KR102390992B1 - A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof - Google Patents

A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102390992B1
KR102390992B1 KR1020210136946A KR20210136946A KR102390992B1 KR 102390992 B1 KR102390992 B1 KR 102390992B1 KR 1020210136946 A KR1020210136946 A KR 1020210136946A KR 20210136946 A KR20210136946 A KR 20210136946A KR 102390992 B1 KR102390992 B1 KR 102390992B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
chamber
vacuum
electrolyte
fluid
Prior art date
Application number
KR1020210136946A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102390992B9 (en
Inventor
이학성
반재관
이승수
최준석
이성호
신다희
허수연
유계형
양광용
Original Assignee
(주)티톱이앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)티톱이앤지 filed Critical (주)티톱이앤지
Priority to KR1020210136946A priority Critical patent/KR102390992B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102390992B1 publication Critical patent/KR102390992B1/en
Priority to PCT/KR2022/013426 priority patent/WO2023063586A1/en
Publication of KR102390992B9 publication Critical patent/KR102390992B9/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4228Leak testing of cells or batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/004CO or CO2
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0047Organic compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

Abstract

A secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention accommodates an object to be detected (pouch cell) and a sensor in a vacuum chamber and a sensor chamber, which are a kind of closed system, respectively, changes fluid pressure inside the vacuum chamber and the sensor chamber to quickly detect the leakage of harmful components and quickly detect the generation of toxic gases such as carbon monoxide and acetylene, thereby preventing the occurrence of a fire in advance, and more accurately and easily detecting whether a defect has occurred in an exterior material of the object to be detected (pouch cell), in particular, a battery cell.

Description

이차전지 전해액의 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 전해액의 누출 검사방법{A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0002] A system of leak inspection of secondary battery electrolyte and a leak inspection method of electrolyte using the same

본 발명은 이차전지의 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 전해액의 누출 검사방법에 관한 것으로, 상세하게는 피검출체(파우치 셀), 특히 전해액 수산화칼륨 등과 같은 배터리의 유해성분 누출을 신속하게 검지하여 일산화탄소, 아세틸렌과 같은 유독가스의 생성을 억제하고 화재의 발생을 사전에 차단할 수 있는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 전해액의 누출 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leak test system for a secondary battery and a leak test method for an electrolyte using the same, and more particularly, to rapidly detect the leak of harmful components in a battery such as a battery to be detected (a pouch cell), in particular, electrolyte potassium hydroxide, It relates to a secondary battery electrolyte leakage inspection system capable of suppressing the generation of toxic gases such as acetylene and preventing the occurrence of fire in advance, and an electrolyte leakage inspection method using the same.

최근 전기차 및 노트북, 이동통신기기의 급속한 보급에 따라 재충전이 가능한 경량, 대용량의 전원공급수단의 필요성이 높아지고 있는 추세이다.Recently, with the rapid spread of electric vehicles, laptops, and mobile communication devices, the need for a light-weight and large-capacity power supply means that can be recharged is increasing.

이와 같은 추세에 따라 전해액을 이온화시키고 전극 간 기전력을 발생시켜서 전원을 충전하여 방전시키는 니켈 수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지 등이 사용되고 있으며, 이러한 전지들을 대부분 이차전지라 한다.According to this trend, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium-ion (Li-ion) batteries, which charge and discharge power by ionizing the electrolyte and generating electromotive force between electrodes, are being used. Most of the batteries are called secondary batteries.

보통 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 외관상으로는 원통형 전지 각형 전지 파우치 전지 구분되어 있으며, 그 중에서 파우치 전지 이차전지는 통상 리튬이온 전지에만 있는 전지형태 (전극과분리막이 얇아 가능) 양극과 음극 단자가 전지 상단에 나란히있고 그 케이스의 상부에 안전 밴트(vent)와 전해액 주입구가 형성된 리드 플레이트를 밀봉하며, 상기 전해액 주입구를 통해 전해액을 주입한 다음에 밀봉한 형태로 제조된다.In general, secondary batteries are rechargeable, small and large-capacity, and they are divided into cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch batteries. ) The positive and negative terminals are side by side at the top of the battery, and the lead plate with a safety vent and electrolyte injection hole formed on the top of the case is sealed, and the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole and then sealed.

이렇게 제조되는 이차전지는 정극과 부극의 사이에 주입된 전해액으로부터 이온이 발생하여 전극 간에 이동하므로 기전력을 발생시키고, 그 작용에 의해 충ㆍ방전이 이루어지도록 하는 방식으로 운영된다.The secondary battery manufactured in this way is operated in such a way that ions are generated from the electrolyte injected between the positive electrode and the negative electrode and move between the electrodes, thereby generating an electromotive force, and charging and discharging by the action.

따라서, 이차전지는 충ㆍ방전 용량에 영향을 미치는 전해액의 손실을 방지하고, 또 내압 발생을 고려하여 전해액의 누출을 방지할 수 있는 밀폐형의 구조를 갖는다.Accordingly, the secondary battery has a closed type structure capable of preventing the loss of the electrolyte affecting the charge/discharge capacity and preventing leakage of the electrolyte in consideration of the generation of internal pressure.

이러한 이차전지에서 케이스의 기밀 불량에 의해 전해액이 누출되는 경우에는 제품의 불량으로 처리되기 때문에 제조공정 라인에서 누액 검사를 수행하게 되며, 보통 케이스에 밀봉되어 있는 리드 플레이트의 용접부위를 X-ray 혹은 육안으로 확인하는 방법으로 검사를 실시하게 된다.In these secondary batteries, if the electrolyte leaks due to poor sealing of the case, it is treated as a product defect, so a leak test is performed in the manufacturing process line. Inspection is carried out by visual inspection.

그러나, X-ray 검사의 경우 공정 및 설비가 복잡하여 실현성이 떨어지고, 육안 검사는 신뢰성이 낮은 문제점이 있으므로, 이를 해소하기 위하여 공개번호 특2001-0011231호 등에서는 케이스의 내부에 헬륨(He) 가스나 질소(N2) 가스를 주입하고, He 가스나 N2 가스 검출센서로 He 가스나 N2 가스의 검출유무를 확인하는 방법으로 이차전지의 리크를 검사하는 방법을 제시하고 있다.However, in the case of X-ray inspection, since the process and facilities are complicated, the realization is low, and the visual inspection has a problem of low reliability. A method of inspecting a leak in a secondary battery by injecting nitrogen (N 2 ) gas and checking whether He gas or N 2 gas is detected with a He gas or N 2 gas detection sensor is presented.

그러나, 이러한 방법은 사용 가스나 센서의 가격이 비싸서 경제적 측면에서 불리한 점이 있고, 또 전해액이 주입되지 않은 상태에서 기밀검사를 수행하는 관계로 실제 필드에 적용되는 경우 여전히 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.However, this method has disadvantages in terms of economics because the gas or sensor used is expensive, and the reliability is still low when applied to the actual field because the airtight test is performed in a state in which the electrolyte is not injected.

대한민국 공개특허 제10-2001-0011231호 (2001년 02월 05일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0011231 (February 05, 2001)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상세하게는 피검출체(파우치 셀), 특히 이차전지 전해액 등과 같은 배터리의 전해액 누출을 신속하게 검지하여 일산화탄소, 아세틸렌과 같은 유독가스의 생성을 억제하고 화재의 발생을 사전에 차단할 수 있는 전해액 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 유해물질의 누출 검사방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and specifically, by rapidly detecting the leakage of electrolyte from a battery such as a detected object (pouch cell), especially secondary battery electrolyte, generation of toxic gases such as carbon monoxide and acetylene The purpose of the present invention is to provide an electrolyte leakage inspection system that can suppress the occurrence of fires and prevent the occurrence of fires, and a leak inspection method for hazardous substances using the same.

본 발명은 전해액 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 유해물질의 누출 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolyte leakage inspection system and a method for inspecting leakage of harmful substances using the same.

본 발명의 일 양태는,One aspect of the present invention is

결합을 통해 내부에 피검출체(파우치 셀)를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 상기 피검출체(파우치 셀)의 수용 공간을 외부와 차폐할 수 있는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하는 진공챔버;A vacuum chamber including an upper housing and a lower housing that provides a space for accommodating an object (pouch cell) inside through coupling, and can shield the space for accommodating the object (pouch cell) from the outside ;

내부에 센서를 수용하는 센서챔버; 및a sensor chamber accommodating the sensor therein; and

상기 진공챔버, 센서챔버 및 진공펌프를 순차적으로 연결하는 연결부;a connection unit sequentially connecting the vacuum chamber, the sensor chamber, and the vacuum pump;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해액 누출 검사 시스템에 관한 것이다.It relates to an electrolyte leakage test system comprising a.

본 발명에서 상기 센서는 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정하며, 더욱 상세하게 상기 유체의 총휘발성유기화합물 함량을 측정하는 가스센서는,In the present invention, the sensor measures any one or a plurality of measurement targets selected from the total volatile organic compound content, the electrolytic component content, the carbon dioxide content, humidity and temperature of the fluid, and more specifically, the total volatile organic compound content of the fluid. The gas sensor that measures

기판;Board;

기판의 상부에 위치하는 발열층;a heating layer positioned on the substrate;

발열층의 상부에 위치하되 상기 발열층의 상부 중 일부를 덮도록 구비되며 중심부에 관통홀이 형성된 전극; 및 an electrode positioned on the heating layer but provided to cover a portion of the top portion of the heating layer and having a through-hole formed in the center thereof; and

상기 전극과 발열층의 일부를 덮도록 구비되며, 금속산화물을 포함하는 감지부;a sensing unit provided to cover a portion of the electrode and the heating layer and including a metal oxide;

를 포함하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it includes.

또한 상기 연결부는 각각 상기 진공챔버와 센서챔버, 센서챔버와 진공펌프를 연결하는 연결관을 포함하되,In addition, the connection part includes a connection pipe connecting the vacuum chamber and the sensor chamber, the sensor chamber and the vacuum pump, respectively,

상기 연결관은 개폐가 가능하여 진공챔버 또는 센서챔버 내 유체의 흐름을 제어할 수 있는 스로틀밸브를 더 구비하며, The connection pipe further includes a throttle valve that can be opened and closed to control the flow of fluid in the vacuum chamber or the sensor chamber,

상기 유해물질의 누출 검사 시스템은, The leak inspection system of the hazardous substance,

상기 상부하우징을 자동으로 개폐하는 개폐부; 및an opening and closing unit for automatically opening and closing the upper housing; and

상기 상부하우징이 개방된 후에 상기 하부하우징의 내부에 피검출체(파우치 셀)를 삽입하거나 제거하는 진공척;a vacuum chuck for inserting or removing an object (pouch cell) to be detected inside the lower housing after the upper housing is opened;

을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further comprises.

또한 상기 전해액 누출 검사 시스템은, In addition, the electrolyte leak inspection system,

상기 센서와 연결되어 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 정보를 확인하고, 이를 통해 진공펌프, 스로틀밸브, 개폐부 및 진공척에서 선택되는 어느 하나 또는 모두를 구동 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며,It is connected to the sensor to check any one or a plurality of information selected from total volatile organic compound content, electrolyte content, carbon dioxide content, humidity and temperature of the fluid, and select from vacuum pump, throttle valve, opening/closing part and vacuum chuck It may further include a control unit for controlling driving any one or all of the

상기 전해액 누출 검사 시스템은 진공챔버 및 센서챔버를 한 쌍으로 하여 다수 쌍 구비될 수 있다.The electrolyte leakage test system may be provided with a plurality of pairs of a vacuum chamber and a sensor chamber as a pair.

