KR101983849B1

KR101983849B1 - 배터리셀(cell) 시험 측정시스템

Info

Publication number: KR101983849B1
Application number: KR1020190027687A
Authority: KR
Inventors: 김병순; 조석훈
Original assignee: 주식회사 나노하이테크
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2019-09-03

Abstract

본원 발명은 배터리셀이 안착 후 가압되고, 배터리셀의 부풀어오름에 따른 변위량, 면압하중, 면압하중분포 등을 측정하되, 동시에 충방전이 가능한 배터리셀의 시험 측정시스템에 관한 것으로,
보다 상세하게는, 4개의 장방형의 플레이트가 상판, 제1평판, 제2평판, 하판 순으로 위치하고, 상기 4개의 플레이트를 다수개의 메인샤프트로 연결하되, 제1평판 및 제2평판은 가변되게 연결되며, 상기 상판 중앙에 장공이 구비된 프레임(10)과, 상기 상판의 연결공에 샤프트가 연결되고, 상기 샤프트의 상단은 회동가능하게 연결된 핸들이 연결되며, 하단은 장방형의 플레이트인 가압평판(23)과 상기 가압평판과 제1평판 사이에 다수개의 스프링(24)을 구비하는 승하강부(20)와, 상기 하판 상면에 다수개가 위치하는 로드셀(30)과, 상기 제1평판과 제2평판사이에 구비되는, 제1지그(141) 및 제2지그(151)와, 상기 제1지그(141) 및 제2지그(151) 사이에 측정을 위하여 위치한 배터리(100)의 하단 또는 상단에 다수개가 구비되어 가압되는 배터리의 면압을 측정하는 면압검출모듈(40)과, 상기 배터리(100)의 음극과 양극에 연결되어 배터리(100)의 충방전하는 전원연결부(60)를 특징으로 하는 배터리셀의 시험 측정시스템에 관한 것이다.

Description

배터리셀(CELL) 시험 측정시스템{THE TESTING AND MEASURING SYSTEM FOR BATTERY CELL}

본원 발명은 배터리 셀(CELL) 시험측정시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 충전에 의한 배터리셀의 부풀어오름 정도를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 고정되는 프레임에 구비되는 가동 평판 사이에 배터리셀을 안착하고, 배터리셀의 부풀어오름에 의해서 발생하는 변위로 인한 변위량, 하중 및 면압분포를 측정할 수 있는 배터리셀 시험 측정시스템에 관한 것이다.

최근 전자, 통신 등의 산업의 급속한 발전에 따라 고출력의 리튬이온배터리가 널리 사용되고 있는데, 휴대폰 및 노트북과 같은 휴대용 전자기기에 사용될 뿐 아니라, 고출력 및 고전력을 필요로하는 전동공구, 전동 자전거 및 자동차 등의 중대형 장치에도 그 사용이 확대되고 있다.

이러한 이유로 고출력 및 고전력의 전원을 요구하는 상기 중대형 장치에 리튬이온배터리를 적용하기 위해 복수의 배터리셀을 직렬 또는 병렬로 연결함으로써 대용량의 배터리 모듈이 구현되고 있다.

리튬계열 배터리들은 충전에 의해서 부풀어오름 현상이 발생하고, 방전에 의해서 부풀어오름이 없어지지만 충전과 방전을 반복하다보면 근본적으로 부풀어오름이 제거되지 않고 배터리가 불룩 부풀어오르는 스웰링현상이 발생하게 되고 그 정도가 심하게 되면 제품의 불량판정을 받게 된다.

따라서 이러한 배터리의 부풀어오름현상의 정도를 측정하기 위한 측정수단이 요구된다.

다만, 이와 같은 필요하에 선행문헌 1과 같이, 배터리 치수 자동 측정장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충·방전 테이블의 바닥면을 측정한 후 배터리를 공급하여 치수를 자동 측정하고, 항온, 항습 조건의 챔버에서 충전과 방전을 수행한 후 치수를 측정하여 정확한 치수(두께)의 변화를 측정할 수 있도록 하는 배터리 치수 자동 측정장치와 그 방법이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 측정시스템은 배터리의 치수변화를 측정하는 것이지만, 이러한 치수측정만으로는 배터리셀의 부풀어오른 변위량, 면압하중, 면압하중분포를 정확하게 측정하는 것에 한계가 있다.

