KR102268398B1 - Gas analyzing apparatus for rechargeable battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지용 가스분석장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 가스분석장치는, 셀을 내부에 수용하는 밀폐형 챔버와, 상기 밀폐형 챔버에 수용된 내부 기체를 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환시키는 기체 순환부 및 상기 셀에서 발생되어 상기 기체 순환부를 통해 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환되는 가스를 분석하는 가스 분석부를 포함한다.The present invention relates to a gas analyzer for a secondary battery, wherein the gas analyzer for a secondary battery according to the present invention includes a sealed chamber accommodating a cell therein, and gas circulation for circulating the internal gas accommodated in the sealed chamber in the sealed chamber. and a gas analyzer that analyzes the gas generated in the cell and circulated in the sealed chamber through the gas circulation unit.

Description

이차전지용 가스분석장치{GAS ANALYZING APPARATUS FOR RECHARGEABLE BATTERY} Gas analysis device for secondary battery {GAS ANALYZING APPARATUS FOR RECHARGEABLE BATTERY}

본 발명은 이차전지용 가스분석장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gas analyzer for a secondary battery.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. Secondary batteries, unlike primary batteries, are rechargeable, and have been widely researched and developed in recent years due to their small size and large capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. The secondary battery is classified into a coin-type battery, a cylindrical battery, a prismatic battery, and a pouch-type battery according to the shape of the battery case. In a secondary battery, an electrode assembly mounted inside a battery case is a charging/discharging power generating element having a stacked structure of electrodes and a separator.

전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. The electrode assembly is a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode of a sheet type coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. , and stacked unit cells can be roughly classified into a stack/folding type in which a long-length separation film is wound.

한편, 이차전지는 내부 구성 요소 즉, 전극, 활물질, 전해액 등의 전기 화학적인 반응에 의하여 가스가 발생될 수 있는데 이렇게 발생되는 내부 가스는 이차전지의 전기 화학적 반응에 의한 부수물로써 이차전지의 성능 향상, 이차전지의 구조 최적화, 활물질, 전해액 등의 성분 조정을 통한 충방전 효율 제고(提高), 부수물의 최소화를 위한 방안 연구 등을 위하여 정확하고 정밀하게 분석될 필요성이 높다고 할 수 있다.On the other hand, in the secondary battery, gas may be generated by an electrochemical reaction of internal components, that is, an electrode, an active material, an electrolyte, etc., and the internal gas generated in this way is a by-product of the electrochemical reaction of the secondary battery, and the performance of the secondary battery It can be said that the need for accurate and precise analysis is high for improvement, optimizing the structure of secondary batteries, improving charging and discharging efficiency by adjusting components such as active materials and electrolytes, and researching ways to minimize ancillary products.

한국 등록특허 제 10-0832245호Korean Patent Registration No. 10-0832245

본 발명의 하나의 관점은 정확한 이차전지에서 발생하는 가스의 정확한 분석이 가능한 이차전지용 가스분석장치를 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide a gas analyzer for a secondary battery capable of accurate analysis of gas generated from the secondary battery.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치는, 셀을 내부에 수용하는 밀폐형 챔버와, 상기 밀폐형 챔버에 수용된 내부 기체를 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환시키는 기체 순환부 및 상기 셀에서 발생되어 상기 기체 순환부를 통해 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환되는 가스를 분석하는 가스 분석부를 포함할 수 있다. A gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a sealed chamber accommodating a cell therein, a gas circulation unit circulating an internal gas accommodated in the sealed chamber in the sealed chamber, and the gas generated in the cell It may include a gas analyzer for analyzing the gas circulated in the sealed chamber through the circulation unit.

본 발명에 따르면, 셀을 수용하는 챔버 내에 기체를 순환시키는 기체 순환부를 구비하여 셀에서 소량의 가스가 발생한 경우에도 가스 분석부를 통한 셀에서 발생한 가스의 정확한 분석이 가능할 수 있다.According to the present invention, it is possible to accurately analyze the gas generated in the cell through the gas analyzer even when a small amount of gas is generated in the cell by providing a gas circulation unit for circulating the gas in the chamber containing the cell.

또한, 본 발명에 따르면, 온도 조절부를 포함하여 셀의 온도 변화에 따른 벤트 가스의 분석이 가능할 수 있다.In addition, according to the present invention, it may be possible to analyze the vent gas according to the temperature change of the cell, including the temperature controller.

