격자가 변형을 일으키며, 일정량의 충전이 진행된 후에는 격자 변형(strain)의 변화가 일어난다. 이러한 격자 변형은 일정량의 스트레스 후 입자간의 탄성을 제거시켜 입자간의 깨짐을 일으킬 수 있다.However, when the positive electrode active material having a layered structure of R-3m is charged, the average crystal grain size and the lattice are deformed, and after a certain amount of charging, the lattice strain is changed. Such lattice strain can cause the intergranular fracture by eliminating the elasticity between particles after a certain amount of stress.

본 발명은 층상구조 양극 활물질이 사용되는 전지에서 양극 구조의 퇴화가 일어나지 않는 한정전압을 찾아내어 알려주는 장치 및 그 한정전압 설정방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a device and a method for setting a limited voltage of a battery using the layered positive electrode active material to detect and display a limited voltage in which degradation of the positive electrode structure does not occur.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 한정전압 설정 장치는 이차 전지의 충전전압을 조절하는 충전전압 조절부, 초기 스트레인 값 및 상기 충전전압 조절부에 의한 상기 충전전압의 변화에 따른 상기 이차 전지의 양극에 대한 스트레인 값들을 산출하는 스트레인 산출부 및 상기 스트레인 산출부에서 산출된 스트레인 값들을 이용하여 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 한정전압 검출부를 포함할 수 있으며, 상기 이차 전지의 양극은 Li(NiaMnbCoc)O2 구조의 양극 활물질을 포함할 수 있다. 여기에서, a+b+c = 0.8 ∼ 1.2, a = 0 ∼ 1, b = 0 ∼ 1, c = 0 ∼ 1.The apparatus for setting a limited voltage of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a charge voltage regulator for regulating a charge voltage of a secondary battery, an initial strain value, And a limiting voltage detector for detecting a limited voltage of the secondary battery using the strain values calculated by the strain calculator, wherein the anode of the secondary battery is Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 structure. Here, a + b + c = 0.8-1.2, a = 0-1, b = 0-1, c = 0-1.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 한정전압 설정 방법은 이차 전지의 초기 스트레인 값을 산출하는 단계, 상기 이차 전지의 충전전압을 변화시키면서 상기 이차 전지의 양극의 스트레인 값들을 산출하는 단계 및 상기 초기 스트레인 값 및 상기 충전전압의 변화에 따른 스트레인 값들을 이용하여 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 이차 전지의 양극은 Li(NiaMnbCoc)O2 구조의 양극 활물질을 포함할 수 있다. 여기에서, a+b+c = 0.8 ∼ 1.2, a = 0 ∼ 1, b = 0 ∼ 1, c = 0 ∼ 1.A method for setting a limited voltage of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes calculating an initial strain value of a secondary battery, calculating strain values of an anode of the secondary battery while changing a charging voltage of the secondary battery, And detecting a limited voltage of the secondary battery using an initial strain value and strain values corresponding to the change of the charging voltage. The anode of the secondary battery may include Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 structure Of the cathode active material. Here, a + b + c = 0.8-1.2, a = 0-1, b = 0-1, c = 0-1.

본 발명은 층상구조 양극 활물질이 사용되는 전지의 한정전압을 찾아내어 알려줌으로써 전지의 양극 구조가 퇴화되는 것을 방지할 수 있다.The present invention can prevent degradation of the anode structure of a battery by finding and informing a limited voltage of the battery in which the layered structure cathode active material is used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 한정전압 설정 장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 리튬 이차 전지의 한정전압 설정 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 이차 전지의 양극이 Li(NiaMnbCoc)O2 (a+b+c = 0.8 ∼ 1.2, a = 0 ∼ 1, b = 0 ∼ 1, c = 0 ∼ 1) 구조의 활물질로 이루어진 경우, 충전전압의 변화에 따른 스트레인 값의 변화를 나타낸 그래프들.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram briefly showing a configuration of a limited voltage setting device according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure for setting a limited voltage of a lithium secondary battery using the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a positive electrode of a secondary battery and a positive electrode of a Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 (a + b + c = 0.8-1.2, a = 0-1, b = 0-1, Graphs showing changes in strain value as a function of charging voltage when made of an active material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 한정전압 설정 장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram briefly showing the configuration of a limited voltage setting device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1의 한정전압 설정 장치는 충전전압 조절부(10), 스트레인 측정부(20) 및 한정전압 검출부(30)을 포함한다.The limited voltage setting device of FIG. 1 includes a charge voltage regulator 10, a strain measurement unit 20, and a limited voltage detector 30.