본 발명의 다른 양태는 상기에 따른 이차전지 전해액 누출 검사 시스템을 이용한 유해물질의 누출 검사방법으로, 상기 검사방법은,Another aspect of the present invention is a leak inspection method of harmful substances using the secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the above, the inspection method comprising:

a) 진공챔버의 개폐도어를 개방하고, 하부하우징에 피검출체(파우치 셀)를 수용하는 단계;a) opening the opening/closing door of the vacuum chamber and accommodating the detection target (pouch cell) in the lower housing;

b) 상기 상부하우징을 폐쇄하고 연결부를 개방하는 단계;b) closing the upper housing and opening a connection part;

c) 진공펌프를 진공 압력으로 흡입 동작하여 진공챔버 내의 유체를 센서챔버로 이동시키는 단계;c) moving the fluid in the vacuum chamber to the sensor chamber by suctioning the vacuum pump with vacuum pressure;

d) 센서챔버 내 센서를 통해 흡입된 유체 내 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정하는 단계;d) measuring any one or a plurality of measurement objects selected from total volatile organic compound content, electrolyte content, carbon dioxide content, humidity and temperature in the fluid sucked through the sensor in the sensor chamber;

e) 상기 진공펌프의 구동을 정지하고, 연결부를 폐쇄하는 단계; 및e) stopping the operation of the vacuum pump and closing the connection part; and

f) 센서에서 측정된 측정대상을 분석하여 피검출체(파우치 셀)의 전해액 누출 여부를 결정하는 단계;f) analyzing the measurement target measured by the sensor to determine whether the electrolyte leaks in the object to be detected (pouch cell);

를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes.

본 발명에서 상기 검사방법은 f) 단계 이후,In the present invention, the inspection method is after step f),

g) 피검출체(파우치 셀)에서 전해액 검출된 경우, 해당 피검출체(파우치 셀)를 수용한 진공챔버에서 신호를 생성하여 전해액이 유출된 피검출체(파우치 셀)를 분류하는 단계;g) classifying the to-be-detected object (pouch cell) from which electrolyte is leaked by generating a signal in the vacuum chamber accommodating the detected object (pouch cell) when the electrolyte is detected in the object (pouch cell);

를 더 포함할 수 있으며, 필요에 따라 상기 검사방법은 g) 단계 이후,It may further include, if necessary, the inspection method after step g),

h) 전해액이 유출된 피검출체(파우치 셀)가 수용된 진공챔버의 상부하우징을 개방하고, 진공펌프를 배출 동작하여 유체를 상기 진공챔버 및 센서챔버 외부로 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다.h) opening the upper housing of the vacuum chamber in which the detected object (pouch cell) from which the electrolyte is leaked is accommodated, and discharging the vacuum pump to discharge the fluid to the outside of the vacuum chamber and the sensor chamber.

본 발명에 따른 이차전지 전해액 누출 검사 시스템은 피검출체(파우치 셀)와 센서를 일종의 닫힌계인 진공챔버와 센서챔버에 각각 수용하고, 상기 진공챔버와 센서챔버 내부의 유체 압력을 변화시킴으로써 전해액 누출을 신속하게 검지하여 일산화탄소, 아세틸렌과 같은 유독가스의 생성을 신속히 감지함으로써 화재의 발생을 사전에 차단할 수 있으며, 피검출체(파우치 셀), 특히 이차전지의 외장재에 대한 불량 발생 여부를 보다 정확하고 용이하게 포착할 수 있다.The secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention accommodates a detection object (pouch cell) and a sensor in a vacuum chamber and a sensor chamber, which are a kind of closed system, respectively, and detects electrolyte leakage by changing the fluid pressure inside the vacuum chamber and the sensor chamber By quickly detecting the generation of toxic gases such as carbon monoxide and acetylene, it is possible to block the occurrence of fire in advance, and it is more accurate and easy to determine whether defects have occurred in the object to be detected (pouch cell), especially the exterior material of the secondary battery. can be captured

도 1은 본 발명에 따른 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템을 이용한 전해액의 누출 검사방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 누출 검사 시스템에서 피검출체(파우치 셀)를 진공챔버에 수용하고 제거하는 과정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스센서의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템의 일예를 도시한 것이다.
1 is a flowchart of an electrolyte leakage inspection method using a secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of receiving and removing a detection target (a pouch cell) in a vacuum chamber in the secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention.
3 shows a cross-section of a gas sensor according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of a secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 따른 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템 및 이를 이용한 이차전지 전해액의 누출 검사방법을 더욱 상세히 설명한다. 다만 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.Hereinafter, the secondary battery electrolyte leakage inspection system and the secondary battery electrolyte leakage inspection method using the same according to the present invention will be described in more detail by way of Examples and Comparative Examples. However, the embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented below and may be embodied in other forms, and the embodiments presented below are only described to clarify the spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, it has a meaning commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and in the following description, it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. A description of possible known functions and configurations will be omitted.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.

또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In addition, the drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. Also, like reference numerals refer to like elements throughout.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is formed between each component. It should be understood that elements may also be “connected,” “coupled,” or “connected.”

상기 이차전지 전해액 누출 검사 시스템은 피검출체(파우치 셀), 특히 파손에 의해 누출이 발생할 수 있는 배터리(B)를 검사 대상으로 할 수 있다. 이때 상기 배터리는 전극, 전해질(액), 활물질, 외장재를 포함하는 것으로, 외장재의 파손에 의해 배터리 내의 물질, 예를 들어 수산화칼륨 등의 물질이나 기타 이산화탄소, 황화물, 질화물 등을 검출하여 이들의 화학적 또는 물리적 반응에 따른 화재 발생을 억제하는 것을 특징으로 한다.The secondary battery electrolyte leakage inspection system may target a detection target (pouch cell), in particular, a battery (B) that may leak due to damage. In this case, the battery includes an electrode, an electrolyte (liquid), an active material, and a casing material, and by the damage of the casing material, for example, substances such as potassium hydroxide or other carbon dioxide, sulfide, nitride, etc. are detected and their chemical Or it is characterized in that it suppresses the occurrence of a fire according to a physical reaction.

또한 상기 이차전지 전해액은 피검출체(파우치 셀)의 파손 등에 따라 화학적 또는 물리적 반응 등을 통해 발생하지 않아야 할 성분들이 누출된 것을 통칭한 것으로, 특히 상술한 바와 같이 이차전지의 누출 시 발생할 수 있는 코발트, 니켈, 망간, 칼륨 등의 금속산화물이나 금속수산화물을 포함할 수 있다.In addition, the secondary battery electrolyte is a generic term for leakage of components that should not occur through chemical or physical reactions due to damage to the object (pouch cell) to be detected, etc. In particular, as described above, when the secondary battery leaks It may include a metal oxide or metal hydroxide such as cobalt, nickel, manganese, and potassium.

상기 피검출체(파우치 셀)의 일예인 배터리에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 배터리의 외장재는 대부분 다층의 고분자 필름을 가공한 파우치로 형성되기 때문에 유연성을 확보할 수는 있으나 외장에 파손이 발생할 수 있다. 특히 드로잉과 같은 외장재의 형성이나 외장재를 이용한 전극, 전해질 등의 조립체를 포장하는 과정에서 스크래치나 찢김과 같은 손상이 발생할 수 있다. 외장재의 손상이 발생하면 배터리의 내외부 간의 압력 차이에 따라 손상된 외장재를 통해 외부의 불순물이 유입될 수 있으며, 불순물이 아니더라도 산소가 유입되면 내부의 성분들과 반응하여 산화물이나 수산화물을 생성하게 되는데 이러한 성분들이 인체에 좋지 않은 점은 차치하더라도 팽창과 반응열이 발생하여 배터리의 파손이나 화재 등이 발생할 수 있다.If the battery, which is an example of the detected object (pouch cell), will be described in detail, since most of the battery's exterior material is formed of a pouch processed with a multi-layered polymer film, flexibility may be secured, but damage to the exterior may occur. there is. In particular, damage such as scratches or tears may occur in the process of forming an exterior material such as drawing or packaging an assembly such as an electrode or electrolyte using the exterior material. When the exterior material is damaged, external impurities may flow through the damaged exterior material depending on the pressure difference between the inside and outside of the battery. Aside from the fact that they are not good for the human body, expansion and reaction heat may occur, which may cause damage to the battery or fire.

구체적으로 상기 배터리의 대부분을 차지하는 리튬 배터리는 리튬 금속의 사용으로부터 파생되는 위험 가능성에 있다. 리튬은 반응성이 높으며, 격렬한 자기촉매반응을 가지는 특성이 있다. 리튬은 181℃의 비교적 낮은 녹는점을 가지고 있으며, 녹은 리튬은 배터리의 통제 불능 상태를 초래할 수 있다. 예를 들어, 기술적인 결함으로 인해 온도가 리튬금속의 녹는점 이상까지 상승된다면, 리튬과 전해질 사이에서 폭발반응이 일어날 수 있다.Specifically, the lithium battery, which accounts for most of the battery, is at risk derived from the use of lithium metal. Lithium is highly reactive and has the characteristic of having a violent autocatalytic reaction. Lithium has a relatively low melting point of 181°C, and molten lithium can cause the battery to become out of control. For example, if the temperature rises above the melting point of lithium metal due to a technical defect, an explosive reaction may occur between lithium and the electrolyte.

리튬과 관련된 또 다른 위험은 물과 접촉에 의해 발생한다. 이 경우에 물 분자(H2O)는 알칼리 금속의 강한 반응성으로 인해 각 원소로 분해가 되며, 수소가스가 형성된다. 수소-공기 혼합물의 폭발범위는 4 내지 75 부피%로 발화 위험성이 높으며, 점화 에너지가 매우 낮은 정전기나 전기스파크도 수소폭발의 점화원이 될 수가 있다.Another hazard associated with lithium arises from contact with water. In this case, water molecules (H 2 O) are decomposed into respective elements due to the strong reactivity of alkali metals, and hydrogen gas is formed. The explosion range of the hydrogen-air mixture is 4 to 75% by volume, and the risk of ignition is high, and even static electricity or electric sparks with very low ignition energy can be the ignition source of hydrogen explosion.

물과의 접촉으로 인한 또 다른 위험은 전극 전위 및 배터리 단자 사이의 직류전류 때문에 발생된다. 전극 내부가 물에 접촉될 가능성이 거의 없다 하더라도, 배터리 단자 사이의 전압으로 인해 물이 생성될 수 있으며, 이외에도 패키지의 파손에 의해 공기 중의 수분과 접촉할 수도 있다. 이로 인해 수소가스가 발생되고 수소폭발로 이어지는 위험이 존재한다. Another hazard from contact with water arises due to the direct current between the electrode potential and the battery terminals. Even if the inside of the electrode is unlikely to come into contact with water, water may be generated due to the voltage between the battery terminals, and in addition, it may come into contact with moisture in the air due to damage to the package. As a result, hydrogen gas is generated and there is a risk of hydrogen explosion.