아울러, 본 발명에 따르면, 가스를 포집하는 가스 포집 튜브를 복수개로 구비하여 셀의 내측 및 외측의 가스를 포집함으로써, 셀에서 가스가 외부로 유출되는 지를 판별할 수 있다.In addition, according to the present invention, by providing a plurality of gas collection tubes for collecting gas to collect gas inside and outside the cell, it is possible to determine whether the gas flows out from the cell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시되는 이차전지용 가스분석장치의 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치에서 셀을 나타낸 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4에서 도시되는 이차전지용 가스분석장치의 개념을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치에서 셀의 개념을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view schematically showing a gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the concept of the gas analyzer for a secondary battery shown in FIG. 1 .
3 is an exploded perspective view showing a cell in the gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view schematically showing a gas analyzer for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the concept of the gas analyzer for a secondary battery shown in FIG. 4 .
6 is a view showing the concept of a cell in the gas analyzer for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings and preferred embodiments. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시되는 이차전지용 가스분석장치의 개념을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the concept of the gas analyzer for a secondary battery shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(100)는 셀(10)을 수용하는 밀폐형 챔버(110)와, 내부 기체를 순환시키는 기체 순환부(120) 및 가스를 분석하는 가스 분석부(140)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(100)는 고정부(130)와, 가스 포집 튜브(150)와, 가스 치환부(160)와, 충방전부(170)와, 온도 조절부(180) 및 네일 테스터부(190)를 더 포함할 수 있다.1 and 2 , the gas analyzer 100 for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a sealed chamber 110 accommodating a cell 10 and a gas circulation unit 120 for circulating internal gas. ) and a gas analyzer 140 for analyzing the gas. In addition, the gas analyzer 100 for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a fixing unit 130 , a gas collection tube 150 , a gas replacement unit 160 , a charge/discharge unit 170 , and a temperature It may further include an adjustment unit 180 and a nail tester unit 190 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치에서 셀을 나타낸 분리 사시도이다. 3 is an exploded perspective view showing a cell in the gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 이차전지용 가스분석장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 3을 참고하면, 셀(Cell)(10)은 예를 들어 전극 조립체(12) 및 전극 조립체(12)를 내부에 수용하는 수용부(11a)가 형성된 전지 케이스(11)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the cell 10 may include, for example, an electrode assembly 12 and a battery case 11 having a receiving part 11a for accommodating the electrode assembly 12 therein. .

전극 조립체(12)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(12c)과 분리막(12d)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. The electrode assembly 12 is a power generating element capable of charging and discharging, and the electrode 12c and the separator 12d are assembled to form a structure in which they are alternately stacked.

전극(12c)은 양극(12a) 및 음극(12b)으로 구성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(12)는 양극(12a)/분리막(12d)/음극(12b)이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 분리막(12d)은 양극(12a)과 음극(12b) 사이와, 양극(12a)의 외측 및 음극(12b)의 외측에 위치될 수 있다. 이때, 분리막(12d)은 양극(12a)/분리막(12d)/음극(12b)이 적층된 전극 조립체(12)를 전체적으로 감싸며 형성될 수 있다. The electrode 12c may include an anode 12a and a cathode 12b. In this case, the electrode assembly 12 may have a structure in which the positive electrode 12a / the separator 12d / the negative electrode 12b are alternately stacked. Here, the separator 12d may be located between the positive electrode 12a and the negative electrode 12b and outside the positive electrode 12a and the negative electrode 12b. In this case, the separator 12d may be formed to completely surround the electrode assembly 12 in which the positive electrode 12a / the separator 12d / the negative electrode 12b are stacked.

한편, 전극 조립체(12)는 전극 리드(13)를 포함할 수 있다. 여기서, 전극 리드(13)는 전극(12c)의 측면에 전기적으로 연결될 수 있다. Meanwhile, the electrode assembly 12 may include an electrode lead 13 . Here, the electrode lead 13 may be electrically connected to the side surface of the electrode 12c.

도 1 및 도 2를 참고하면, 밀폐형 챔버(110)는 셀(10)을 내부에 수용한다. 1 and 2 , the sealed chamber 110 accommodates the cell 10 therein.

또한, 밀폐형 챔버(110)는 셀(10)에서 나오는 가스가 외부로 흘러나가지 않도록 밀폐형으로 형성되어 셀(10)에서 발생하는 가스의 포집이 용이하게 할 수 있다.In addition, the sealed chamber 110 is formed in a closed type so that the gas from the cell 10 does not flow to the outside, it is possible to facilitate the collection of the gas generated in the cell (10).

아울러, 밀폐형 챔버(110)는 내부에 셀(10)을 수용하는 수용부(112)가 형성되고 일측으로 개구된 형태로 형성된 본체(111) 및 본체(111)의 개구된 일측을 개폐하는 덮개(113)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the hermetic chamber 110 has a body 111 formed in an open shape on one side and a housing 112 for accommodating the cell 10 therein, and a cover for opening and closing the opened side of the main body 111 ( 113) may be included.

