KR102065126B1 - 이차전지의 과충전 실험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지의 과충전 실험장치에 관한 것으로서, 복수개의 전지모듈로 마련된 전지팩이 수용되는 실험본체; 및 상기 실험본체에 수용된 전지팩에 전압을 공급하여 과충전하는 전압공급부재를 포함하며, 상기 실험본체에는 상기 전지팩의 과충전시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스 배출홀이 형성될 수 있다.

Description

이차전지의 과충전 실험장치{OVERDISCHARGE TEST DEVICE OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지의 과충전 실험장치에 관한 것으로서, 특히 과충전시 발생하는 가스의 배출이 용이한 이차전지의 과충전 실험장치에 에 관한 것이다.

일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

특허등록번호 제10-0958649호

종래기술에 따른 이차전지는 반복 충전시 발생할 수 있는 폭발 및 발화를 방지하기 위해 과충전 실험을 실시하며, 이때 과충전 실험장치를 이용한다. 즉, 과충전 실험장치는 이차전지가 수용되는 실험본체와, 이차전지에 높은 전압을 공급하여 과충전시키는 전압공급부재를 포함한다.

그러나 종래기술에 따른 과충전 실험장치는 실험본체에 수용된 이차전지의 과충전시 가스가 발생하면서 실험본체의 내부 압력이 상승하고, 상기 실험본체의 내부 압력에 의해 이차전지에 변형이 발생하면서 쇼트로 인한 발화가 발생하는 문제가 있다. 특히 실험본체의 내부 발화로 인해 실험본체가 폭발하거나 화염이 외부로 노출되면서 대형사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 이치전지의 과충전시 발생하는 가스의 배출이 용이하도록 실험본체를 개선하며, 이에 안전성을 높인 이차전지의 과충전 실험장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 복수개의 전지모듈로 마련된 전지팩이 수용되는 실험본체; 및 상기 실험본체에 수용된 전지팩에 전압을 공급하여 과충전하는 전압공급부재를 포함하며, 상기 실험본체에는 상기 전지팩의 과충전시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스 배출홀이 형성될 수 있다.

상기 실험본체는 상면에 전지팩 수용공간이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 상면에 결합되고 상기 전지팩 수용공간을 마감하는 덮개를 포함하며, 상기 가스 배출홀은 상기 덮개의 하단에 위치한 상기 케이스의 표면에 형성될 수 있다.

상기 가스 배출홀은 상기 케이스의 둘레를 따라 복수개가 형성될 수 있다.

상기 케이스의 표면에는 상기 가스 배출홀을 마감하는 절연테이프가 부착되며, 상기 절연테이프는 상기 실험본체 내부에 발생한 가스 압력에 의해 절개될 수 있다.

상기 절연테이프는 은박지 소재로 마련될 수 있다.

상기 절연테이프는 상기 케이스의 외측 표면에 부착될 수 있다.

상기 케이스의 상면에는 둘레를 따라 하측 플랜지가 형성되고, 상기 덮개에는 상기 하측 플랜지에 지지되는 상측 플랜지가 형성되며, 상기 하측 플랜지와 상측 플랜지는 볼트와 너트를 통해 결합될 수 있다.

상기 하측 플랜지와 상측 플랜지 사이에는 내열성을 가지는 가스켓이 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 이차전지의 과충전시 발생하는 가스가 외부로 배출되도록 가스 배출홀을 형성함으로써 가스압력에 의한 과충전 실험장치의 폭발 및 발화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 실험본체에 형성된 가스 배출홀에 절연테이프를 부착함으로써 외부의 이물질이 실험본체 내부로 유입되는 것을 차단한다. 그리고 절연 테이프는 실험본체 내부의 가스 압력 상승시 가스 압력에 의해 절개되면서 상기 가스 배출홀을 개방하며, 이에 가스를 외부로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실험본체는 케이스와 덮개를 포함하되, 상기 케이스와 덮개는 하측 플랜지와 상측 플랜지를 통해 결합함으로써 상기 케이스와 덮개의 결합력과 밀폐력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치를 도시한 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치를 도시한 측면도.
도 3는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치에서 절연테이프가 부착된 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치의 과충전 상태를 도시한 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 복수개의 전지모듈로 마련된 전지팩(10)이 수용되는 실험본체(100), 및 실험본체(100)에 수용된 전지팩(10)에 전압을 공급하여 과충전하는 전압공급부재(200)를 포함한다.