또한 리튬 배터리는 외장재에 의해 가스가 새지 않도록 봉인되고 있으며, 포함된 물질이 누출되지 않도록 만들어진다. 그러나 셀 표면의 기계적 손상 또는 화재로 인해 먼지, 가스, 액체 등의 독성 및 인화성 물질이 누출될 수 있다. 이차 전지에는 코발트, 니켈, 망간 등의 산화물이 사용되며, 화재 시 발생된 연기 속에는 산화물로부터 생성된 유해물질 및 독성물질이 포함되어 있다. 코발트 화합물의 경우 25mg의 적은양이 피부에 노출되더라도 종양, 심장, 신장이 손상될 수 있으며, 니켈 화합물은 폐암, 상부 호흡기 기관 장애와 관련이 있다.In addition, the lithium battery is sealed to prevent gas leakage by the exterior material, and the material contained therein is made not to leak. However, due to mechanical damage or fire on the cell surface, toxic and flammable substances such as dust, gas, and liquid may leak. Oxides such as cobalt, nickel, and manganese are used in secondary batteries, and the smoke generated during a fire contains harmful and toxic substances generated from oxides. In the case of cobalt compounds, even as low as 25 mg of skin exposure can damage tumors, heart and kidneys, nickel compounds are associated with lung cancer and upper respiratory tract disorders.

본 발명은 이를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하던 중, 배터리 외장재의 파손 시 발생하는 성분들이 배터리 밖으로 누출되는 것을 검출하기 위해 배터리를 외부의 공기와 차단할 수 있는 진공챔버에 수용하고, 상기 진공챔버 내 공기를 다시 센서 등을 구비하는 챔버에 유입되도록 유도함으로써 측정 정확도를 높일 수 있음을 발견하였다. 특히 일반 공정 상에서는 공기의 흐름에 따라 배터리의 누출 성분이 빠르게 공기 중으로 확산되어 측정이 매우 어려웠으나, 본 발명과 같이 배터리 주변의 공기 흐름을 통제함으로써 누출된 성분을 쉽고 빠르게 측정할 수 있어 이를 완성하게 되었다.The present invention accommodates the battery in a vacuum chamber that can block the external air in order to detect that the components generated when the battery casing is damaged are leaking out of the battery while intensive research is being conducted to solve this problem, and in the vacuum chamber It has been found that measurement accuracy can be improved by inducing air to flow back into a chamber having a sensor or the like. In particular, in the general process, the leaked components of the battery rapidly diffused into the air according to the flow of air, making it very difficult to measure. became

도면들을 함께 참조하면, 상기 이차전지 전해액 누출 검사 시스템은 배터리의 수용공간을 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는 상부하우징(110)과 하부하우징(120) 포함하는 진공챔버(100), 상기 진공챔버와 마찬가지로 외부와 유체(공기나 전해액, 기타 배터리 내에서 누출된 성분)의 흐름이 발생하지 않도록 하우징(챔버) 형태로 구비되되, 상기 진공챔버의 수용공간과 유체의 흐름이 발생할 수 있도록 연결되며 공기 중의 성분이나 온도, 습도 등을 확인할 수 있는 센서(S)를 포함하는 센서챔버(200), 상기 센서챔버 내의 공간과 유체의 흐름이 발생할 수 있도록 연결되며, 상기 센서챔버나 진공챔버 내의 공기를 흡입하거나 상기 센서챔버나 진공챔버 쪽으로 공기를 밀어넣을 수 있는 진공펌프(300) 및 상기 센서챔버, 진공챔버 및 진공펌프를 순차적으로 연결하여 이들 내부와 외부의 공기가 혼합되는 것을 차단하고 수용공간 등 내의 공기 흐름을 일정 방향으로 유도하는 연결부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to the drawings together, the secondary battery electrolyte leakage inspection system includes a vacuum chamber 100 including an upper housing 110 and a lower housing 120 disposed to face each other with a battery accommodating space therebetween, the vacuum chamber and the Similarly, it is provided in the form of a housing (chamber) to prevent the flow of fluid (air, electrolyte, or other components leaked from the battery) with the outside, but is connected to the receiving space of the vacuum chamber so that the flow of fluid can occur, and The sensor chamber 200 including a sensor (S) capable of checking components, temperature, humidity, etc., is connected to the space and fluid flow in the sensor chamber, and the air in the sensor chamber or vacuum chamber is sucked or The vacuum pump 300 capable of pushing air toward the sensor chamber or the vacuum chamber and the sensor chamber, the vacuum chamber, and the vacuum pump are sequentially connected to block the mixing of the air inside and outside, and the air in the accommodation space, etc. It is characterized in that it includes a connection part 400 for guiding the flow in a certain direction.

즉, 본 발명에 따른 이차전지 전해액 누출 검사 시스템은 배터리가 수용되는 진공챔버부터 순차적으로 진공챔버-센서챔버-진공펌프가 연결부를 통해 외부의 공기와 혼합되지 않고 유체의 흐름이 발생할 수 있을 정도로 서로 연결될 수 있다. 따라서 진공펌프가 흡입하거나 배출하는 동작을 진행하게 되면 내부 공간 내 유체가 진공챔버에서 진공펌프로 또는 진공펌프에서 진공챔버 방향으로 이송될 수 있다. 이 과정에서 진공챔버의 수용공간 내 유체가 센서챔버 쪽으로 이송되면서 센서와 접촉하여 전해액 내 유해물질의 성분이나 함량을 측정하거나, 진공펌프의 유체가 진공챔버 방향으로 이송되면서 센서챔버나 진공챔버 내부에 잔존하는 유해성분을 세척하게 된다.That is, in the secondary battery electrolyte leakage inspection system according to the present invention, sequentially from the vacuum chamber in which the battery is accommodated, the vacuum chamber-sensor chamber-vacuum pump is not mixed with external air through the connection part, and the fluid flow can occur. can be connected Therefore, when the vacuum pump performs the suction or discharge operation, the fluid in the internal space may be transferred from the vacuum chamber to the vacuum pump or from the vacuum pump to the vacuum chamber. In this process, as the fluid in the receiving space of the vacuum chamber is transferred toward the sensor chamber, it comes into contact with the sensor to measure the component or content of harmful substances in the electrolyte, or as the fluid of the vacuum pump is transferred to the vacuum chamber, it is transferred to the sensor chamber or inside the vacuum chamber. The remaining harmful components are washed away.

또한 상기와 같은 유해물질의 누출 검사 시스템은 각각 하나의 진공챔버, 센서챔버, 진공펌프와 이들을 연결하는 연결부를 포함하나, 검사 효율을 더욱 높이기 위해 진공챔버 및 센서챔버를 한 쌍으로 하여 이들을 다수 쌍으로 구비하는 것이 바람직하다. 특히 도 4의 (b)와 같이 상기 진공챔버와 센서챔버를 병렬로 연결할 경우 하나의 펌프로 진공챔버와 센서챔버 내 유체의 압력을 한 번에 조절할 수 있으며, 제어부와 각 구성들을 보다 효율적으로 연결할 수 있다.In addition, the leak inspection system for hazardous substances as described above each includes one vacuum chamber, a sensor chamber, a vacuum pump, and a connection unit connecting them, but in order to further increase the inspection efficiency, the vacuum chamber and the sensor chamber are paired to make a plurality of pairs It is preferable to provide In particular, when the vacuum chamber and the sensor chamber are connected in parallel as shown in FIG. 4(b), the pressure of the fluid in the vacuum chamber and the sensor chamber can be adjusted at once with one pump, and the control unit and each component can be connected more efficiently can

도 1 내지 4에 도시된 것과 측정방법을 바탕으로 상기 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템을 더욱 상세히 설명하면, When the secondary battery electrolyte leak inspection system is described in more detail based on the measurement method shown in FIGS. 1 to 4,

a) 진공챔버의 상부하우징을 개방하고, 하부하우징에 피검출체(파우치 셀)를 수용하는 단계(S1);a) opening the upper housing of the vacuum chamber, and accommodating the object to be detected (pouch cell) in the lower housing (S1);

b) 상기 상부하우징을 폐쇄하고 연결부를 개방하는 단계(S2);b) closing the upper housing and opening the connection part (S2);

c) 진공펌프를 흡입 동작하여 진공챔버 내의 유체를 센서챔버로 이동시키는 단계(S3);c) moving the fluid in the vacuum chamber to the sensor chamber by suctioning the vacuum pump (S3);

d) 센서챔버 내 센서를 통해 흡입된 유체 내 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정하는 단계(S4);d) measuring any one or a plurality of measurement targets selected from the total volatile organic compound content, the electrolyte content, the carbon dioxide content, the humidity and the temperature in the fluid sucked through the sensor in the sensor chamber (S4);

e) 상기 진공펌프의 구동을 정지하고, 연결부를 폐쇄하는 단계(S5); 및e) stopping the operation of the vacuum pump and closing the connection part (S5); and

f) 센서에서 측정된 측정대상을 분석하여 피검출체(파우치 셀)의 전해액 누출 여부를 결정하는 단계(S6);f) analyzing the measurement target measured by the sensor and determining whether the electrolyte leaks from the object (pouch cell) to be detected (S6);

를 포함하여 진행할 수 있다.can proceed, including

본 발명에서 상기 a) 단계는 상기 진공챔버에 피검출체(파우치 셀)를 수용하는 단계로, 개폐부 등을 이용하여 상기 상부하우징을 개방하고, 진공척으로 피검출체(파우치 셀)를 상기 진공챔버의 수용공간으로 이송시키는 단계이다.In the present invention, step a) is a step of accommodating a detection target (pouch cell) in the vacuum chamber, opening the upper housing using an opening/closing part, etc., and vacuuming the detection target (pouch cell) with a vacuum chuck. It is a step of transferring to the receiving space of the chamber.

본 발명에서 상기 진공챔버는 배터리 등의 피검출체(파우치 셀)를 수용하기 위한 공간을 제공하며, 동시에 상기 피검출체(파우치 셀) 주변의 유체의 흐름이나 유체 내 성분의 농도를 일정하게 유지하도록 하기 위해 구비되는 것으로, 일면에 상기 센서챔버와 유체의 흐름이 발생할 수 있을 정도로 연통된 유로인 연결부가 구비될 수 있다. 또한 상기 진공챔버는 상기 피검출체(파우치 셀)에서 전해액이 검출된 경우, 해당 진공챔버가 이상이 있는 피검출체(파우치 셀)를 수용하고 있다는 사실을 쉽게 확인하도록 신호를 생성하는 신호발생부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the vacuum chamber provides a space for accommodating an object to be detected (pouch cell) such as a battery, and at the same time maintains a constant flow of a fluid around the object (pouch cell) or a concentration of a component in the fluid To do this, a connection part, which is a flow path communicating enough to generate a flow of fluid with the sensor chamber, may be provided on one surface. In addition, the vacuum chamber is a signal generating unit that generates a signal so as to easily confirm that the vacuum chamber accommodates the abnormally detected object (pouch cell) when the electrolyte is detected in the detected object (pouch cell). (not shown) may be further included.