그리고, 밀폐형 챔버(110)는 예를 들어 원통형으로 형성될 수 있다. 이때, 밀폐형 챔버(110)의 본체(111)는 원기둥 형태의 수용부(112)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 기체 순환부(120)에 의해 밀폐형 챔버(110)의 내주면을 따라 내부 가스가 용이하게 순환될 수 있다. And, the hermetic chamber 110 may be formed in a cylindrical shape, for example. In this case, the body 111 of the sealed chamber 110 may be formed with a cylindrical receiving portion 112 . Accordingly, the internal gas may be easily circulated along the inner circumferential surface of the hermetic chamber 110 by the gas circulation unit 120 .

기체 순환부(120)는 밀폐형 챔버(110)에 수용된 내부 기체를 밀폐형 챔버(110) 내에서 순환시킨다. 이때, 셀(10)에서 발생된 가스는 기체 순환부(120)를 통해 밀폐형 챔버(110) 내에서 순환될 수 있다. 이에 따라, 가스 분석부(140)가 셀(10)에서 소량의 가스가 발생되는 경우에도 셀(10)에서 발생되는 가스를 용이하게 분석할 수 있다. 즉, 셀(10)에서 소량의 가스가 발생 시, 기체 순환부(120)에 의해 셀(10)에서 방출된 가스가 순환됨에 따라, 셀(10)에서 발생된 가스가 소량이여도 포집하기 용이할 수 있다. The gas circulation unit 120 circulates the internal gas accommodated in the hermetic chamber 110 in the hermetic chamber 110 . In this case, the gas generated in the cell 10 may be circulated in the hermetic chamber 110 through the gas circulation unit 120 . Accordingly, the gas analyzer 140 can easily analyze the gas generated from the cell 10 even when a small amount of gas is generated from the cell 10 . That is, when a small amount of gas is generated in the cell 10 , as the gas emitted from the cell 10 is circulated by the gas circulation unit 120 , it is easy to collect even a small amount of the gas generated in the cell 10 . can do.

또한, 기체 순환부(120)는 예를 들어 밀폐형 챔버(110)에 수용된 내부 기체를 밀폐형 챔버(110) 내에서 원형 또는 타원형 형태로 순환시킬 수 있다. 이때, 기체 순환부(120)는 밀폐형 챔버(110)의 길이 방향 또는 폭 방향으로 내부 기체를 순환시킬 수 있다.In addition, the gas circulation unit 120 may circulate the internal gas accommodated in the sealed chamber 110 in a circular or oval shape in the sealed chamber 110 , for example. In this case, the gas circulation unit 120 may circulate the internal gas in the longitudinal direction or the width direction of the sealed chamber 110 .

아울러, 기체 순환부(120)는 팬(Fan), 송풍기 또는 선풍기 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이때, 예를 들어 팬(미도시)은 프로펠러(propeller)(미도시) 및 모터(미도시)를 포함하여, 모터를 통해 프로펠러를 회전시켜 밀폐형 챔버(110)의 내부에 수용된 기체를 유동시킬 수 있다.In addition, the gas circulation unit 120 may be made of any one of a fan (Fan), a blower or a fan. At this time, for example, the fan (not shown) includes a propeller (not shown) and a motor (not shown), and rotates the propeller through the motor to flow the gas accommodated in the sealed chamber 110 . have.

한편, 기체 순환부(120)는 일례로 배터리 타입으로 구비되어 밀폐형 챔버(110) 내에 전부 수용될 수 있다.Meanwhile, the gas circulation unit 120 may be provided in a battery type, for example, and may be completely accommodated in the sealed chamber 110 .

그리고, 기체 순환부(120)는 다른 예로 밀폐형 챔버(110)의 외부에서 케이블을 통해 전기를 공급받을 수 있다.In addition, the gas circulation unit 120 may receive electricity through a cable from the outside of the sealed chamber 110 as another example.

고정부(130)는 셀(10)을 밀폐형 챔버(110) 내에 고정한다. 또한, 고정부는 셀(10)이 안착되는 지지대(131)와 셀(10)의 위치를 고정하는 고정 지그(132)를 포함할 수 있다. The fixing unit 130 fixes the cell 10 in the hermetic chamber 110 . In addition, the fixing unit may include a support 131 on which the cell 10 is mounted and a fixing jig 132 for fixing the position of the cell 10 .

고정 지그(132)는 다수로 이루어져 셀(10)을 가압하여 고정할 수 있다. 이때, 다수의 고정 지그(132) 사이의 간격을 조절하여 다양한 형태의 셀(10)이 고정될 수 있다.The fixing jig 132 can be fixed by pressing the cell 10 made of a plurality of. In this case, various types of cells 10 may be fixed by adjusting the spacing between the plurality of fixing jigs 132 .

가스 분석부(140)는 셀(10)에서 발생되어 기체 순환부(120)를 통해 밀폐형 챔버(110) 내에서 순환되는 가스를 분석한다.The gas analyzer 140 analyzes the gas generated in the cell 10 and circulated in the sealed chamber 110 through the gas circulation unit 120 .