충전전압 조절부(10)는 이차 전지(2)의 충전전압을 조절한다. 예컨대, 충전전압 조절부(10)는 이차 전지(2)에 전원을 공급하여 이차 전지(2)의 충전전압을 단계적으로 상승시킨다.The charging voltage regulator 10 regulates the charging voltage of the secondary battery 2. For example, the charging voltage regulator 10 supplies power to the secondary battery 2 to gradually increase the charging voltage of the secondary battery 2.

스트레인 산출부(20)는 초기 방전상태(리튬이 빠져나가지 않은 방전상태)의 양극 또는 원재료(raw material) 상태(분말 상태)의 양극재에서 스트레인(strain) 값을 산출하고, 충전전압 조절부(10)에 의해 이차 전지(2)의 충전전압이 변화(증가)될 때마다 이차 전지(2)의 양극의 스트레인 값을 산출하여 한정전압 검출부(30)에 전달한다. 예컨대, 스트레인 산출부(20)는 단결정 X-선 회절(XRD; X-Ray Diffraction) 피크(peak)를 이용하여 스트레인을 구할 수 있다.The strain calculating unit 20 calculates a strain value in a positive electrode of an initial discharge state (discharging state in which lithium is not discharged) or a positive electrode material of a raw material state (powder state) 10 calculates the strain value of the anode of the secondary battery 2 every time the charging voltage of the secondary battery 2 changes (increases), and transmits the calculated strain value to the limited voltage detecting unit 30. For example, the strain calculating unit 20 can obtain a strain using a single crystal X-ray diffraction (XRD) peak.

한정전압 검출부(30)는 충전전압 조절부(10)가 이차 전지(2)의 충전전압을 일정 레벨 단위로 증가시킬 수 있도록 제어하며, 스트레인 산출부(20)를 제공받은 스트레인 값을 이용하여 이차 전지(2)의 한정전압을 검출한다.The limited voltage detector 30 controls the charging voltage controller 10 to increase the charging voltage of the secondary battery 2 in units of a constant level and uses the strain value provided by the strain calculator 20, Thereby detecting the limited voltage of the battery 2. [

도 2는 도 1의 장치를 이용한 리튬 이차 전지의 한정전압 설정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure for setting a limited voltage of a lithium secondary battery using the apparatus of FIG.

본 실시예에서는 Li(NiaMnbCoc)O2 의 층상구조를 갖는 양극 활물질을 사용하는 경우에 대해 설명한다.In this embodiment, a case of using a cathode active material having a layered structure of Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 is described.

먼저, 스트레인 산출부(20)는 전지(2)의 초기 스트레인 값을 산출하여 한정전압 검출부(30)에 전달한다(단계 210).First, the strain calculating unit 20 calculates an initial strain value of the battery 2 and transmits it to the limited voltage detecting unit 30 (step 210).

예컨대, 스트레인 산출부(20)는 리튬이 빠져나가지 않은 초기 방전상태에서 이차 전지(2)의 양극의 스트레인(strain) 값을 산출하고 산출된 값을 한정전압 검출부(30)에 전달한다. 이를 위해, 스트레인 산출부(20)는 한정전압 검출부(30)의 지시에 따라 활물질이 코팅된 이차 전지(2)의 양극에 X-선을 조사한 후 산란된 X-선의 양상(X-선 회절피크)을 분석함으로써 양극 활물질에 대한 스트레인 값을 산출할 수 있다.For example, the strain calculating unit 20 calculates the strain value of the anode of the secondary battery 2 in an initial discharge state in which lithium does not escape, and transmits the calculated value to the limited voltage detecting unit 30. [ To this end, the strain calculating unit 20 irradiates the anode of the secondary battery 2 coated with the active material with the X-ray according to the instruction of the limited voltage detecting unit 30, and then calculates the phase of the scattered X-ray (X- ), It is possible to calculate the strain value for the cathode active material.