이에 본원의 발명자는 배터리셀의 충방전시의 부풀어오름에 따른 두께변화와 함께 면압 및 하중을 자동으로 측정할 수 있는 배터리셀 시험 측정시스템 개발을 착안하게 되었다.

선행문헌 1 : 한국등록특허 제10-1824582 (2018.01.26. 등록)

본원 발명은 배터리셀의 시험 측정장치에 있어서, 배터리셀의 충방전에 의해서 부풀어오름을 야기시키고 이로 인해서 배터리셀의 두께변화측정, 하중측정 및 전체면적에 대한 면압분포측정이 가능하도록 하여 배터리셀의 다각적인 측정이 가능하도록 한 측정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본원 발명의 배터리셀 시험 측정시스템은,

장방형의 상판(11)과 하판(16)이 소정의 간격을 가지고 이격되도록 메인샤프트(12)에 의해 지지됨으로 인해서 형성되는 프레임(10);

상기 프레임(10) 내부에 구비되되 상기 메인샤프트를 따라서 이동가능하도록 지지되되, 측정대상 배터리셀의 상면과 하면을 각각 지지하는 제1평판(14)과 제2평판(15);

상기 상판(11)에 구비된 나사공(111)을 통해서 가압평판(23)을 승하강시키는 스크류(21)을 포함하는 승하강부(20);

상기 하판(16)의 상면에 구비되어 상기 제2평판(15)에 의해서 상부로부터 작용하는 하중을 측정하는 로드셀(30);

상기 제1평판(14)과 제2평판(15) 사이에 장착되어 측정하고자 하는 배터리셀에 작용하는 면압을 측정하는 면압센서(41)를 포함하는 면압검출모듈(40);

상기 배터리(100)의 음극과 양극에 연결되어 배터리(100)의 충방전을 반복하는 전원연결부(61, 62);

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게,

상기 상판(11)에 형성된 통공을 통하여 삽입 고정되고, 단부가 상기 제1평판(14)의 표면에 접촉되도록 구성되되, 측정대상 배터리셀의 부풀어오름에 따라서 상방향으로 이동하는 제1평판에 의해서 변화되는 위치를 측정하는 변위검출모듈(50)을 더 포함하는 것이다.

또한, 바람직하게,

상기 승하강부(20)는,

상기 상판(11)의 중앙에 구비된 나사공(111)에 나사결합되어 회동되면서 상하로 이동되는 스크류(21);

상기 스크류(21)과 더불어 이동하도록 상기 스크류(21)의 하단에 결합된 장방형의 가압평판(23);

상기 제1평판(15)의 상면에 구비되어 상기 가압평판(23)과 상기 제1평판(14) 사이를 지지하는 스프링(24); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본원 발명은

상기 로드셀(30)에 의한 하중측정값과 상기 면압검출모듈(40)에 의한 면압분포값, 변위측정모듈(50)에 의한 변위측정값을 분석하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용셀 시험 측정시스템이다.

본원 발명의 배터리셀 시험 측정시스템은, 배터리셀의 적어도 일면에 면압센서를 배치하여 배터리셀의 면위치에 따른 면압분포값을 얻을 수 있어 시험측정의 정확성을 증대하는 효과가 있어 배터리셀 연구개발에 효과적이다.

본원 발명은 음전극연결부와 양전극연결부를 이용하여 배터리셀을 충전과 방전을 반복하면서 동시에 면압을 측정할 수 있어 충방전중 배터리의 변화에 대응하여 실시간으로 측정이 가능함으로써, 충전과 방전을 별도의 장치에서 수행하게 됨에 따른 번거로움을 없앨 수 있다.