여기에 상기 진공챔버는 대기압에 해당하는 하우징 외부의 압력보다 상대적으로 낮은 압력(진공압력)을 유지하기 위한 실링을 제공할 수 있다. 상기 실링은 상부하우징과 하부하우징이 접하는 면 또는 상기 연결부와 접하는 면에 형성되는 것으로, 진공압력에 의해 피검출체(파우치 셀), 특히 배터리의 스웰링을 확인하여 이의 두께를 측정하거나, 누출된 성분을 센서챔버로 이송하여 유체 내 성분의 함량으로부터 배터리의 파손 정도나 파손이 발생한 시간을 판단할 수 있다.Here, the vacuum chamber may provide a seal for maintaining a relatively lower pressure (vacuum pressure) than the pressure outside the housing corresponding to atmospheric pressure. The sealing is formed on the surface in contact with the upper housing and the lower housing or on the surface in contact with the connection part. By transferring the component to the sensor chamber, it is possible to determine the degree of damage or the time at which the battery is damaged from the content of the component in the fluid.

상기와 같이 진공챔버는 내부의 수용공간에 대한 실링을 제공함으로써, 수용공간의 압력을 보다 용이하게 제어할 수 있으며, 외부 유체의 유입을 차단하고 동시에 수용공간 내 진공의 설정과 파기를 설정할 수 있다.As described above, the vacuum chamber can more easily control the pressure of the receiving space by providing a seal for the receiving space inside, block the inflow of external fluid, and set and break the vacuum in the receiving space at the same time. .

본 발명에서 상기 하우징 외부의 압력은 진공챔버의 외부 압력인 대기압에 해당할 수 있으며, 상기 상부하우징과 하부하우징이 서로 밀착하여 진공챔버가 봉인되고 상기 수용공간 내 유체의 흡입이 발생할 경우 수용공간 내 유체 압력은 상기 대기압보다 낮아질 수 있다.In the present invention, the pressure outside the housing may correspond to atmospheric pressure, which is the external pressure of the vacuum chamber, and when the upper and lower housings are in close contact with each other to seal the vacuum chamber and suction of the fluid in the accommodation space occurs, in the accommodation space The fluid pressure may be lower than the atmospheric pressure.

상기 진공챔버를 구성하는 상부하우징과 하부하우징은 용기와 유사하게 결합에 의해 내부에 수용공간을 형성할 수 있으며, 필요에 따라 서로 결합하거나 이격되도록 구동될 수 있다. 예를 들어 상기 하부하우징은 임의의 설비에 고정된 상태에서 상부하우징이 상기 하부하우징 방향으로 하강하여 수용공간을 밀봉할 수 있다. 또한 상기 피검출체(파우치 셀)의 파손 여부 판정이 끝난 후에는 상기 상부하우징은 하부하우징으로부터 멀어지도록 상승하거나 추가적으로 구비된 개폐도어를 개방하여 진공챔버를 개방하고 수용공간을 외부로 노출시킬 수 있다.The upper housing and the lower housing constituting the vacuum chamber may form an accommodating space therein by coupling similarly to a container, and may be coupled to each other or driven to be spaced apart as needed. For example, in a state in which the lower housing is fixed to an arbitrary facility, the upper housing may descend in the direction of the lower housing to seal the accommodation space. In addition, after determining whether the object (pouch cell) is damaged, the upper housing rises away from the lower housing or opens an additionally provided opening/closing door to open the vacuum chamber and expose the accommodation space to the outside. .

상기 개폐부 및 진공척은 상기 피검출체(파우치셀)의 검사를 자동화하고 검사시간을 더욱 감축시키기 위한 것으로, 도 2와 같이 상기 개폐부(600)는 상기 상부하우징의 상면 및 측면에 위치하여 상부하우징을 고정시키고, 피검출체(파우치셀)를 하우징에 수용하거나 배출하기 전에 자동으로 상부하우징을 승강시키거나 하강시키기 위해 구비되는 것으로, 일종의 실린더 로드로 구비되어 상기 상부하우징의 상면에 연결되는 구조로 설치될 수 있으며, 이외에도 상기 상부하우징과 접하는 면에 하나 또는 복수의 진공흡입부가 형성되며, 내부에는 상기 진공흡입부와 연결된 진공관이 상기 진공흡입부와 연통되도록 구비되어 모터와 같은 흡입장치(미도시)에 의해 진공흡입이 발생되도록 구비될 수 있다.The opening and closing part and the vacuum chuck are for automating the inspection of the object (pouch cell) to be detected and further reducing the inspection time. is provided to automatically elevate or lower the upper housing before receiving or discharging the object (pouch cell) to be detected in the housing. It is provided as a kind of cylinder rod and is connected to the upper surface of the upper housing. In addition, one or a plurality of vacuum suction units are formed on a surface in contact with the upper housing, and a vacuum tube connected to the vacuum suction unit is provided inside to communicate with the vacuum suction unit, and a suction device such as a motor (not shown) ) may be provided to generate vacuum suction.

상기 진공척(700)은 상기 피검출체(파우치 셀)를 이송 및 고정시키기 위해 구비되는 것으로, 형태를 한정하는 것은 아니나, 상기 개폐부와 유사하게 상기 피검출체(파우치셀)와 접하는 면에 하나 또는 복수의 진공흡입부가 형성되며, 내부에는 상기 진공흡입부와 연결된 진공관이 상기 진공흡입부와 연통되도록 구비되어 모터와 같은 흡입장치(미도시)에 의해 진공흡입이 발생되도록 구비될 수 있다.The vacuum chuck 700 is provided to transport and fix the object (pouch cell) to be detected, and is not limited in shape, but similarly to the opening/closing part, one on the surface in contact with the object (pouch cell). Alternatively, a plurality of vacuum suction units may be formed, and a vacuum tube connected to the vacuum suction unit may be provided in communication with the vacuum suction unit to generate vacuum suction by a suction device (not shown) such as a motor.

이에 따라 상기 개폐부에 의해 상기 상부하우징을 움직여 수용공간을 개방하면, 상기 피검출체(파우치 셀)가 상기 진공척에 의해 상기 하부하우징 내면으로 움직이게 된다. 피검출체(파우치 셀)가 하우징의 수용공간에 위치하면 다시 개폐부가 상기 상부하우징을 움직여 수용공간을 폐쇄한다. 또한 검사가 끝난 후에는 상기 개폐부는 상부하우징을 움직여 수용공간을 개방하고, 진공척이 상기 피검출체(파우치 셀)의 상부와 접촉, 흡입하여 하우징 내에서 제거하는 식으로 동작하게 된다. Accordingly, when the receiving space is opened by moving the upper housing by the opening/closing unit, the detected object (pouch cell) is moved to the inner surface of the lower housing by the vacuum chuck. When the object to be detected (pouch cell) is located in the accommodation space of the housing, the opening/closing unit moves the upper housing again to close the accommodation space. In addition, after the inspection is finished, the opening/closing unit moves the upper housing to open the receiving space, and the vacuum chuck comes into contact with the upper part of the detected object (pouch cell), sucks it, and removes it from the housing.

다음으로 상기 b) 단계와 같이 상부하우징을 폐쇄하고 연결부를 개방한다. 상기 상부하우징을 폐쇄하는 것은 진공챔버의 내부와 외부 간의 공기 흐름을 차단하기 위한 것으로, 하우징 내부의 유체를 후술할 센서챔버 쪽으로 이송시키기 위해 내부의 압력을 줄일 필요가 있기 때문이다.Next, as in step b), the upper housing is closed and the connection part is opened. Closing the upper housing is to block the flow of air between the inside and the outside of the vacuum chamber, because it is necessary to reduce the internal pressure in order to transfer the fluid inside the housing toward the sensor chamber to be described later.

본 발명에서 상기 연결부(400)는 하우징, 챔버 및 진공펌프를 유체의 흐름이 발생할 수 있도록 연결하는 역할을 수행하며, 이를 위해 압력의 전달이 용이하도록 관 형태로 구비될 수 있다.In the present invention, the connection part 400 serves to connect the housing, the chamber, and the vacuum pump so that the flow of the fluid can occur, and for this purpose, it may be provided in the form of a tube to facilitate the transfer of pressure.

또한 상기 연결부는 필요에 따라 진공펌프의 동작에 따른 내부의 유량 흐름을 제어하기 위해 스로틀밸브(throttle valve, 410)가 더 구비될 수도 있다. 상기 스로틀밸브는 교축밸브라고도 하며, 유량을 제어하는데 사용하는 밸브이다. 특히 상기 스로틀밸브는 유체의 점성에 관계없이 유량을 조절할 수 있으며, 제어유량이 선형적으로 제어가 가능하기 때문에 본 발명과 같이 유체 내에 전해액이 포함될 수 있는 경우에도 펌프가 안정적으로 흡입 및 배출 동작을 수행할 수 있어 바람직하다.In addition, if necessary, the connection part may further include a throttle valve 410 to control the flow of internal flow according to the operation of the vacuum pump. The throttle valve is also called a throttle valve, and is a valve used to control the flow rate. In particular, the throttle valve can control the flow rate regardless of the viscosity of the fluid, and since the control flow rate can be linearly controlled, the pump can stably perform suction and discharge operations even when electrolytes can be included in the fluid as in the present invention. It is preferable to be able to do it.

상기 스로틀밸브는 상기 하우징과 챔버 사이에, 챔버와 진공펌프 사이에 구비되는 연결부에 하나 이상 구비될 수 있다. 이를 통해 원하는 유체의 흡입 또는 배출량을 연결부의 개폐를 통해 챔버와 하우징 별로 조절할 수 있다.One or more throttle valves may be provided between the housing and the chamber and at a connection part provided between the chamber and the vacuum pump. Through this, suction or discharge of a desired fluid can be adjusted for each chamber and housing through opening and closing of the connection part.

상기 스로틀밸브는 여러 형태를 가질 수 있으나, 버터플라이 밸브(butterfly valve)형태로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 버터플라이 형태의 스로틀밸브는 배관상의 통로를 회전 가능한 축에 두 개의 반원판을 설치하고, 축을 돌려 반원판의 위치를 유체의 흐름을 가로막는 수직 방향에서부터 흐름을 방해하지 않는 수평 방향까지 전환시키면서 유체의 흐름을 조절할 수 있는 밸브로 높은 유량제어 효과를 가진다.The throttle valve may have various shapes, but preferably a butterfly valve type. The butterfly-type throttle valve installs two semi-disk plates on a rotatable shaft for the passage on the pipe, and turns the shaft to change the position of the semi-disk from the vertical direction that blocks the flow of the fluid to the horizontal direction that does not obstruct the flow. It has a high flow control effect as a valve that can control the flow of

또한 상기 스로틀밸브는 후술할 제어부와 신호적으로 연결되어 필요에 따라 각 스로틀밸브별로 개폐를 조절할 수 있다. 예를 들어 피검출체(파우치 셀)의 수용 후 일정 시간이 지난 후의 TVOC 함량을 측정하기 위해 펌프의 작동 여부와는 별개로 하우징과 챔버를 연결하는 스로틀밸브 및 챔버와 진공펌프를 연결하는 스로틀밸브를 모두 폐쇄하여 챔버 내 유체의 흐름을 차단할 수 있다.In addition, the throttle valve may be signally connected to a control unit to be described later to control opening and closing of each throttle valve as needed. For example, to measure the TVOC content after a certain time has elapsed after receiving the object (pouch cell), a throttle valve that connects the housing and the chamber independently of whether the pump is operating, and a throttle valve that connects the chamber and the vacuum pump can be closed to block the flow of fluid in the chamber.