또한, 상기 가스 분석부(140)는 예를 들어 가스 크로마토 그래피(Gas chromatography)로 이루어질 수 있다. In addition, the gas analyzer 140 may be formed of, for example, gas chromatography.

가스 포집 튜브(Tube)(150)는 일측부가 밀폐형 챔버(110)의 내부에 연결되고, 타측부가 가스 분석부(140)와 연결될 수 있다. 이때, 가스 분석부(140)가 가스 포집 튜브(150)를 통해 포집된 밀폐형 챔버(110)의 내부 기체를 분석할 수 있다.One side of the gas collection tube 150 may be connected to the inside of the hermetic chamber 110 , and the other side may be connected to the gas analyzer 140 . In this case, the gas analyzer 140 may analyze the gas inside the sealed chamber 110 collected through the gas collection tube 150 .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(100)에서 가스 포집 튜브(150)는 가스 포집 튜브(150) 상에 구비되어 가스 포집 튜브(150) 내로 이동되는 가스의 유동을 단속하는 단속밸브(150a)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the gas analysis apparatus 100 for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the gas collection tube 150 is provided on the gas collection tube 150 to regulate the flow of gas moving into the gas collection tube 150 . It may further include a shut-off valve (150a).

가스 치환부(160)는 밀폐형 챔버(110)의 내부 가스를 아르곤(Ar; Argon) 가스로 치환할 수 있다.The gas replacement unit 160 may replace the internal gas of the hermetic chamber 110 with an argon (Argon) gas.

또한, 가스 치환부(160)는 밀폐형 챔버(110)의 내부 가스를 외부로 빼내는 진공부(162) 및 밀폐형 챔버(110)와 연결된 아르곤 가스 탱크(161)를 포함할 수 있다. 여기서, 가스 치환부(160)는 진공부(162)를 통해 밀폐형 챔버(110)의 내부 가스를 외부로 빼내고, 아르곤 가스 탱크(161)에 수용된 아르곤 가스를 밀폐형 챔버(110) 내부로 주입할 수 있다. 이에 따라, 밀폐형 챔버(110)의 내부에 비활성 기체인 아르곤 가스를 충전하여 셀(10)에서 발생한 가스가 공기와 반응하는 것을 방지하여 순수 상태가 지속될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the gas replacement unit 160 may include a vacuum unit 162 for withdrawing the internal gas of the sealed chamber 110 to the outside and the argon gas tank 161 connected to the sealed chamber 110 . Here, the gas replacement unit 160 draws out the internal gas of the sealed chamber 110 through the vacuum unit 162 to the outside, and the argon gas accommodated in the argon gas tank 161 can be injected into the sealed chamber 110 . have. Accordingly, argon gas, which is an inert gas, is filled in the sealed chamber 110 to prevent the gas generated in the cell 10 from reacting with air, so that the pure state can be maintained.

진공부(162)는 진공관(164)을 통해 밀폐형 챔버(110)의 내부와 연결될 수 있다. 여기서, 진공관(164) 상에 진공관(164)의 개폐를 조절하는 진공 밸브(162a)가 구비될 수 있다. 또한, 진공부(162)는 예를 들어 진공펌프로 이루어질 수 있다. The vacuum unit 162 may be connected to the inside of the sealed chamber 110 through the vacuum tube 164 . Here, a vacuum valve 162a for controlling the opening and closing of the vacuum tube 164 may be provided on the vacuum tube 164 . Also, the vacuum unit 162 may be, for example, a vacuum pump.

아르곤 가스 탱크(161)는 탱크 연결관(163)을 통해 밀폐형 챔버(110)의 내부와 연결될 수 있다. 여기서, 탱크 연결관(163) 상에 탱크 연결관(163)의 개폐를 조절하는 탱크 밸브(161a)가 구비될 수 있다. The argon gas tank 161 may be connected to the inside of the sealed chamber 110 through the tank connection pipe 163 . Here, a tank valve 161a for controlling the opening and closing of the tank connection pipe 163 may be provided on the tank connection pipe 163 .

충방전부(170)는 셀(10)과 전기적으로 연결되어 셀(10)을 충방전시킬 수 있다. 여기서, 충방전부(170)는 셀(10)의 전극 리드(13)와 충방전 라인(170a)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.(도 3 참조) 이때, 가스 분석부(140)는 셀(10)의 과충전 시 발생하는 가스를 분석할 수 있다. 여기서, 충방전 라인(170a)은 셀(10)의 양극(12a)과 전기적으로 연결되는 +케이블 및 셀(10)의 음극(12b)과 전기적으로 연결되는 -케이블을 포함할 수 있다. The charging/discharging unit 170 may be electrically connected to the cell 10 to charge/discharge the cell 10 . Here, the charging/discharging unit 170 may be electrically connected to the electrode lead 13 of the cell 10 and the charging/discharging line 170a (refer to FIG. 3 ). In this case, the gas analyzer 140 is connected to the cell 10 . ) can be analyzed for gas generated during overcharging. Here, the charge/discharge line 170a may include a + cable electrically connected to the positive electrode 12a of the cell 10 and a - cable electrically connected to the negative electrode 12b of the cell 10 .