X-선 회절법(XRD)을 이용하여 스트레인 값을 산출하는 방법은 종래의 어떠한 기술을 이용하여도 무방하므로 X-선 회절법(XRD)을 이용하여 스트레인 값을 산출하는 방법에 대한 상세한 설명은 생략한다.A method for calculating the strain value using the X-ray diffraction method (XRD) may be any conventional technique, and therefore, a detailed description of a method for calculating the strain value using X-ray diffraction (XRD) It is omitted.

상술한 실시예에서는 초기 스트레인 값으로서 전지(2)의 초기 방전상태에서의 이차 전지(2)의 양극에 대한 스트레인 값을 산출하는 경우를 기재하였으나, 초기 방전상태가 아닌 원재료(raw material) 상태(분말 상태)의 양극 활물질에 대해 X-선 회전법을 이용하여 스트레인 값을 산출하여 이를 초기 스트레인 값으로 사용할 수도 있다.Although the case of calculating the strain value with respect to the anode of the secondary battery 2 in the initial discharge state of the battery 2 is described as the initial strain value in the above embodiment, Powder state) can be calculated by X-ray rotation method and used as an initial strain value.

Li(NiaMnbCoc)O2와 같은 R-3m의 층상구조를 갖는 양극 활물질은 충전이 진행되게 되면, 격자 변형이 일어나게 된다.When the cathode active material having a layered structure of R-3m such as Li (Ni a Mn b Co c O 2 ) is charged, lattice deformation occurs.

따라서, 한정전압 검출부(30)는 충전전압 조절부(10)와 스트레인 산출부(20)를 제어하여 이차 전지(2)의 충전전압을 기 설정된 레벨까지 단계적으로 상승시키면서 각각의 충전전압 상태에서의 스트레인 값을 산출한다(단계 220).Therefore, the limited voltage detecting unit 30 controls the charging voltage adjusting unit 10 and the strain calculating unit 20 to gradually increase the charging voltage of the secondary battery 2 to a predetermined level, The strain value is calculated (step 220).

예컨대, 충전전압 조절부(10)는 한정전압 검출부(30)의 지시에 따라 이차 전지(20)의 충전전압을 초기 방전상태의 전압(대략 3.6V 정도) 보다 대략 0.1V 정도 높은 상태로 만든다. 이때, 스트레인 산출부(20)는 단계 210에서와 같이 X-선 회절법(XRD)을 이용하여 스트레인 값을 산출하고 그 값을 한정전압 검출부(30)에 전달한다.For example, the charging voltage regulator 10 makes the charging voltage of the secondary battery 20 approximately 0.1 V higher than the initial discharging voltage (approximately 3.6 V) in accordance with the instruction of the limited voltage detector 30. [ At this time, the strain calculating unit 20 calculates the strain value using the X-ray diffraction method (XRD) as in step 210 and transfers the strain value to the limited voltage detecting unit 30.

이어서, 충전전압 조절부(10)는 다시 이차 전지(2)의 충전전압을 0.1V 상승시키고, 스트레인 산출부(20)는 해당 충전전압 상태에서 양극의 스트레인 값을 산출하여 한정전압 검출부(30)에 전달한다.Then, the charge voltage regulator 10 raises the charge voltage of the secondary battery 2 by 0.1 V, and the strain calculator 20 calculates the strain value of the anode in the charge voltage state, .

이러한 스트레인 값 산출 과정은 충전전압이 기 설정된 레벨에 도달할 때까지 반복 수행된다.This strain value calculation process is repeated until the charge voltage reaches a predetermined level.