상기 b) 단계에서의 연결부 개방은 상기 진공챔버와 센서챔버, 센서챔버와 진공펌프에 구비된 연결부 모두를 개방하며, 상기와 같은 연결부의 개방은 상술한 스로틀밸브에 의해 이루어질 수 있다. The opening of the connection part in step b) opens all of the connection parts provided in the vacuum chamber and the sensor chamber, and the sensor chamber and the vacuum pump, and the opening of the connection part as described above may be made by the above-described throttle valve.

다음으로 상기 c) 및 d) 단계와 같이 유해성분의 이송을 위해 진공펌프를 흡입 동작하여 진공챔버 내의 유체를 센서챔버로 이동시킨 후, 센서챔버 내 센서를 통해 흡입된 유체 내 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정한다. Next, as in steps c) and d), the vacuum pump is suctioned to move the fluid in the vacuum chamber to the sensor chamber for the transport of harmful components, and the total volatile organic compound content in the fluid sucked through the sensor in the sensor chamber , any one or a plurality of measurement targets selected from the content of electrolytic components, carbon dioxide content, humidity and temperature are measured.

상기 c) 단계 및 d) 단계를 상세히 설명하면, 피검출체(파우치 셀)의 파손 여부에 따라 하우징 내의 유체, 특히 공기 성분이 변화할 수 있기 때문에 이를 좀 더 정확히 측정하기 위해 하우징 내의 유체를 진공펌프로 흡입하여 센세챔버 쪽으로 이송시키고, 이송된 하우징 내 유체가 센서와 접촉하면 센서는 유체 내 유해성분이 존재하는지, 또는 온도나 습도가 변화하였는지 등을 측정하는 것이다.When step c) and step d) are described in detail, the fluid in the housing, especially the air component, may change depending on whether the object to be detected (pouch cell) is damaged. The pump is sucked in and transferred to the sensor chamber, and when the transferred fluid in the housing comes into contact with the sensor, the sensor measures whether harmful components are present in the fluid, or whether the temperature or humidity has changed.

예를 들어 피검출체(파우치 셀)에서 전해액이 전혀 방출되지 않는 경우에는 진공펌프를 흡입 동작시켜 하우징 내의 유체를 센서챔버로 이송시키더라도 센서에서는 어떠한 유체 내 물질 변화도 감지하지 못할 것이다. 그러나 어떠한 이유로 피검출체(파우치셀)에서 전해액이 방출되면, 방출된 유해성분이 기체 또는 액체 상태로 하우징의 수용공간에 위치할 것이며, 이를 진공펌프로 흡입하여 센서챔버로 이송시키면 센서에서 유체 내 성분변화를 감지하여 사용자에게 이를 알려줄 수 있는 것이다.For example, if no electrolyte is discharged from the object (pouch cell) to be detected, the sensor will not detect any material change in the fluid even if the vacuum pump is sucked and the fluid in the housing is transferred to the sensor chamber. However, if the electrolyte is released from the object to be detected (pouch cell) for some reason, the released harmful components will be located in the receiving space of the housing in a gas or liquid state. It can detect changes and notify the user.

상기 센서챔버는 상기 진공챔버와 유사하게 내부에 센서를 수용하는 공간을 가져 외부의 공기가 내부의 센서와 접촉하지 않도록 하며, 일면에 상술한 연결부가 구비되어 상기 진공챔버로부터 유입된 유체가 지나가거나 상기 진공펌프의 유체가 센서챔버 쪽으로 배출될 수 있도록 한다.The sensor chamber has a space for accommodating the sensor therein similarly to the vacuum chamber, so that external air does not come into contact with the sensor inside, and the above-described connection part is provided on one surface to allow the fluid introduced from the vacuum chamber to pass or It allows the fluid of the vacuum pump to be discharged toward the sensor chamber.

또한 상기 센서챔버는 상기 진공챔버처럼 개폐가 가능한 구조를 가질 수 있다. 이를 통해 필요에 따라 상기 센서나 챔버 내부를 세척하거나 센서를 교체할 수 있으며, 상기와 같이 개폐가 가능한 구조를 가질 경우, 내부의 압력이 외부의 압력과 다르게 유지될 수 있도록 실링수단이 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the sensor chamber may have a structure that can be opened and closed like the vacuum chamber. Through this, the inside of the sensor or chamber can be cleaned or the sensor can be replaced as needed. In the case of having a structure that can be opened and closed as described above, a sealing means is provided so that the internal pressure can be maintained differently from the external pressure. desirable.

상기 센서는 상술한 바와 같이 센서챔버 내에 위치하여 상기 진공펌프의 동작에 의해 시스템 내부 유체의 흐름이 발생하면 진공챔버에서 유입된 유체 내 성분을 감지하여 피검출체(파우치 셀)의 파손 여부를 판정하기 위하여 구비된다.The sensor is located in the sensor chamber as described above, and when the flow of the fluid inside the system occurs due to the operation of the vacuum pump, it detects the components in the fluid introduced from the vacuum chamber to determine whether the object (pouch cell) is damaged. provided to do

구체적으로 상기 센서는 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정할 수 있는 것으로, 이들 중 습도나 온도는 각각 습도센서와 온도센서로 측정할 수 있으며, 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량 등은 가스센서를 통해 측정할 수 있다. 즉, 상기 센서는 하나의 큰 기판 상에 상기 습도센서, 온도센서, 가스센서를 포함하며, 여기에 이들로부터 전달받은 정보를 후술할 제어부로 송신할 송신부 등을 더 포함할 수 있다.Specifically, the sensor is capable of measuring any one or a plurality of measurement targets selected from the total volatile organic compound content of the fluid, the electrolyte content, the carbon dioxide content, humidity and temperature, and among them, the humidity or temperature is the humidity sensor and It can be measured with a temperature sensor, and the total volatile organic compound content, electrolyte content, carbon dioxide content, etc. of the fluid can be measured through a gas sensor. That is, the sensor includes the humidity sensor, the temperature sensor, and the gas sensor on one large substrate, and may further include a transmitter for transmitting the information received therefrom to a controller to be described later.

상기 가스센서(gas sensor, 210)는 크게 고체 전해질타입, 접촉 연소타입, 전기화학타입, 반도체타입 센서로 구분될 수 있다. 반도체타입 가스센서는 반도체식 마이크로 가스센서라 호칭될 수 있다. The gas sensor 210 may be largely divided into a solid electrolyte type, a catalytic combustion type, an electrochemical type, and a semiconductor type sensor. The semiconductor type gas sensor may be referred to as a semiconductor type micro gas sensor.

반도체타입 가스센서의 기본적인 원리는 금속산화물 반도체의 표면에 흡착된 이온화된 산소(O-, O2-)와 산화가스(Cl2, NO, NO2 등) 및 환원가스(CH3COCH3, C2H5OH, CO, H2 등)가 반응함으로써 전기저항이 변화하는 특성을 이용하는 것이다.The basic principle of the semiconductor type gas sensor is ionized oxygen (O - , O2- ) adsorbed on the surface of the metal oxide semiconductor, oxidizing gas (Cl 2 , NO, NO 2 , etc.) and reducing gas (CH 3 COCH 3 , C 2 H 5 OH, CO, H 2 , etc.) reacts to use the property of changing the electrical resistance.

상기 가스센서는 일산화탄소(CO), 메탄(CH4), 에탄올(CH2H6O), 톨루엔(toluene), 아세톤(acetone), 크실렌(자일렌, xylene), 옥탄(octane), 이소부틸렌(isobutylene), 부틸아세테이트(butyl acetate), 포름알데히드(formaldehyde) 등을 감지할 수 있다. 이외에도 상기 가스센서가 탐지 또는 감지할 수 있는 기체의 종류는 매우 다양하며, 상술한 기체에 한정되지 않는다. 즉 상기 가스센서는 인체에 유해한 기체뿐만 아니라 인체에 무해하거나 유익한 기체를 탐지(detect) 또는 감지(sensing)할 수 있다. 예를 들어, 가스센서는 주어진 환경의 공기의 질을 감지할 수 있는데, 이러한 공기의 질에는 유해한 가스뿐만 아니라 산소 등의 유익한 가스를 포함할 수 있음을 의미한다.The gas sensor is carbon monoxide (CO), methane (CH 4 ), ethanol (CH 2 H 6 O), toluene (toluene), acetone (acetone), xylene (xylene, xylene), octane (octane), isobutylene (isobutylene), butyl acetate (butyl acetate), formaldehyde (formaldehyde), etc. can be detected. In addition, the types of gases that the gas sensor can detect or sense are very diverse, and are not limited to the above-described gases. That is, the gas sensor can detect or sense not only a gas harmful to the human body, but also a gas harmless or beneficial to the human body. For example, the gas sensor may detect the quality of air in a given environment, which means that the quality of the air may include not only harmful gas but also beneficial gas such as oxygen.

상기 반도체타입 가스센서는, 특정 기체가 센서의 감지물질에 흡착될 때, 그 감지 물질의 전기 전도도가 변화하는 것을 측정하여 일정 농도 이상의 기체의 유무를 검출할 수 있기 때문에 감도가 우수하고 제조 공정이 단순하고 크기에 관계 없이 여러 형태의 센서로 제조할 수 있어 바람직하다.The semiconductor type gas sensor, when a specific gas is adsorbed to the sensing material of the sensor, by measuring the change in electrical conductivity of the sensing material, it is possible to detect the presence or absence of a gas above a certain concentration, so the sensitivity is excellent and the manufacturing process is easy. It is preferable because it is simple and can be manufactured in various types of sensors regardless of size.

구체적으로 상기 가스센서는 제1기판(211) 및 제2기판(212)을 포함하는 기판; 상기 기판의 상부에 위치하는 발열층(213); 상기 발열층의 상부에 위치하되 상기 발열층의 상부 중 일부를 덮도록 구비되며 중심부에 관통홀이 형성된 전극(214); 및 상기 전극과 발열층의 일부를 덮도록 구비되며, 금속산화물을 포함하는 감지부(215);를 포함할 수 있다.Specifically, the gas sensor includes: a substrate including a first substrate 211 and a second substrate 212; a heating layer 213 positioned on the substrate; an electrode 214 positioned on the heating layer but provided to cover a portion of the top portion of the heating layer and having a through hole formed in the center thereof; and a sensing unit 215 provided to cover a portion of the electrode and the heating layer and including a metal oxide.

상기 기판은 후술할 발열층 등을 수용하기 위한 것으로, 상기 센서챔버의 내면에 고정되도록 구비될 수 있다. 또한 상부에는 발열층과 전극이 위치하며, 상기 발열층과 전극의 상부에는 금속산화물 등을 포함하는 감지부가 형성된다.The substrate is for accommodating a heating layer, which will be described later, and may be provided to be fixed to the inner surface of the sensor chamber. In addition, a heating layer and an electrode are positioned on the upper portion, and a sensing unit including a metal oxide or the like is formed on the heating layer and the electrode.