온도 조절부(180)는 셀(10)의 온도를 조절하여 열에 의한 셀(10)의 벤트 가스(Bent gas)를 발생시킬 수 있다. 이때, 가스 분석부(140)는 셀(10)의 벤트 가스를 분석할 수 있다. The temperature controller 180 may control the temperature of the cell 10 to generate a vent gas of the cell 10 by heat. In this case, the gas analyzer 140 may analyze the vent gas of the cell 10 .

또한, 온도 조절부(180)는 충방전부(170)의 전원부(미도시)와 전기적으로 연결되어, 충방전부(170)의 온/오프(ON/OFF) 조절을 통해 셀(10)의 충방전 온도를 조절할 수 있다.In addition, the temperature control unit 180 is electrically connected to a power supply unit (not shown) of the charging/discharging unit 170 , and charging/discharging the cell 10 through ON/OFF control of the charging/discharging unit 170 . You can adjust the temperature.

한편, 온도 조절부(180)는 셀(10)에 열을 가하는 가열부(181)를 포함하여, 가열부(181)를 통해 셀(10)에 가해지는 온도를 조절할 수 있다.Meanwhile, the temperature control unit 180 may include a heating unit 181 that applies heat to the cell 10 , and may adjust the temperature applied to the cell 10 through the heating unit 181 .

가열부(181)는 코일을 포함하여 이루어져 셀(10)의 외면에 위치될 수 있다. 이때, 가열라인(181a)을 통해 전기를 코일로 인가하면, 코일의 저항열에 의해 셀(10)의 온도가 올라갈 수 있다. The heating unit 181 may include a coil and be positioned on the outer surface of the cell 10 . At this time, when electricity is applied to the coil through the heating line 181a, the temperature of the cell 10 may rise due to the resistance heat of the coil.

네일 테스터(Nail tester)부(190)는 셀(10)에 못(191) 등을 관통시켜 셀(10)의 상태를 테스트 할 수 있다. 이때, 가스 분석부(140)는 못(191) 등이 셀(10)을 관통시 발생되는 가스를 분석할 수 있다. 여기서, 네일 테스터부(190)는 컨트롤러(Controller)(미도시)와 전기적으로 연결되어 작동이 제어될 수 있다.The nail tester unit 190 may test the state of the cell 10 by penetrating the nail 191 through the cell 10 . In this case, the gas analyzer 140 may analyze the gas generated when the nail 191 passes through the cell 10 . Here, the nail tester unit 190 may be electrically connected to a controller (not shown) to control its operation.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에서 도시되는 이차전지용 가스분석장치의 개념을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치에서 셀의 개념을 나타낸 도면이다. 4 is a perspective view schematically showing a gas analyzer for a secondary battery according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view showing the concept of a gas analyzer for a secondary battery shown in FIG. 4, and FIG. 6 is another embodiment of the present invention. It is a diagram showing the concept of a cell in the gas analyzer for a secondary battery according to an embodiment.

도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(200)는, 셀(20)을 수용하는 밀폐형 챔버(110)와, 내부 기체를 순환시키는 기체 순환부(120) 및 가스를 분석하는 가스 분석부(140)를 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(100)는 고정부(130)와, 가스 포집 튜브(250)와, 가스 치환부(260)와, 충방전부(170)와, 온도 조절부(180) 및 네일 테스터부(190)를 더 포함할 수 있다.4 and 5, the gas analyzer 200 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a sealed chamber 110 accommodating the cell 20, and a gas circulation unit for circulating internal gas ( 120) and a gas analyzer 140 for analyzing the gas. In addition, the gas analyzer 100 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a fixing unit 130 , a gas collection tube 250 , a gas replacement unit 260 , a charge/discharge unit 170 , and a temperature It may further include an adjustment unit 180 and a nail tester unit 190 .

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(200)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(100)와 비교할 때, 가스 포집 튜브(250)가 복수개로 이루어져 셀(20)의 내측과 외측의 가스를 포집할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The gas analyzer 200 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention is compared with the gas analyzer 100 for a secondary battery according to the above-described embodiment, the gas collection tube 250 is composed of a plurality of cells 20 It is possible to collect gas inside and outside of the Accordingly, in the present embodiment, content overlapping with the embodiment will be briefly described, and differences will be mainly described.