도 1은 본원 발명의 전체적인 모습을 도시한 도면
도 2는 본원 발명의 프레임의 분해도를 도시한 도면
도 3은 본원 발명의 승하강부의 분해도를 도시한 도면
도 4는 본원 발명의 승하강부의 작동을 도시한 도면
도 5는 본원 발명의 로드셀 및 면압검출모듈의 분해도를 도시한 도면
도 6은 본원 발명의 측정 예를 도시한 도면
도 7은 본원 발명의 배터리 측정예를 도시한 도면
도 8은 본원 발명의 전원부를 도시한 도면
도 9는 본원 발명의 전원부의 다른 실시예를 도시한 도면

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 및 2에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 배터리셀 시험 측정시스템은

장방형의 상판(11)과 하판(16)이 소정의 간격을 가지고 이격되도록 메인샤프트(12)에 의해 지지됨으로 인해서 형성되는 프레임(10);이 구비되고,

상기 프레임(10) 내부에 상기 메인샤프트를 따라서 이동가능하며, 측정대상 배터리셀의 상면과 하면을 각각 지지하는 제1평판(14)과 제2평판(15)이 마련되며;

상기 제1평판(14)에 가압력을 부여할 수 있도록 하는 가압평판을 승하강시킬 수 있는 승하강부(20);

상기 하판(16)의 상면과 제2평판(15)의 사이에 구비되어 상기 제2평판(15)에 의해서 상부로부터 작용하는 하중을 측정하는 로드셀(30);

상기 제1평판(14)과 제2평판(15) 사이에 장착되어 측정하고자 하는 배터리셀에 작용하는 면압분포를 측정하는 면압검출모듈(40);

상기 배터리(100)의 음극과 양극에 연결되어 배터리(100)의 충방전을 반복할 수 있도록 하는 전원연결부(61, 62);

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 장방형의 플레이트가 상방향에서 하방향으로 상판, 제1평판, 재2평판 및 하판 순으로 각각 배치되고, 상기 플레이트들은 둘레를 따라서 다수개의 메인샤프트에 의해서 관통되어 연결되며, 상기 상판(11)과 하판(16)은 메인샤프트에 의해서 고정되는 프레임(10)으로 구성되고, 상기 제1평판(14) 및 제2평판(15)은 상기 상판과 하판 사이에 메인샤프트를 따라서 이동되도록 연결된다.

특히 제1평판은 관통되는 메인샤프트의 이동이 원활하게 하기 위해서 이동가이드가 제1평판의 가장자리의 통공을 따라서 설치된다.

도 3에 기초하여 설명하면, 본원 발명은 상기 상판(11)의 중앙부에 나사공(111)이 형성되어 있고 상기 나사공(111)을 통해서 승하강부(20)가 설치되되, 외주에 나사산이 형성된 스크류(21)가 회전하면서 이동가능하도록 삽입된다.

상기 승하강부(20)는, 크게 스크류(21), 핸들(22) 및 가압평판(23)으로 구분되되, 상기 스크류(21)는 스크류축(215), 스크류가이드(211), 고정브라켓(213), 승하강가이드(214)를 포함한다.

여기서 스크류(21)은 상기 나사공(111)을 따라서 상하로 이동하도록 스크류축을 구비하되, 상기 스크류축(215)의 상단에는 다각형상의 돌출부인 다각돌출부(212)를 구비하고, 상기 다각돌출부(212)에 결합되는 핸들(22)의 회전에 따라 스크류축(215)이 승하강한다.

상기 스크류(21)는 상기 나사공(111)을 따라서 상하로 이동하는 스크류축(215)을 구비하되, 상기 스크류축(215)을 선택적으로 고정할 수 있도록 상기 상판의 상면에 “ㄱ”자형 고정브라켓(213)이 구비되되,

상기 고정브라켓(213)의 수직부는 단부가 상기 상판의 상면에 고정되고, 수평부에는 고정공(216)이 구비되며 상기 고정공(216)은 절단부(217)가 형성되고 고정나사(218)로 고정공에 삽입된 스크류축(215)의 외주를 가압하여 배터리셀의 스웰링에 의해 생길 수 있는 스크류축의 풀림을 방지하고 측정오차를 줄이게 된다.

승하강가이드(214)는 원판형상이되, 원심에서 임의방향으로 외주면을 따라 요홈부가 구비되어 상기 스크류(21)의 하단에 슬라이딩 끼워맞춤연결하고, 하단에 위치하여 스크류축(215)의 하강작용과 함께 하강하여 가압평판(23)을 눌러주게 된다.