실험본체(100)는 상면을 통해 전지팩(10)이 수용되는 전지팩 수용공간(111)이 형성되는 박스 형태의 케이스(110)와, 케이스(110)의 상면에 결합되고 전지팩 수용공간(111)을 마감하는 덮개(120)를 포함한다.

여기서 케이스(110)와 덮개(120)는 내부 압력에 의해 분리되지 않는 결합력을 가진다. 즉, 케이스(110)의 상면에는 둘레를 따라 하측 플랜지(113)가 형성되고, 덮개(120)에는 하측 플랜지(113)에 지지되는 상측 플랜지(121)가 형성되며, 하측 플랜지(113)와 상측 플랜지(121)는 볼트(131)와 너트(132)로 마련된 고정부(130)를 통해 결합된다.

이에 실험본체(100)는 내부 압력이 상승하더라도 케이스(110)로부터 덮개(120)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 하측 플랜지(113)와 상측 플랜지(121) 사이에는 밀폐력을 높이기 위한 가스켓(140)이 구비되며, 가스켓(140)은 내열성을 가지는 소재로 마련된다. 즉, 가스켓(140)은 하측 플랜지(113)와 상측 플랜지(121) 사이로 이물질이 유입되는 것을 차단하고, 실험본체(100) 내부의 발화시 하측 플랜지(113)와 상측 플랜지(121) 사이로 화염이 분출되는 것을 방지한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 전압공급부재(200)를 통해 실험본체(100) 내부에 설치된 전지팩(10)에 높은 전압을 공급하여 과충전 실험을 진행한다.

이때 전지팩(10)의 과충전시 가스가 발생하는데, 이 전지팩(10)에서 발생한 가스에 의해 실험본체(100)의 내부 압력이 상승하고, 이에 전지팩(10)이 변형되면서 쇼트로 인한 폭발 및 발화가 발생할 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 전지팩(10)의 과충전시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스 배출홀(112)을 형성한다.

즉, 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 실험본체(100)의 표면에 전지팩(10)의 과충전시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스 배출홀(112)을 형성하며, 가스 배출홀(112)은 실험본체(100) 내부에 발생한 가스를 외부로 배출하여 실험본체(100) 내부의 압력 상승을 방지하고, 이에 실험본체(100)의 폭발 및 발화를 방지한다.

이때 가스 배출홀(112)는 덮개(120)의 하단, 즉 덮개(120)에 형성된 상측 플랜지(121)가 위치한 케이스(110)의 표면에 형성되며, 이는 덮개(120)의 결합에 의해 강도가 높은 케이스(110)의 표면에 가스 배출홀(112)을 형성하여 가스 배출홀(112)의 변형을 방지하고, 특히, 전지팩(10)에서 발생한 가스가 덮개(120)에 의해 굴절된 후 가스 배출홀(112)로 배출되도록 유도한다.

즉, 전지팩(10)에 의해 발생한 가스가 발화되었을 경우 덮개(120)를 통해 굴절된 후 가스 배출홀(112)로 배출되게 유도하며, 이에 화염 길이의 감소로 대형사고 발생을 현저히 줄일 수 있다.

한편, 가스 배출홀(112)은 케이스(110)의 둘레를 따라 복수개가 마련될 수 있으며, 이에 전지팩(10)에서 발생한 가스를 신속하게 외부로 배출시킬 수 있다.