보다 상세히, 가스 포집 튜브(250)는 일측부가 셀(20)의 내부와 연결되어 셀(20)의 내부 가스를 포집하는 제1 포집 튜브(251) 및 일측부가 밀폐형 챔버(110)의 내부에 위치되어 밀폐형 챔버(110)의 내부 가스를 포집하는 제2 포집 튜브(252)를 포함할 수 있다. 이때, 가스 분석부(140)는 제1 포집 튜브(251)를 통해 포집된 가스와 제2 포집 튜브(252)를 통해 포집된 가스를 비교하여, 셀(20)에서 가스가 외부로 새어 나가는 지를 판별할 수 있다.In more detail, the gas collection tube 250 has one side connected to the inside of the cell 20 to collect the gas inside the cell 20 , the first collection tube 251 , and one side is located inside the hermetic chamber 110 . It may include a second collection tube 252 for collecting the gas inside the sealed chamber (110). At this time, the gas analyzer 140 compares the gas collected through the first collection tube 251 with the gas collected through the second collection tube 252 to determine whether the gas leaks from the cell 20 to the outside. can be discerned.

제1 포집 튜브(251)는 제1 포집 튜브(251) 상에 구비되어, 제1 포집 튜브(251) 내로 이동되는 가스의 유동을 단속하는 제1 단속밸브(251a)를 더 포함할 수 있다.The first collection tube 251 may further include a first shut-off valve 251a provided on the first collection tube 251 to control the flow of gas moving into the first collection tube 251 .

제2 포집 튜브(252)는 제2 포집 튜브(252) 상에 구비되어, 제2 포집 튜브(252) 내로 이동되는 가스의 유동을 단속하는 제2 단속밸브(252a)를 더 포함할 수 있다.The second collection tube 252 may further include a second shut-off valve 252a provided on the second collection tube 252 to control the flow of gas moving into the second collection tube 252 .

가스 치환부(260)는 아르곤 가스 탱크(161) 및 진공부(162)를 포함하고, 아르곤 가스 탱크(161) 및 진공부(162)는 각각 밀폐형 챔버(110)에 연결관(265)을 통해 연결될 수 있다. 여기서, 진공부(162)가 연결관(265)을 통해 밀폐형 챔버(110)의 내부 공기를 빼낸 후, 아르곤 가스 탱크(161)에 수용된 아르곤 가스를 연결관(265)을 통해 밀폐형 챔버(110) 내부로 주입할 수 있다. The gas replacement unit 260 includes an argon gas tank 161 and a vacuum unit 162 , and the argon gas tank 161 and the vacuum unit 162 are respectively connected to the sealed chamber 110 through a connection pipe 265 . can be connected Here, after the vacuum unit 162 exhausts the internal air of the sealed chamber 110 through the connection pipe 265 , the argon gas accommodated in the argon gas tank 161 is transferred to the sealed chamber 110 through the connection pipe 265 . It can be injected internally.

도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(200)에서 셀(20)은 예를 들어 수용부(22)가 형성된 셀 모듈 케이스(21) 및 셀 모듈 케이스(21)의 수용부(22)에 수용되는 다수의 단위 셀(23)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 포집 튜브(251)의 일측부는 셀 모듈 케이스(21)의 수용부(22)와 연결되어 셀(20) 내부의 가스를 포집할 수 있다. Referring to FIG. 6 , in the gas analyzer 200 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention, the cell 20 includes, for example, a cell module case 21 and a cell module case 21 in which a receiving part 22 is formed. ) may include a plurality of unit cells 23 accommodated in the accommodating portion 22 . In this case, one side of the first collecting tube 251 may be connected to the receiving part 22 of the cell module case 21 to collect the gas inside the cell 20 .

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 가스분석장치(200)에서 셀(20)은 다수의 단위 셀(23)이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.In addition, in the gas analyzer 200 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention, a plurality of unit cells 23 may be connected in series or in parallel to the cell 20 .

아울러, 셀(20)은 다수의 단위 셀(23)에서 양극 단자(23a) 및 음극 단자(23b)와 각각 연결된 양극 리드(24) 및 음극 리드(25)를 포함할 수 있다. 이때, 충방전부(170)는 셀(20)의 양극 리드(24) 및 음극 리드(25)와 충방전 라인(170a)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. (도 5 참조)In addition, the cell 20 may include a positive electrode lead 24 and a negative electrode lead 25 respectively connected to the positive terminal 23a and the negative terminal 23b in the plurality of unit cells 23 . In this case, the charging/discharging unit 170 may be electrically connected to the positive lead 24 and the negative lead 25 of the cell 20 through the charge/discharge line 170a. (See Fig. 5)

그리고, 셀(20)은 다수의 단위 셀(23)에서 각 단위 셀(23)의 단자를 연결하는 연결 리드(26,27)를 포함할 수 있다. In addition, the cell 20 may include connection leads 26 and 27 for connecting terminals of each unit cell 23 in the plurality of unit cells 23 .