상기 스크류축(215)을 용이하게 회동시키기 위하여 상기 다각돌출부(212)에 대응되게 결합되도록 다각홈(221)을 중앙에 구비한 핸들(22)을 구비한다. 바람직하게, 상기 다각돌출부(212)의 모양이 변경됐을 경우 상기 핸들(22)에 구비된 다각홈(221)의 모양도 다각돌출부(212)와 대응되게 변화된다.

승하강부(20)의 하강작용에 의해서 승하강부(20)의 하단이 제1평판에 가압력을 작용시키는 것이다.

바람직하게, 상기 승하강부(20)의 하단은 직접적으로 제1평판을 가압하지 아니하고, 가압평판(23)을 가압하게 되며, 상기 가압평판(23)과 제1평판(13) 사이에는 스프링(24)이 부가되어 탄성적으로 지지되되, 지지축(232)에 의해서 안정적으로 지지된다.

상기 제1평판(15)의 상면과 상기 가압평판(23) 사이에는 스프링(24)이 복수개 구비되어 제1평판 하부에 안착되는 배터리셀(100)이 탄성적으로 가압되도록 한다.

바람직하게 배터리셀은 제1평판과 제2평판사이에서 안착되되, 제1지그와 제2지그에 사이에 배치되도록 한다.

즉, 상기 제1평판(14)의 하면에 나사로 탈착가능하게 결합되는 제1지그(141)가 구비되고, 상기 제2평판(15)의 상면에 나사로 탈착가능하게 결합되는 제2지그(151)가 구비된다.

상기와 같은 구조에 의해서 작동되는 본원 발명은, 배터리셀이 상기 제2평판의 상부에 안착된 상태에서 스크류(21)를 회전시켜 상기 제1평판을 하강시키게 되며, 점점 하강되는 제1평판은 상기 배터리셀의 상면에 접촉한 상태에서 로드셀의 측정값을 초기설정값과 비교하여 로드셀의 측정값이 소정의 값에 이르게 되면 제1평판의 하강을 멈추고, 고정브라켓으로 스크류축(215)을 고정하여 스크류축의 미세한 움직임이라도 제한한다. 이와 같이 스크류축을 고정한 후에 배터리셀에 대한 충방전을 반복하게 되면, 배터리셀이 부풀어오르게 되고, 배터리셀의 부풀어오른 값, 즉 압력, 변위, 그리고 면압분포를 측정하게 된다.

배터리셀에 대한 충전을 하게 되면 배터리셀이 부풀어오르게 되고, 배터리셀의 부풀어오른 값, 압력, 변위, 그리고 면압분포를 측정하게 된다.

배터리셀의 부풀어오름에 의해서 상기 제1평판(14)을 상부방향으로 밀어올리게 되는 동시에 하부방향으로 밀어내게 된다. 이때 상기 배터리셀의 하면 또는 상면에 배치되어 있는 면압검출모듈(40)에 의해서 배터리셀에 작용하는 면압분포를 측정할 수 있는 것이다. 상기 면압검출모듈(40)은 상기 제1평판과 제2평판에 각각 구비되는 제1지그(141)와 제2지그(151) 사이에 배터리셀이 안착된 상태에서 면압을 측정하게 된다.

동시에 배터리셀(100)의 부풀어오름이 하부방향으로 압력으로 작용하게 되고 로드셀(30)에 작용하는 하중을 측정할 수 있다.

바람직하게 본원 발명의 배터리셀 시험측정시스템에는 전원연결부(61, 62)가 구비되어서 상기 배터리셀(100)의 음극과 양극에 연결되어 배터리셀(100)의 충방전을 하게 된다. 즉, 배터리셀이 본원 발명의 측정시스템에 장착된 상태에서 충방전을 반복할 수 있는 것이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 전원연결부를 제외한 본원 발명의 조립도를 보여주는 것이다. 시험 측정하고자 하는 배터리셀(100)을 제1평판과 제2평판 사이에 면압측정모듈(40)과 함께 장착하고, 승하강부(20)의 회동에 의해서 가압평판(23)을 하강시키면서 제1평판에 의해서 시험하고자 하는 배터리셀(100)이 접촉되면서 탄성적으로 가압되도록 한다. 이때 로드셀에 의해서 측정되는 설정값까지 가압하여 각 배터리셀에 대해서 동일한 기준으로 가압한 상태에서 배터리의 부풀어오름에 의해서 발생하는 하중, 면압분포, 변위를 측정해야 시험 측정값의 신뢰도가 인정될 수 있다.