본 실시예에서는 충전전압 조절부(10)가 0.1V 씩 충전전압을 상승시키는 경우를 설명하였으나, 변경되는 전압의 크기는 변경이 가능하다. 또한, 매 단계마다 동일한 레벨 단위로 충전전압의 크기를 증가시키지 않고 가변적으로 증가시킬 수도 있다.In the present embodiment, the case where the charging voltage regulator 10 raises the charging voltage by 0.1 V has been described, but the magnitude of the voltage to be changed can be changed. Also, the magnitude of the charging voltage may be increased in units of the same level for each step without increasing the magnitude of the charging voltage.

도 3은 이차 전지의 양극이 Li(NiaMnbCoc)O2 (a+b+c = 0.8 ∼ 1.2, a = 0 ∼ 1, b = 0 ∼ 1, c = 0 ∼ 1) 구조의 활물질로 이루어진 경우, 충전전압의 변화에 따른 스트레인 값의 변화를 나타낸 그래프들이다.FIG. 3 is a graph showing a relationship between a positive electrode of a secondary battery and a positive electrode of a Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 (a + b + c = 0.8-1.2, a = 0-1, b = 0-1, Graphs showing changes in the strain value as a function of the charging voltage in the case of an active material.

이때, (a)는 양극 활물질이 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2 구조를 갖는 경우의 그래프이며, (b)는 양극 활물질이 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 구조를 갖는 경우의 그래프이다.(A) is a graph when the positive electrode active material has a Li (Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ) O 2 structure, (b) is a graph when the positive electrode active material has a Li (Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 ) O 2 structure .

도 3의 그래프들을 참조하면, 스트레인 값이 상승하다가 더 이상 상승하지 않고 하강하는 지점 즉 스트레스가 해소되기 전 상태의 전압(스트레인이 최고치가 되는 지점의 전압)을 알 수 있다. 그리고 각 충전전압에서의 스트레인 값은 0.3 ∼ 1.0% 수준임을 알 수 있다. Referring to the graphs of FIG. 3, it is possible to know the voltage (the voltage at the point where the strain reaches the maximum) at the point where the strain value rises but does not rise any more but falls. The strain value at each charge voltage is 0.3 ~ 1.0%.

한정전압 검출부(30)는 스트레인 산출부(20)로부터 제공받은 스트레인 값들을 이용하여 스트레스가 해소되기 전 상태의 전압을 찾아내어 이를 해당 이차 전지의 양극 활물질에 대한 한정전압으로 설정한다(단계 230).The limited voltage detecting unit 30 finds the voltage before the stress is relieved by using the strain values supplied from the strain calculating unit 20 and sets it as a limited voltage for the cathode active material of the corresponding secondary battery 230 .

예컨대, 한정전압 검출부(30)는 도 3에서 점선으로 표시된 지점과 같이 스트레인 산출부(20)로부터 제공받은 스트레인 값들 중에서 피크 값에 대응되는 전압을 해당 이차 전지의 한정전압으로 정하고 해당 정보를 표시해준다.For example, the limited voltage detector 30 sets the voltage corresponding to the peak value among the strain values supplied from the strain calculator 20 as a limited voltage of the corresponding secondary battery and displays the corresponding information as indicated by a dotted line in FIG. 3 .

상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It should be regarded as belonging to the claims.

2 : 이차 전지
10 : 충전전압 조절부
20 : 스트레인 산출부
30 : 한정전압 검출부2: secondary battery
10: charge voltage regulator
20: strain calculating section
30:

Claims (9)