상기 기판은 재질을 한정하는 것은 아니나 절연기판 또는 전도성 기판으로 구비될 수 있는데, 보다 구체적으로 사파이어, 실리콘 옥사이드, 알루미나 등의 기판 또는 절연재로 이루어진 절연층이 증착되어 있는 금속, 전도성산화물, 실리콘 기판 등이 사용될 수 있다. 다만 상기 전극이나 후술할 전극라인은 쇼트가 발생하지 않도록 반드시 절연되어 있어야 한다.The substrate is not limited in material, but may be provided as an insulating substrate or a conductive substrate. More specifically, a substrate such as sapphire, silicon oxide, alumina, or a metal on which an insulating layer made of an insulating material is deposited, a conductive oxide, a silicon substrate, etc. this can be used However, the electrode or the electrode line to be described later must be insulated to prevent a short circuit.

특히 상기 기판으로 전도성 기판을 사용하는 경우 도핑된 실리콘 등의 전도성이 높은 반도체, 스테인레스스틸 등의 금속, 전도성산화물, 전도성 폴리머 등 소재의 기판이 사용될 수 있는데, 이 경우 절연재를 사용한 전극, 전극라인 간의 추가적인 절연 처리가 필요하다.In particular, when a conductive substrate is used as the substrate, a substrate made of a material such as a semiconductor with high conductivity such as doped silicon, a metal such as stainless steel, a conductive oxide, or a conductive polymer may be used. Additional insulation is required.

상기 발열층(213)은 감지부에 열을 제공하기 위한 것으로, 후술할 감지부를 구성하는 금속산화물 등은 200℃ 이상의 환경에서 동작하기 때문에 상기와 같은 온도를 제공할 수 있도록 감지부의 하단에 구비되는 것이다.The heating layer 213 is to provide heat to the sensing unit, and since metal oxides constituting the sensing unit, which will be described later, operate in an environment of 200° C. or higher, it is provided at the lower end of the sensing unit to provide the same temperature. will be.

상기 발열층은 감지부에 200℃ 이상의 열을 제공할 수 있는 것이라면 종류나 구체적인 구성을 한정하지는 않으나, 저항을 가지는 금속을 포함하는 발열전극(미도시) 및 상기 전극과 전기적으로 연결되어 발열전극에 전원을 제공하는 연결층(미도시)를 포함할 수 있다.The heating layer is not limited in type or specific configuration as long as it can provide heat of 200° C. or higher to the sensing unit, but is electrically connected to a heating electrode (not shown) including a metal having a resistance and electrically connected to the heating electrode. It may include a connection layer (not shown) that provides power.

상기 전극(214)은 상기 가스센서에 전원을 공급하기 위해 형성되는 것으로, 와이어를 통해 전극라인(216)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 상기 전극은 기판 및 발열층과 인접하여 형성되되 상기 감지부을 수용할 수 있도록 개구부가 형성되는 것이 좋다.The electrode 214 is formed to supply power to the gas sensor, and may be electrically connected to the electrode line 216 through a wire. In addition, it is preferable that the electrode is formed adjacent to the substrate and the heating layer, and an opening is formed to accommodate the sensing unit.

상기 전극이나 전극라인은 형성방법을 한정하지 않으며, 예를 들어 상기 발열층이나 기재 상에 리소그래피를 통해 패터닝하여 형성할 수 있다. 이때 상기 전극 등을 형성하는 성분은 금속을 포함할 수 있으며, 이들의 종류를 한정하는 것은 아니나 백금, 금, 티타늄, 팔라듐, 이리듐, 은, 루비듐, 니켈, 스테인레스, 알루미늄, 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 인듐주석산화물(ITO), 불소주석산화물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.The electrode or the electrode line is not limited to a forming method, and may be formed by, for example, patterning the heating layer or the substrate through lithography. In this case, the components forming the electrode and the like may include metals, but are not limited to platinum, gold, titanium, palladium, iridium, silver, rubidium, nickel, stainless, aluminum, molybdenum, chromium, tungsten, Indium tin oxide (ITO), may include any one or a plurality selected from the fluorine tin oxide.

상기 감지부(215)는 기체 내 유해성분의 유무를 감지하기 위한 것으로, 금속산화물이 포함된 조성물을 성형하여 상기 전극과 발열층 상에 돌출되도록 형성할 수 있다. 상기와 같이 돌출되도록 형성하게 되면 그만큼 공기와 접촉할 수 있는 표면적이 증가하기 때문에 유해성분의 감지 성능을 더욱 크게 높일 수 있다.The sensing unit 215 is for detecting the presence or absence of harmful components in the gas, and may be formed to protrude on the electrode and the heating layer by molding a composition containing a metal oxide. When it is formed to protrude as described above, since the surface area that can be in contact with the air increases that much, the detection performance of harmful components can be further improved.

상기 감지부를 형성하는 금속산화물로 예를 들면 SnO2, TiO2, ZnO, CuO, NiO, CoO, In2O3, WO3, MgO, CaO, La2O3, Nd2O3, Y2O3, CeO2, PbO, ZrO2, Fe2O3, Bi2O3, V2O5, VO2, Nb2O5, Co3O4 및 Al2O3 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있다. As a metal oxide forming the sensing part, for example, SnO 2 , TiO 2 , ZnO, CuO, NiO, CoO, In 2 O 3 , WO 3 , MgO, CaO, La 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , PbO, ZrO 2 , Fe 2 O 3 , Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , VO 2 , Nb 2 O 5 , Co 3 O 4 and Al 2 O 3 Any one or multiple days selected from can

상기 금속산화물은 일반적으로 나노 사이즈의 입자 상태로 첨가하여도 무방하나, 이들을 포함하는 방사용액으로 전기방사하여 제조된 나노섬유 상태로 첨가하는 것이 좋다. 이를 통해 극미량의 가스를 검출하는데 필요한 고감도 특성 및 응용 분야에 따라 다양하게 요구될 수 있는 다양한 가스에 대한 선택성을 가질 수 있다.In general, the metal oxide may be added in the form of nano-sized particles, but it is preferable to add the metal oxide in the form of nanofibers prepared by electrospinning with a spinning solution containing them. Through this, it is possible to have selectivity for various gases that may be variously required according to high sensitivity characteristics required to detect trace amounts of gas and application fields.

상기 감지부를 형성하기 위한 조성물은 상기 금속산화물 이외에도 그래핀과 같은 탄소성분을 더 포함할 수도 있다. 상기 그래핀은 탄소 원자의 평면 구조 결합을 통하여 형성되므로, 기본적으로 넓은 2차원의 평면 구조를 가지게 된다. 이에 따라 이를 상기 금속산화물 반도체 나노섬유에 결착시킬 경우, 상기 그래핀은 외부의 가스가 금속산화물 반도체 나노섬유에 접촉 시 촉매 기능이 활성화됨에 따라 가스 감지 성능을 더욱 개선할 수 있다.The composition for forming the sensing unit may further include a carbon component such as graphene in addition to the metal oxide. Since the graphene is formed through planar structural bonding of carbon atoms, it basically has a wide two-dimensional planar structure. Accordingly, when binding it to the metal oxide semiconductor nanofiber, the graphene can further improve the gas sensing performance as the catalytic function is activated when an external gas comes into contact with the metal oxide semiconductor nanofiber.

상기 그래핀 촉매 재료로서는 단일층 그래핀, 다층 그래핀, 그래파이트(Graphite), 그래핀 산화물(Graphene Oxide), 또는 그래핀 양자점(Graphene Quantum Dots) 중 하나를 사용하거나, 이 중 둘 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 이때 혼합비를 한정하는 것은 아니나 상기 금속산화물 반도체 나노섬유 100 중량부 대비 0.001 내지 20 중량부의 범위로 혼합하는 것이 바람직하다.As the graphene catalyst material, one of single-layer graphene, multi-layer graphene, graphite, graphene oxide, or graphene quantum dots is used, or two or more of these are mixed. It is also possible to use At this time, although the mixing ratio is not limited, it is preferable to mix in an amount of 0.001 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal oxide semiconductor nanofiber.

상기 조성물은 이외에도 이들을 혼합하고 형태를 유지할 수 있는 바인더를 더 포함할 수도 있다. 상기 바인더는 형태를 유지할 수 있음과 동시에 내열성과 절연성을 가질 수 있는 성분이라면 종류에 한정하지 않고 사용 가능하며, 이러한 성분의 바람직한 예로는 trimethoxy(methyl)silane(TMMS), tetramethoxysilane(TMOS), tetraethoxysilane(TEOS), tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane 및 tetra-n-butoxy silane 등을 들 수 있다. 또한 상기 성분들 이외에도 성형성을 더욱 높이기 위해 유기물인 polyvinylpyrrolidone(PVP), polyvinylidene fluoride(PVDF), polyvinyl alcohol(PVA), polyvinyl acetate(PVAc), polystyrene(PS), polymethyl methacrylate(PMMA), poly(n-butylacrylate)(PBA), polyacrylonitrile(PAN), styrene acrylonitrile(SAN), polyamide-imide(PAI), styrene butadiene rubber(SBR), carboxymethyl cellulose(CMC), alginate, polyacrylic acid(PAA), polyesteramides(PEA), polyethylene(PE), polyvinyl chloride(PVC), polyvinylidene chloride(PVDC), polyurethane(PU), polyester, epoxy, ethylene glycol(EG), polychloroprene, polyisoprene 및 polybutadiene 등을 더 포함하여도 좋다.In addition, the composition may further include a binder capable of mixing them and maintaining the shape. The binder can be used without limitation as long as it is a component capable of maintaining its shape and having heat resistance and insulation properties, and preferred examples of these components include trimethoxy(methyl)silane (TMMS), tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane ( TEOS), tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, and tetra-n-butoxy silane. In addition to the above components, to further improve moldability, organic materials such as polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), poly (n -butylacrylate)(PBA), polyacrylonitrile(PAN), styrene acrylonitrile(SAN), polyamide-imide(PAI), styrene butadiene rubber(SBR), carboxymethyl cellulose(CMC), alginate, polyacrylic acid(PAA), polyesteramides(PEA) , polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyurethane (PU), polyester, epoxy, ethylene glycol (EG), polychloroprene, polyisoprene and polybutadiene, etc. may be further included.

상기 바인더는 첨가량을 한정하지는 않으나 감지부의 형태를 유지할 수 있으면서도 상기 금속산화물 반도체 나노섬유가 유체와 충분히 접할 수 있을 정도로 혼합되는 것이 바람직하며, 구체적으로 100 중량부 대비 30 내지 100 중량부의 범위로 혼합하는 것이 바람직하다.Although the amount of the binder is not limited, it is preferable that the metal oxide semiconductor nanofiber be mixed enough to be in contact with the fluid while maintaining the shape of the sensing part, and specifically, in the range of 30 to 100 parts by weight relative to 100 parts by weight. it is preferable

상기 감지부는 형성 방법 또한 한정하지 않는다. 구체적으로 상기 성분들과 함께 바인더를 용해할 수 있는 용매를 충분한 양으로 혼합하여 액상 또는 겔상(gel phase)의 조성물을 제조한 후, 이를 전극과 발열층이 구비된 기판의 상단에 도포하고 이를 열처리하여 경화함으로써 제조할 수 있다.The method of forming the sensing unit is also not limited. Specifically, a liquid or gel phase composition is prepared by mixing a sufficient amount of a solvent capable of dissolving the binder together with the above components, and then applying it on top of a substrate provided with an electrode and a heating layer, and heat-treating it It can be produced by curing.