도 5는 본원 발명 배터리셀의 시험 측정시스템 중 로드셀 및 면압검출모듈을 세부적으로 관찰할 수 있도록 한 분해개념도이다.

상기 로드셀(30)은, 외력에 의해 비례적으로 변하는 탄성체와 이를 전기적인 신호로 변환시켜주는 스트레인게이지를 이용한 하중감지센서로 널리 사용하는 일반적인 제품을 이용한다.

바람직하게, 상기 핸들(22)의 조작으로 스크류(21)가 하강하며 가압평판(23)을 눌러 하강시키고, 상기 가압평판(23)의 하강에 스프링이 눌리게 되되, 눌린 스프링이 제1평판(14)에 압력을 전달하게되며, 전달한 압력은 배터리(100)와 제2평판(15)을 지나 로드셀(30)에 전달된다.

이때, 로드셀(30)은 상기 핸들(22)의 조작으로 발생한 압력을 측정함으로써, 핸들을 하강시키는 조작을 중단하는 위치를 판단할 수 있다. 즉, 배터리셀 시험 측정을 위해 제1평판을 배터리셀 상부에 접촉시키는 초기 하강량을 결정할때 로드셀(30)의 측정값을 활용하게 된다. 이와 같이 로드셀(30)은 배터리셀에 작용하는 초기하중값을 측정하는 것 뿐만 아니라 배터리셀의 충방전에 의한 부풀어오름 작용으로 생기는 하중의 변화도 지속적으로 측정하게 된다.

상기 면압검출모듈(40)은,

측정하는 배터리(100)의 상면 또는 하면에 위치하여 배터리(100)의 부풀어오름에 의한 면압분포를 측정하는 면압센서(41)와 상기 면압센서(41)에 의해서 검출된 면압분포를 분석부(미도시)로 전송하는 커넥터(42)를 포함한다.

도 6은 본원 발명 배터리셀의 시험 측정시스템의 실시예를 나타낸 예시도로서, 이에 따라서 측정을 실시하고 할때는 다음과 같은 순서에 따른다.

제1평판과 제2평판 사이에 상기 제1지그(141)와 제2지그(151)를 이용하여 배터리셀(100)과 면압센서(41)를 안착시키는 단계;

안착시킨 상기 배터리셀(100)를 전원연결부(61, 62)에 배터리(100)의 음극 및 양극을 연결하는 단계;

상기 핸들(22)을 회전하여 스크류가이드(211)의 내부 실린더를 하강시키고, 상기 실린더의 하강으로 가압평판(23)이 하강되며 스프링(24)을 누르게 되고, 스프링(24)은 하단에 고정되게 연결된 제1평판(14)이 상기 배터리셀의 상면에 접촉하도록 하는 단계;

로드셀(30)을 통해서 측정된 가압력을 기초로 샤프트의 하강정도를 결정하는 단계;

이 상태에서 배터리셀에 충방전을 반복하면서 배터리셀의 부풀어오름을 관찰하는 단계;

부풀어오름에 의해서 배터리셀이 상방향의 제1평판과 하방향의 제2평판으로 작용시키는 힘에 의해서 배터리셀에 작용하는 면압분포, 하중, 변위를 측정하는 단계;

를 시험 측정을 하게 된다.

변위검출모듈(50)에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면, 배터리셀의 부풀어오름이 상기 가압평판(23)을 상방향으로 밀어올리는 힘에 의해서 가압평판의 이동거리를 측정한다.

상기 변위검출모듈은 그 하단이 제1평판에 접촉하도록 구성된 것이므로, 제1평판의 이동거리를 측정함으로써 용이하게 부풀어오른 변위를 검출하는 것이 가능하다.