한편, 단위 셀(23)은 양극(12a)/분리막(12d)/음극(12b)이 교대로 적층된 전극 조립체(12) 및 전극 조립체(12)가 내장되는 전지 케이스(11)를 포함할 수 있다.(도 3 참조)On the other hand, the unit cell 23 may include an electrode assembly 12 in which a positive electrode 12a / a separator 12d / a negative electrode 12b are alternately stacked and a battery case 11 in which the electrode assembly 12 is built. (See Fig. 3)

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 가스분석장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is intended to specifically describe the present invention, and the gas analyzer for a secondary battery according to the present invention is not limited thereto. It will be said that various implementations are possible by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention.

또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. In addition, the specific protection scope of the invention will become clear by the appended claims.

10,20 : 셀
11 : 전지 케이스
12 : 전극 조립체
12a: 양극
12b: 음극
12c: 전극
12d: 분리막
13 : 전극 리드
21: 셀 모듈 케이스
22 : 수용부
23 : 단위셀
23a: 양극 단자
23b: 음극 단자
24 : 양극 리드
25 : 음극 리드
26,27: 연결 리드
100, 200: 이차전지용 가스분석장치
110: 밀폐형 챔버
111: 본체
112: 수용부
113: 덮개
120: 기체 순환부
130: 고정부
131: 지지대
132: 고정 지그
140: 가스 분석부
150,250: 가스 포집 튜브
150a: 단속밸브
160,260: 가스 치환부
161: 아르곤 가스 탱크
161a: 탱크 밸브
162: 진공부
162a: 진공 밸브
163: 탱크 연결관
164: 진공관
170: 충방전부
170a: 충방전 라인
180: 온도 조절부
181: 가열부
181a: 가열라인
190: 네일 테스터부
191: 못
251: 제1 포집 튜브
251a: 제1 단속밸브
252: 제2 포집 튜브
252a: 제2 단속밸브
265: 연결관10,20 : cell
11: battery case
12: electrode assembly
12a: positive electrode
12b: cathode
12c: electrode
12d: separator
13: electrode lead
21: cell module case
22: receptacle
23: unit cell
23a: positive terminal
23b: negative terminal
24: positive lead
25: negative lead
26,27: connecting leads
100, 200: gas analyzer for secondary battery
110: hermetic chamber
111: body
112: receptacle
113: cover
120: gas circulation unit
130: fixed part
131: support
132: fixed jig
140: gas analysis unit
150,250: gas collection tube
150a: shut-off valve
160,260: gas replacement unit
161: argon gas tank
161a: tank valve
162: vacuum unit
162a: vacuum valve
163: tank connector
164: vacuum tube
170: charge and discharge unit
170a: charge/discharge line
180: temperature control unit
181: heating unit
181a: heating line
190: nail tester unit
191: Nail
251: first collection tube
251a: first shut-off valve
252: second collection tube
252a: second shut-off valve
265: connector

Claims (15)