한편, 케이스(110)의 표면에는 가스 배출홀(112)을 마감하는 절연테이프(150)가 부착될 수 있다. 즉, 절연테이프(150)는 실험 결과에 대한 오차를 줄이기 위해 가스 배출홀(112)을 통해 실험본체(100)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 한편, 실험본체(100)에 문제가 발생할 경우 실험본체(100)의 가스 압력 에 의해 절개되면서 가스 배출홀(112)을 개방하여 사고 발생을 방지한다.

여기서 절연테이프(150)는 쉽게 절개되는 은박지 소재로 마련될 수 있다.

또한, 절연테이프(150)는 가스 배출홀(112)이 형성된 케이스(110)의 외측 표면에 부착되며, 이는 절연테이프(150)를 쉽게 붙이거나 또는 제거할 수 있고, 절연테이프의 부착 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치의 사용상태를 설명한다.

먼저, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 실험본체(100)의 케이스(110)에 전지팩(10)을 설치한 다음, 케이스(110)의 상면에 덮개(120)를 결합한다. 이때 케이스(110)의 하측 플랜지(113)와 덮개(120)의 상측 플랜지(121) 사이에 가스켓(140)을 삽입한 상태로 볼트(131)와 너트(132)를 통해 견고하게 결합한다.

그런 다음, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 전압공급부재(200)를 통해 전지팩(10)에 전압을 공급하여 과충전시킨다. 이때 케이스(110)의 가스 배출홀(112)에는 절연테이프(150)가 부착되어 있어 외부 이물질이 실험본체(100) 내부로 유입되는 것을 차단하여 과충전 실험시 오차 발생을 현저히 방지한다.

여기서 전지팩(10)이 과충전되면서 가스가 발생하는데, 이 가스는 실험본체(100)에 축적되면서 압력이 점차 상승하며, 소정 압력 이상 상승시 가스 압력에 의해 절연테이프(150)가 절개되면서 가스 배출홀(112)을 통해 외부로 배출된다. 즉, 실험본체(100)에 발생한 가스를 외부로 배출함에 따라 실험본체(100)의 폭발 및 발화를 미연에 방지할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 이차전지의 과충전 실험장치는 전지팩에서 발생하는 가스를 외부로 배출되도록 하는 가스 배출홀(112)을 형성함으로써 폭발 및 발화를 현저히 방지할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 실험본체
110: 케이스
112: 가스 배출홀
120: 덮개
130: 고정부
140: 가스켓
150: 절연테이프

Claims (8)

1. 복수개의 전지모듈로 마련된 전지팩이 수용되는 실험본체; 및
   상기 실험본체에 수용된 전지팩에 전압을 공급하여 과충전하는 전압공급부재를 포함하며,
   상기 실험본체에는 상기 전지팩의 과충전시 발생하는 가스를 외부로 배출하는 가스 배출홀이 형성되고,
   상기 실험본체는 상면에 전지팩 수용공간이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 상면에 결합되고 상기 전지팩 수용공간을 마감하는 덮개를 포함하며,
   상기 가스 배출홀은 상기 덮개의 하단이 위치한 상기 케이스의 표면에 형성되고,
   상기 케이스의 상면에는 둘레를 따라 하측 플랜지가 형성되며,
   상기 덮개에는 상기 하측 플랜지에 지지되는 상측 플랜지가 형성되고,
   상기 하측 플랜지와 상측 플랜지는 볼트와 너트를 통해 결합되며,
   상기 하측 플랜지와 상측 플랜지 사이에는 내열성을 가지고, 실험본체 내부의 발화시 하측 플랜지와 상측 플랜지 사이로 화염이 분출되는 것을 방지하는 가스켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 과충전 실험장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가스 배출홀은 상기 케이스의 둘레를 따라 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 과충전 실험장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 표면에는 상기 가스 배출홀을 마감하는 절연테이프가 부착되며,
   상기 절연테이프는 상기 실험본체 내부에 발생한 가스 압력에 의해 절개되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 과충전 실험장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 절연테이프는 은박지 소재로 마련되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 과충전 실험장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 절연테이프는 상기 케이스의 외측 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 과충전 실험장치.
7. 삭제
8. 삭제

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