이렇게 하여, 분석부(미도시)는 로드셀로부터 하방향으로 작용하는 하중을 분석하고, 면압측정모듈로부터 면압분포값을 분석하며, 변위측정모듈로부터 얻은 데이터 값들로 변위를 분석하게 된다. .

도 7은 본원 발명의 배터리셀의 측정 실시예를 도시한 도면이다.

상기 배터리(100)를 제1평판(14)과 제2평판(15)사이에 안착시키고, 핸들(22)을 조작하여 스크류(21)의 단부에 구비된 가압평판(23)을 눌러 하강시키고, 상기 가압평판(23)의 하강에 스프링이 눌리게 되되, 눌린 스프링(24)이 하단에 위치하는 제1평판(14)을 누르게 되며, 제1평판(14)이 상기 스프링(24)의 압력으로 안착되어있는 배터리(100)의 상단으로 빈틈없이 맞닿게된다.

이때, 상기 배터리(100)의 상단 또는 하단에 배터리의 각각 위치에 따른 면압을 측정할 수 있는 면압검출모듈(40)의 면압센서(41)가 구비되는데, 상단에 구비될 경우 제1평판(14)과 배터리(100)의 사이에 구비되게 된다.

핸들(22)에 의해서 가압평판(23)이 시험 배터리셀에 접촉할때 가압력은 로드셀(30)에 의해서 초기 설정값에 도달하였는지를 판단하고 초기가압력이 초기설정값에 도달하게 되면, 가압을 멈추고, 충방전시험을 시작하게 된다.

전원연결부(60)로 부터 반복적으로 충방전되는 배터리셀(100)이 부풀어 오르면, 부풀어오르는 배터리셀은 제1평판(14)을 상방향으로 밀어내게 되는데, 제1평판(14)은 상단에 구비된 스프링(24)을 압축하게 된다.

바람직하게, 상기 제1평판(14)이 밀어내며 수축하게 되는 스프링(24)의 변위량을 변위검출모듈(50)이 측정할 수 있다.

도 8은 배터리셀(100)의 장착을 용이하게 하기 위한 것으로서, 배터리셀(100)은 옆방향이 아닌 길이방향에서 장착하게 된다. 따라서 전원연결부(61, 62)에 의해서 간섭이 발생하게 되므로, 상기 전원연결부(61, 62) 중 적어도 하나의 전원연결부를 제1평판과 제2평판으로부터 일정 간격 이격시킬 필요가 있다. 이를 위하여 한쌍의 슬라이딩 로드(64)가 상기 하판의 측면에 결합되고, 상기 슬라이딩로드(64)를 따라서 전원연결부가 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 것이다.

또한 도 9에 의해서 도시되는 바와 같이, 상기 전원연결부(61)는 그 하부가 복수개의 슬라이딩로드(64)에 대해서는 하나의 슬라이딩로드에 대해서는 관통하도록 결합되고, 다른 슬라이딩로드에 대해서는 상부에서 안착되는 구조를 가지게 구성할 수 있다. 이러한 구조를 가지게 함으로써, 상기 전원연결부(61)는 일측으로 회동이 가능하여 개방된 부분을 통해서 배터리셀 및 면압측정모듈의 장착이 용이하게 된다.

또한 전원연결부(61)은 배터리셀 전극을 전원과 접속하기 위한 단자(63)가 구비되되 복수개가 복층으로 구비되고 단자가압부(611)에 의해서 단자(63)를 가압하여 배터리셀의 전극을 전원과 연결하게 된다. 상기 단자(63)는 전도성단자일 수 있으며 또는 절연단자일 수 있다. 전도성단자일 경우에는 배터리셀의 전극은 병렬로 연결되는 효과를 가지고, 상기 단자(63)가 비전도성 절연단자일 경우에는 배터리셀의 전극을 직렬로 연결하는 것이 가능하게 된다.