상기 가스센서는 상술한 바와 같이 유체 내 총 휘발성유기화합물(Total Volatile Organic Compounds, TVOC) 함량을 매우 정확하게 측정할 수 있다. 구체적으로 상기 가스센서는 최대 60,000 ppb(parts per billion, 10-9)의 출력범위를 1초 이내에 측정할 수 있으며, 유체 내 총 휘발성유기화합물 함량에 따라 다르나, 2,008 ppb 까지는 1 ±ppb, 2,008 내지 11,110 ppb 까지는 ±6 ppb, 11,110 내지 60,000 ppb까지는 ±32 ppb의 정확도를 가질 수 있다.As described above, the gas sensor can measure the total volatile organic compounds (TVOC) content in the fluid very accurately. Specifically, the gas sensor can measure an output range of up to 60,000 ppb (parts per billion, 10 -9 ) within 1 second, and it varies depending on the total volatile organic compound content in the fluid, but up to 2008 ppb 1 ± ppb, from 2008 to Up to 11,110 ppb may have an accuracy of ±6 ppb, and from 11,110 to 60,000 ppb may have an accuracy of ±32 ppb.

또한 상기 온도센서, 상기 수분센서 및 상기 이산화탄소 센서는 각각 유체 내 온도, 습도, 이산화탄소를 측정하기 위한 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용하는 센서라면 종류에 한정치 않고 사용 가능하며, 상기 센서들의 제원을 한정하는 것은 아니나 각각 ±30 ppm / 400 내지 10,000 ppm / 1초 내지 1분(정확도, 출력범위, 측정속도, 이상 이산화탄소 센서), ±1.5℃ / -40° 내지 120°/ 1초(이상 온도센서), ±2 %RH / 0 내지 100 %RH / 1초(이상 습도센서)의 측정 제원을 가질 수 있다.In addition, the temperature sensor, the moisture sensor, and the carbon dioxide sensor are for measuring the temperature, humidity, and carbon dioxide in the fluid, respectively, and if it is a sensor commonly used in the art, it can be used without limitation to the type, and the specifications of the sensors are Although not limited, each ±30 ppm / 400 to 10,000 ppm / 1 second to 1 minute (accuracy, output range, measurement speed, abnormal carbon dioxide sensor), ±1.5℃ / -40° to 120° / 1 second (abnormal temperature sensor) ), ±2 %RH / 0 to 100 %RH / 1 second (more than humidity sensor) can have measurement specifications.

본 발명에 따른 센서는 상술한 바와 같이 하나의 기판에 가스센서, 온도센서, 수분센서, 이산화탄소센서가 모두 구비되어 있기 때문에 한 번의 측정으로 유체 내 유해성분의 함량 이외에도 피검출체(파우치 셀), 특히 배터리 외장재의 파손에 따른 유체의 온도, 습도, 이산화탄소 변화를 측정하여 피검출체(파우치 셀)의 파손여부 판정의 정확도를 높일 수 있는 장점을 가진다. As described above, the sensor according to the present invention includes a gas sensor, a temperature sensor, a moisture sensor, and a carbon dioxide sensor on one substrate. In particular, it has the advantage of increasing the accuracy of determining whether the object (pouch cell) is damaged by measuring the change in temperature, humidity, and carbon dioxide of the fluid according to the damage of the battery casing.

상기 진공펌프(300)는 챔버와 하우징 내부의 유체 압력을 원하는 정도로 설정하기 위해 구비되는 것으로, 후술할 연결부를 통해 챔버 및 하우징과 유체의 흐름이 발생하도록 연결되며, 흡입동작과 배출동작이 모두 가능하여 챔버 및 하우징 내부의 유체 압력을 대기압 이하 또는 진공 상태로 하거나, 대기압보다 더 높게 유지할 수 있다.The vacuum pump 300 is provided to set the fluid pressure inside the chamber and the housing to a desired degree, and is connected to generate a flow of fluid with the chamber and the housing through a connection part to be described later, and both suction and discharge operations are possible. Thus, the pressure of the fluid inside the chamber and the housing may be lower than atmospheric pressure or a vacuum state, or it may be maintained higher than atmospheric pressure.

상기 진공펌프는 그 형태나 구성을 한정하지 않으며, 구체적으로 대한민국 공개특허 10-2017-7011372 등과 같이 공기를 흡입하거나 배출할 수 있는 관과 함께 유체의 역류를 방지할 수 있는 밸브를 포함하며, 건식 스크류 펌프, 클로 펌프(claw pump), 다단 루츠 펌프(multi-stage Roots pump), 다이어프램 펌프, 건식 로터리 베인 펌프(dry rotary vane pump) 및 윤활식 로터리 베인 펌프 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 펌핑장치를 포함할 수 있다. The vacuum pump is not limited in its form or configuration, and specifically includes a valve capable of preventing the reverse flow of fluid together with a tube capable of sucking or discharging air, as in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-7011372, etc. Any one or a plurality of pumping devices selected from a screw pump, a claw pump, a multi-stage Roots pump, a diaphragm pump, a dry rotary vane pump, and a lubricated rotary vane pump may include

또한 상기 진공펌프는 후술할 제어부로부터 진공의 정도나 동작, 정지 등을 명령받을 수 있다. 즉, 상기 하우징의 수용공간에 피검출체(파우치 셀)가 수용되면, 하우징의 개폐 후에 제어부로부터 진공펌프의 흡입동작을 명령하게 된다. 진공펌프가 명령을 전달받은 후에 이를 수행하면, 제어부에서 설정한 정도로 하우징과 챔버 내의 압력을 대기압보다 상대적으로 낮은 압력이 되도록 할 수 있다. 또한 진공 후 유체 내 유해물질의 함량을 측정한 이후에는 다시 제어부에서 배출동작을 진공펌프에 명령할 수 있으며, 이를 통해 상기 진공펌프는 하우징과 챔버 내의 압력을 대기압과 동일하도록 작동하여 하우징의 개폐를 원활히하거나 하우징 또는 챔버 내 잔존하거나 부착된 유해물질을 제거할 수 있다.In addition, the vacuum pump may receive a command to the degree of vacuum, operation, stop, etc. from a control unit to be described later. That is, when the detection target (pouch cell) is accommodated in the accommodation space of the housing, the control unit commands the suction operation of the vacuum pump after the housing is opened and closed. If the vacuum pump carries out the command after receiving the command, the pressure in the housing and the chamber can be set to a pressure relatively lower than atmospheric pressure to the extent set by the control unit. In addition, after measuring the content of harmful substances in the fluid after vacuum, the control unit may again command the vacuum pump to discharge, and through this, the vacuum pump operates so that the pressure in the housing and chamber is equal to atmospheric pressure to open and close the housing. It is possible to smoothly or remove the remaining or adhering harmful substances in the housing or chamber.

상기와 같이 유체 내 유해물질에 관한 정보를 센서를 통해 측정하면, e) 및 f) 단계와 같이 먼저 진공펌프의 구동을 정지하고 연결부를 폐쇄하여 유체의 흐름을 차단한 후, 측정된 데이터를 제어부(500)로 송부하여 현재 피검출체(파우치 셀)의 전해액 누출 여부를 결정하고 이를 사용자에게 공개한다.As described above, when information on hazardous substances in the fluid is measured through the sensor, as in steps e) and f), first stop the operation of the vacuum pump and close the connection part to block the flow of the fluid, then control the measured data By sending it to 500 , it is determined whether the current to be detected (pouch cell) is leaking electrolyte, and this is disclosed to the user.

본 발명에서 상기 제어부(500)는 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 정보를 확인하고 이를 바탕으로 상기 피검출체(파우치셀)의 유해물질 누출 여부를 판정하는 역할을 하는 것으로, 이를 위해 진공펌프, 스로틀밸브, 개폐부 및 진공척에서 선택되는 어느 하나 또는 모두를 구동 제어하고 센서에서 전달받은 복수의 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. In the present invention, the control unit 500 checks any one or a plurality of information selected from the total volatile organic compound content, the electrolytic component content, the carbon dioxide content, humidity and temperature of the fluid, and based on this, the detected object (pouch cell) It plays a role in determining whether or not harmful substances leak in .

한정되는 것은 아니나 상기 제어부는 상기 센서로부터 전달받은 유체의 정보를 처리하는 프로세서, 처리된 결과를 사용자에게 제공하는 디스플레이를 포함하며, 이외에도 필요에 따라 프로세서에서 처리한 데이터를 저장하는 저장부나 전원부 등을 더 포함할 수 있다.Although not limited, the control unit includes a processor for processing the information of the fluid received from the sensor, a display for providing a processed result to the user, and in addition, a storage unit or a power supply unit for storing data processed by the processor as needed may include more.

상기 프로세서는 상기 센서로부터 전달받은 유체의 정보를 직접적으로 처리하는 곳으로, 이외에도 상술한 진공펌프 등의 구성요소를 제어하고 통신하며, 이에 대한 연산이나 데이터 처리를 실행한다. 예를 들어 상기 프로세서는 운영체제나 응용프로그램을 구동하여 연결된 다수의 센서나 스로틀밸브 등을 제어할 수 있으며, 센서로부터 전달받은 데이터를 처리하거나 연산을 수행할 수 있다. 또한 연산된 결과를 설정된 값과 비교하여 현재 하우징에 수용된 피검출체(파우치 셀)에서 전해액이 방출되는지 여부를 최종적으로 판정하고, 이를 디스플레이 등에 전송하여 사용자에게 제공할 수 있다. The processor directly processes the fluid information received from the sensor, controls and communicates components such as the vacuum pump described above, and executes calculations or data processing thereon. For example, the processor may control a plurality of sensors or throttle valves connected by driving an operating system or an application program, and may process data received from the sensors or perform an operation. In addition, by comparing the calculated result with a set value, it is finally determined whether the electrolyte is discharged from the detected object (pouch cell) accommodated in the housing, and it can be transmitted to a display or the like to provide it to the user.

특히 상기 프로세서는 센서에서 전달받은 정보에 기반하여 피검출체(파우치 셀)의 유해물질의 방출 여부, 특히 배터리의 외장재 파손에 따른 전해액 등의 누출 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 저장부에 저장되어 있는 정상 배터리의 정보나, 기 설정된 정보와 센서에서 측정한 정보를 비교하여 누출 여부를 결정하는 것으로, 온도의 비정상적인 상승이나 이산화탄소 농도의 증가, 습도의 증가, TVOC의 증가가 있는 경우 현재 측정된 배터리에서 전해액 등이 누출되었다는 것을 판정할 수 있다.In particular, the processor may determine whether harmful substances are emitted from the object (pouch cell) to be detected based on the information received from the sensor, and in particular, whether or not the electrolyte is leaked due to damage to the exterior material of the battery. For example, it determines whether leakage occurs by comparing the normal battery information stored in the storage or preset information with information measured by a sensor. Abnormal rise in temperature, increase in carbon dioxide concentration, increase in humidity, If there is an increase, it can be determined that an electrolyte or the like has leaked from the currently measured battery.