셀(Cell)을 내부에 수용하는 밀폐형 챔버(Chambrer);
상기 밀폐형 챔버에 수용된 내부 기체를 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환시키는 기체 순환부; 및
상기 셀에서 발생되어 상기 기체 순환부를 통해 상기 밀폐형 챔버 내에서 순환되는 가스를 분석하는 가스 분석부를 포함하고,
일측부가 상기 밀폐형 챔버의 내부에 연결되고, 타측부가 상기 가스 분석부와 연결된 가스 포집 튜브를 더 포함하여, 상기 가스 분석부가 상기 가스 포집 튜브를 통해 포집된 상기 밀폐형 챔버의 내부 기체를 분석하며,
상기 가스 포집 튜브는
일측부가 상기 셀의 내부와 연결되어 상기 셀의 내부 가스를 포집하는 제1 포집 튜브; 및
일측부가 상기 밀폐형 챔버의 내부에 위치되어 상기 밀폐형 챔버의 내부 가스를 포집하는 제2 포집 튜브를 포함하는 이차전지용 가스분석장치.A closed chamber for accommodating the cell (Cell) therein;
a gas circulation unit circulating the internal gas accommodated in the hermetic chamber in the hermetic chamber; and
A gas analysis unit for analyzing the gas generated in the cell and circulated in the sealed chamber through the gas circulation unit,
One side is connected to the inside of the hermetic chamber, and the other side further includes a gas collection tube connected to the gas analysis unit, wherein the gas analysis unit analyzes the gas inside the hermetic chamber collected through the gas collection tube
The gas collection tube is
a first collecting tube having one side connected to the inside of the cell to collect the gas inside the cell; and
A gas analyzer for a secondary battery comprising a second collection tube having one side positioned inside the sealed chamber to collect the gas inside the sealed chamber. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가스 포집 튜브는 상기 가스 포집 튜브 상에 구비되어 상기 가스 포집 튜브 내로 이동되는 상기 가스의 유동을 단속하는 단속밸브를 더 포함하는 이차전지용 가스분석장치.The method according to claim 1,
The gas collection tube is provided on the gas collection tube and further comprises a shut-off valve for controlling the flow of the gas moving into the gas collection tube. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가스 분석부는
상기 제1 포집 튜브를 통해 포집된 가스와, 상기 제2 포집 튜브를 통해 포집된 가스를 비교하여, 상기 셀에서 가스가 외부로 새어 나가는지를 판별하는 이차전지용 가스분석장치.The method according to claim 1,
The gas analyzer
A gas analyzer for a secondary battery that compares the gas collected through the first collection tube with the gas collected through the second collection tube to determine whether the gas leaks from the cell to the outside. 청구항 1에 있어서,
상기 기체 순환부는 팬, 송풍기 또는 선풍기 중 어느 하나로 이루어지는 이차전지용 가스분석장치.The method according to claim 1,
The gas circulation unit is a gas analyzer for a secondary battery consisting of any one of a fan, a blower, or a fan. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 분석부는 가스 크로마토 그래피로 이루어지는 이차전지용 가스분석장치.The method according to claim 1,
The gas analyzer is a gas analyzer for a secondary battery made of gas chromatography. 청구항 1에 있어서,
상기 밀폐형 챔버의 내부 가스를 아르곤 가스로 치환하는 가스 치환부를 포함하는 이차전지용 가스분석장치.The method according to claim 1,
A gas analyzer for a secondary battery comprising a gas replacement unit for replacing the internal gas of the sealed chamber with argon gas. 청구항 8에 있어서,
상기 가스 치환부는
상기 밀폐형 챔버의 내부 가스를 외부로 빼내는 진공펌프; 및
상기 밀폐형 챔버와 연결된 아르곤 가스 탱크를 포함하는 이차전지용 가스분석장치.9. The method of claim 8,
The gas replacement unit
a vacuum pump for evacuating the gas inside the sealed chamber to the outside; and
A gas analyzer for a secondary battery comprising an argon gas tank connected to the sealed chamber. 청구항 1에 있어서,
상기 셀과 전기적으로 연결되어 상기 셀을 충방전 시키는 충방전부를 더 포함하고,
상기 가스 분석부는 상기 셀의 과충전 시 발생하는 가스를 분석하는 가스분석장치.The method according to claim 1,
Further comprising a charging/discharging unit electrically connected to the cell to charge and discharge the cell,
The gas analyzer is a gas analyzer for analyzing the gas generated when the cell is overcharged. 청구항 1에 있어서,
상기 셀의 온도를 조절하여 열에 의한 상기 셀의 벤트 가스(bent gas)를 발생시키는 온도 조절부를 더 포함하고,
상기 가스 분석부는 상기 셀의 벤트 가스를 분석하는 가스분석장치.The method according to claim 1,
Further comprising a temperature control unit for generating a vent gas (bent gas) of the cell by heat by controlling the temperature of the cell,
The gas analyzer is a gas analyzer for analyzing the vent gas of the cell. 청구항 11에 있어서,
상기 셀과 전기적으로 연결되어 상기 셀을 충방전 시키는 충방전부를 더 포함하고,
상기 온도 조절부는 상기 충방전부의 전원부와 연결되어,
상기 충방전부의 온/오프(ON/OFF) 조절을 통해 상기 셀의 충방전 온도를 조절하는 가스분석장치.12. The method of claim 11,
Further comprising a charging/discharging unit electrically connected to the cell to charge and discharge the cell,
The temperature control unit is connected to the power supply of the charging/discharging unit,
A gas analyzer for controlling the charging/discharging temperature of the cell through ON/OFF control of the charging/discharging unit. 청구항 11에 있어서,
상기 온도 조절부는 상기 셀에 열을 가하는 가열부를 포함하여,
상기 가열부를 통해 상기 셀에 가해지는 온도를 조절하는 가스분석장치.12. The method of claim 11,
The temperature control unit includes a heating unit for applying heat to the cell,
A gas analyzer for controlling the temperature applied to the cell through the heating unit. 청구항 13에 있어서,
상기 가열부는 코일을 포함하여 이루어지는 가스분석장치.14. The method of claim 13,
The heating unit is a gas analyzer comprising a coil. 청구항 1에 있어서,
상기 셀에 못 등을 관통시키는 네일(Nail) 테스터부를 더 포함하고,
상기 가스 분석부는 상기 못 등이 상기 셀을 관통시 발생되는 가스를 분석하는 가스분석장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a nail (Nail) tester for penetrating a nail in the cell,
The gas analyzer is a gas analyzer for analyzing the gas generated when the nail or the like passes through the cell.
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