이렇게 하여 복수개의 배터리셀을 중첩한 후에 병렬로 시험하는 것이 가능하며, 또는 직렬로 시험하는 것도 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 프레임
11 : 상판
111 : 나사공
12 : 메인샤프트
13 : 변위브라켓
14 : 제1평판
141 : 제1지그
15 : 제2평판
151 : 제2지그
16 : 하판
20 : 승하강부
21 : 스크류
211 : 스크류가이드
212 : 다각돌출부
213 : 고정브라켓
214 : 승하강가이드
215 : 스크류축
216 : 고정공
217 : 절단부
218 : 고정나사
22 : 핸들
221 : 다각홈
23 : 가압평판
232 : 지지축
24 : 스프링
30 : 로드셀
40 : 면압검출모듈
41 : 면압센서
42 : 커넥터
50 : 변위검출모듈
60 : 전원연결부
61,62 : (양극) 전원연결부 및 (음극) 전원연결부
611 : 단자가압수단
612 : 전원연결부 프레임
63 : 단자
64 : 슬라이딩 로드

Claims

장방형의 상판(11)과 하판(16)이 소정의 간격을 가지고 이격되도록 메인샤프트(12)에 의해 지지됨으로 인해서 형성되는 프레임(10);
상기 프레임(10) 내부에 구비되되 상기 메인샤프트를 따라서 이동가능하도록 지지되되, 측정대상 배터리셀의 상면과 하면을 각각 지지하는 제1평판(14)과 제2평판(15);
상기 상판에 구비된 통공을 통해서 상기 제1평판을 가압하도록 스크류(21)을 포함하는 승하강부(20);
상기 하판(16)의 상면에 구비되어 상기 제2평판(15)에 의해서 상부로부터 작용하는 하중을 측정하는 로드셀(30);
상기 제1평판(14)과 제2평판(15) 사이에 장착되어 측정하고자 하는 배터리셀(100)에 작용하는 면압분포를 측정하는 면압센서(41)를 포함하는 면압검출모듈(40);
하단이 제1평판에 접촉하도록 구비되어 제1평판의 상승거리를 측정함으로써 배터리셀의 변위를 검출하는 변위검출모듈(50);
상기 배터리셀(100)의 음극과 양극에 전원을 연결하기 위한 전원연결부(61, 62);
를 포함하되,

상기 승하강부(20)는,
상기 상판(11)의 중앙에 구비된 연결공(111)에 나사결합되어 회동되면서 상하로 이동되는 스크류(21);
상기 스크류(21)과 더불어 이동하도록 상기 스크류(21)의 하단에 결합된 장방형의 가압평판(23);
상기 제1평판(14)의 상면에 구비되어 상기 가압평판(23)과 상기 제1평판(14) 사이를 균일하게 지지하는 복수개의 스프링(24); 을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 시험 측정시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 스크류(21)는 상기 연결공(111)을 따라서 상하로 이동하는 스크류축(215)을 구비하되, 상기 스크류축(215)을 선택적으로 고정할 수 있도록 상기 상판의 상면에 “ㄱ”자형 고정브라켓(213)이 구비되되, 상기 고정브라켓(213)의 수직부는 단부가 상기 상판의 상면에 고정되고, 수평부에는 고정공(216)이 구비되며 상기 고정공(216)은 절단부(217)가 형성되어 고정공에 삽입된 스크류축(215)의 외주를 가압하는 고정나사(218)에 의해서 스크류축의 풀림을 방지하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 시험 측정시스템
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
슬라이딩로드(64)가 상기 하판의 측면에 결합되고, 상기 전원연결부(61, 62)는 그 하부가 통공을 통하여 상기 슬라이딩로드(64)에 대하여 슬라이딩 이동가능하도록 결합됨으로써, 배터리셀 및 면압측정모듈의 장착이 용이하도록 한 것을 특징으로 하는, 배터리셀 시험 측정시스템.
제3 항에 있어서,
상기 전원연결부(61, 62)는 배터리셀 전극을 전원과 접속하기 위한 단자(63)가 구비되되, 상기 단자(63)은 복수개가 복층으로 구비되고 단자가압부(611)에 의해서 단자(63)를 가압하여 복수개의 배터리셀의 전극을 동시에 전원과 연결하는 것으로서, 상기 단자(63)는 전도성단자 또는 절연단자인 것을 특징으로 하는 배터리셀 시험 측정시스템.