양극이 Li(NiaMnbCoc)O2 구조의 양극 활물질을 포함하는 이차 전지의 한정전압 설정 장치에 있어서,
이차 전지의 충전전압을 조절하는 충전전압 조절부;
초기 스트레인 값 및 상기 충전전압 조절부에 의한 상기 충전전압의 변화에 따른 상기 이차 전지의 양극에 대한 스트레인 값들을 산출하는 스트레인 산출부; 및
상기 스트레인 산출부에서 산출된 스트레인 값들을 이용하여 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 한정전압 검출부를 포함하며,
상기 충전전압 조절부는, 상기 이차 전지의 초기 방전상태에서부터 기 설정된 일정 레벨까지 단계적으로 상기 충전전압을 상승시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 장치.
여기에서, a+b+c = 0.8 ∼ 1.2
a = 0 ∼ 1
b = 0 ∼ 1
c = 0 ∼ 1A limited voltage setting device for a secondary battery comprising a cathode active material having a Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 structure,
A charge voltage regulator for regulating the charge voltage of the secondary battery;
A strain calculating unit for calculating strain values for an anode of the secondary battery according to an initial strain value and a change of the charging voltage by the charging voltage regulator; And
And a limited voltage detector for detecting a limited voltage of the secondary battery using the strain values calculated by the strain calculator,
Wherein the charge voltage regulator raises the charge voltage stepwise from an initial discharge state of the secondary battery to a predetermined level.
Here, a + b + c = 0.8-1.2
a = 0 to 1
b = 0 to 1
c = 0 to 1 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 스트레인 산출부는
X-선 회절법(XRD)을 이용하여 상기 충전전압이 변화될 때마다 상기 이차 전지의 양극에 대한 스트레인 값들을 산출하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the strain calculator
Wherein strain values for the anode of the secondary battery are calculated every time the charging voltage is changed using X-ray diffraction (XRD). 제 3항에 있어서, 상기 한정전압 검출부는
상기 스트레인 값들 중에서 가장 높은 값에 대응되는 충전전압을 상기 한정전압으로 정하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 장치.The apparatus of claim 3, wherein the limited voltage detector
Wherein the charge voltage corresponding to the highest value among the strain values is defined as the limited voltage. 제 1항에 있어서, 상기 스트레인 산출부는
상기 초기 스트레인 값으로서, 상기 이차 전지의 초기 방전상태에서의 양극의 스트레인 값 또는 원재료(raw material) 상태의 양극 활물질의 스트레인 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the strain calculator
Wherein the strain value of the positive electrode in the initial discharge state of the secondary battery or the strain value of the positive electrode active material in the raw material state is calculated as the initial strain value. 이차 전지의 초기 방전상태에서의 양극의 스트레인 값 또는 원재료(raw material) 상태의 양극 활물질의 초기 스트레인 값을 산출하는 단계;
상기 이차 전지의 초기 방전상태에서부터 기 설정된 일정 레벨까지 단계적으로 충전전압을 상승시키면서 각 단계별로 상기 이차 전지의 양극의 스트레인 값들을 산출하는 단계; 및
상기 초기 스트레인 값 및 상기 충전전압의 변화에 따른 스트레인 값들을 이용하여 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 단계를 포함하며,
상기 이차 전지의 양극은 Li(NiaMnbCoc)O2 구조의 양극 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 방법.
여기에서, a+b+c = 0.8 ∼ 1.2
a = 0 ∼ 1
b = 0 ∼ 1
c = 0 ∼ 1Calculating an initial strain value of a positive electrode active material in a raw material state or a strain value of an anode in an initial discharge state of the secondary battery;
Calculating strain values of an anode of the secondary battery in each step while raising a charging voltage stepwise from an initial discharge state of the secondary battery to a predetermined constant level; And
And detecting the limited voltage of the secondary battery using the initial strain value and the strain values corresponding to the change of the charging voltage,
Wherein the positive electrode of the secondary battery comprises a positive electrode active material having a Li (Ni a Mn b Co c ) O 2 structure.
Here, a + b + c = 0.8-1.2
a = 0 to 1
b = 0 to 1
c = 0 to 1 삭제delete 삭제delete 제 6항에 있어서, 상기 이차 전지의 한정전압을 검출하는 단계는
상기 스트레인 값들 중에서 가장 높은 값에 대응되는 충전전압을 상기 한정전압으로 정하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 한정전압 설정 방법.The method of claim 6, wherein the step of detecting the limited voltage of the secondary battery
Wherein the charge voltage corresponding to the highest value among the strain values is defined as the limited voltage.
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