또한 상기 프로세서는 이차전지 전해액의 방출에 대응하여 지정된 기능을 수행할 수 있다. 상기 프로세서는 유해물질의 방출 정도에 따라 등급화하여 각 등급에 맞도록 유해물질이 누출된 하우징에 명령을 내려 이에 대응하는 신호, 예를 들어 비프음, 점등 등을 내도록 할 수 있으며, 이외에도 각 스로틀밸브나 센서를 하나 하나 제어함에 따라 특히 진공챔버와 센서챔버가 다수 개 구비되는 경우 각각의 진공챔버에 수용된 피검출체(파우치 셀) 별로 전해액의 방출여부를 판정하고, 유해물질을 방출한 피검출체(파우치셀)가 수용된 진공챔버 등에는 진공펌프 및 스로틀밸브 등을 조작하여 해당 하우징에 유체를 공급함으로써 잔존하는 전해액을 세정하는 작업 또한 수행할 수 있다.In addition, the processor may perform a designated function in response to the discharge of the secondary battery electrolyte. The processor may classify according to the degree of emission of hazardous substances and give a command to the housing in which the hazardous substance has leaked so as to fit each grade to emit a signal corresponding thereto, for example, a beep sound, lighting, etc., in addition to each throttle In particular, when a plurality of vacuum chambers and sensor chambers are provided by controlling the valves or sensors one by one, it is determined whether the electrolyte is released for each detected object (pouch cell) accommodated in each vacuum chamber, and a hazardous substance is detected In the vacuum chamber in which the sieve (pouch cell) is accommodated, a vacuum pump and a throttle valve are operated to supply a fluid to the housing to clean the remaining electrolyte.

상기 디스플레이는 상기 프로세서의 제어에 따라 유해물질의 유출 상태에 대응하는 정보를 사용자에게 제공하는 것으로, 일종의 이미지나 텍스트, 신호음, 동영상 등의 다양한 알림으로 제공할 수 있다. 일예로 상기 디스플레이는 유해물질의 유출 정도에 대응하여 현재 피검출체(파우치 셀)가 비정상임을 알리는 알림을 표시하거나, 어떤 유해물질이 시간당 어느 정도 방출되었는지를 알려주고 그게 따른 행동수칙, 예를 들어 밀폐장소인 경우 환기나 개방, 취급주의 경고, 애프터서비스 권유 등의 알림을 표시하거나 시스템 내 일부 하우징 등의 사용 제한 중 하나 이상을 표시할 수 있다.The display provides information corresponding to the leaking state of the hazardous substance to the user under the control of the processor, and may be provided as a kind of image, text, sound, video, or the like, as various notifications. For example, the display displays a notification indicating that the current detected object (pouch cell) is abnormal in response to the degree of leakage of harmful substances, or informs how many harmful substances are released per hour In the case of a place, notifications such as ventilation or opening, handling caution warning, after-sales service recommendation, etc. may be displayed, or one or more of restrictions on use of some housings in the system may be displayed.

또한 상기 저장부는 프로세서가 동작하는데 필요한 프로그램이나 명령어, 유해물질의 판정 기준, 기 검출된 유해물질 데이터 등을 저장하기 위한 것으로, 검출 시간에 따라 유출 상태를 누적하여 저장할 수도 있고, 하우징이나 센서챔버 내의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, TVOC 농도 중 하나 이상의 상황정보를 저장할 수 있다.In addition, the storage unit is for storing programs or instructions necessary for the operation of the processor, criteria for determination of hazardous substances, data of previously detected hazardous substances, and the like, and may accumulate and store the leakage state according to the detection time, and may be stored in the housing or sensor chamber. It is possible to store one or more context information among temperature, humidity, carbon dioxide concentration, and TVOC concentration.

상기 제어부는 상술한 내용들을 수행하기 위해 하우징이나 센서챔버 등과 통신할 수 있는 통신부를 포함할 수도 있다. 상기 통신부의 통신 수단은 본 발명에서 한정하는 것은 아니며, 유무선 통신 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.The control unit may include a communication unit capable of communicating with the housing or the sensor chamber to perform the above-described contents. The communication means of the communication unit is not limited in the present invention, and any one or more of wired and wireless communication may be applied.

상기와 같이 피검출체(파우치 셀)의 전해액 누출 여부를 결정하면, 상기 제어부는 결과에 따라 시스템의 동작을 달리하도록 명령할 수 있다. 도 1과 같이 전해액이 검출되지 않은 경우 검사를 종료하고 피검출체(파우치 셀)를 하우징에서 제거할 수 있다(S7-1, S8-1). 이와는 별개로 피검출체(파우치 셀)에서 전해액이 검출된 경우, g) 단계와 같이 해당 피검출체(파우치 셀)를 수용한 진공챔버에서 신호를 생성하여 전해액이 유출된 피검출체(파우치 셀)를 분류한다(S7-2).As described above, if it is determined whether the electrolyte leaks from the object (pouch cell), the control unit may command to change the operation of the system according to the result. As shown in FIG. 1 , when the electrolyte is not detected, the test may be finished and the detection target (pouch cell) may be removed from the housing (S7-1, S8-1). Separately, when electrolyte is detected in the object to be detected (pouch cell), as in step g), a signal is generated in the vacuum chamber accommodating the object (pouch cell) and the electrolyte is leaked from the object (pouch cell). ) is classified (S7-2).

상기 g) 단계는 먼저 제어부에서 수행된 연산 결과를 바탕으로 전해액의 누출이 발생되었다는 판정을 한 후, 상기 제어부는 해당 피검출체(파우치 셀)를 수용한 하우징에 사용자가 판별 가능한 신호를 생성하도록 명령을 내려보낸다. 이후, 해당 하우징에서는 상기 신호를 사용자에게 제공함으로써 사용자는 여러 하우징 중 어떤 하우징에 전해액이 누출된 피검출체(파우치 셀)가 수용되었는지 쉽게 확인할 수 있다. In step g), first, it is determined that leakage of the electrolyte has occurred based on the operation result performed by the control unit, and then the control unit generates a user-identifiable signal in the housing accommodating the corresponding detected object (pouch cell). send the command Thereafter, by providing the signal to the user in the corresponding housing, the user can easily check in which housing among the various housings the object (pouch cell) leaking the electrolyte is accommodated.

이때 상기 진공챔버에서 생성되는 신호의 형태는 본 발명에서 한정하지 않는다. 일예로 비프음이나 LED 점등 등의 형태를 가질 수 있으며, 바람직하게는 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 LED 점등이 바람직하다.At this time, the shape of the signal generated in the vacuum chamber is not limited in the present invention. For example, it may have a form such as a beep sound or LED lighting, and preferably, LED lighting that can be easily checked with the naked eye is preferable.

상기와 같이 전해액이 누출된 피검출체(파우치 셀)를 수용한 하우징을 확인하면, 상기 h) 단계와 같이 전해액이 유출된 피검출체(파우치 셀)가 수용된 진공챔버의 상부하우징을 개방하고, 진공펌프를 배출 동작하여 유체를 상기 진공챔버 외부로 방출한다. When the housing accommodating the detected object (pouch cell) from which the electrolyte has leaked as described above is checked, as in step h), the upper housing of the vacuum chamber in which the detected object (pouch cell) from which the electrolyte has leaked is accommodated is opened, The vacuum pump is discharged to discharge the fluid to the outside of the vacuum chamber.

상기 h) 단계는 먼저 상부하우징을 개방한 후, 진공척을 이용하여 해당 피검출체(파우치 셀)를 제거한다. 그리고 진공펌프의 배출 동작하여 유해물질을 진공펌프에서 외부 방출한다. 이를 통해 진공펌프, 연결부, 센서, 센서챔버, 진공챔버에 잔존할 수 있는 유해성분을 제거함으로써 차후에 진행할 전해액 누출의 측정 정확도를 높일 수 있다.In step h), the upper housing is first opened, and then the corresponding object (pouch cell) is removed using a vacuum chuck. And the vacuum pump is discharged to discharge harmful substances from the vacuum pump to the outside. Through this, by removing harmful components that may remain in the vacuum pump, the connection part, the sensor, the sensor chamber, and the vacuum chamber, it is possible to increase the measurement accuracy of the electrolyte leakage to be performed in the future.

상기 h) 단계에서 사용되는 유체의 종류나 방출속도, 방출시간 등은 본 발명에서 한정하지 않는다. 예를 들어 상기 유체는 일반 공기일 수도 있으나, 질소 등의 불활성기체일 수도 있으며, 또는 물을 사용할 수도 있다.The type, release rate, and release time of the fluid used in step h) are not limited in the present invention. For example, the fluid may be general air, may be an inert gas such as nitrogen, or water may be used.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예들은 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예들에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following examples are only examples for explaining the present invention in more detail, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 및 비교예에 사용된 센서의 제원은 다음과 같다.The specifications of the sensors used in Examples and Comparative Examples are as follows.

[표 1] [Table 1]

Figure 112021117937117-pat00001
Figure 112021117937117-pat00001

상기 표 1에 기재된 센서를 도 4의 (a)에 도시된 센서모듈에 장착하고 검출 목표 가스인 에탄올, 톨루엔, 아세톤, 자일렌, 옥탄, 이소부틸렌, 부틸아세테이트, 포름알데히드, 메탄, 일산화탄소의 혼합기체를 센서모듈에 흘러보내고 검사한 결과, 혼합기체 내 각각의 성분들을 1 내지 32 ppb 범위 내에서 설정된 시간(1초)별로 안정적으로 검출하는 것을 확인할 수 있었다.The sensors listed in Table 1 are mounted on the sensor module shown in FIG. As a result of passing the mixed gas to the sensor module and inspecting it, it was confirmed that each component in the mixed gas was stably detected for each set time (1 second) within the range of 1 to 32 ppb.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions are provided by those skilled in the art to which the present invention pertains. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.

100 : 진공챔버
110 : 상부하우징
120 : 하부하우징
121 : 수용공간
200 : 센서챔버
210 : 가스센서
211 : 제1기판
212 : 제2기판
213 : 발열층
214 : 전극
215 : 감지부
216 : 전극라인
300 : 진공펌프
400 : 연결부
410 : 스로틀밸브
500 : 제어부
600 : 개폐부
700 : 진공척
B : 피검출체(파우치셀)
S : 센서
100: vacuum chamber
110: upper housing
120: lower housing
121: accommodation space
200: sensor chamber
210: gas sensor
211: first substrate
212: second substrate
213: heating layer
214: electrode
215: sensing unit
216: electrode line
300: vacuum pump
400: connection
410: throttle valve
500: control unit
600: opening and closing part
700: vacuum chuck
B: Detected object (pouch cell)
S: sensor

Claims (10)

결합을 통해 내부에 피검출체를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 상기 피검출체의 수용 공간을 외부와 차폐할 수 있는 하우징 및 하우징 개폐도어을 포함하는 진공챔버;
상기 하우징을 자동으로 개폐하는 개폐부; 및
상기 하우징이 개방된 후에 하우징의 내부에 피검출체(파우치 셀)를 삽입하거나 배출하는 진공척;
내부에 센서를 수용하는 센서챔버; 및
상기 진공챔버, 센서챔버 및 진공펌프를 순차적으로 연결하는 연결부;
을 포함하며,
상기 연결부는 각각 상기 진공챔버와 센서챔버, 센서챔버와 진공펌프를 연결하는 연결관을 포함하되,
상기 연결관은 개폐가 가능하여 진공챔버 또는 센서챔버 내 유체의 흐름을 진공챔버에서 센서챔버 쪽으로 향하도록 제어할 수 있는 스로틀밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템.
a vacuum chamber that provides a space for accommodating a detection target therein through coupling, and includes a housing capable of shielding the accommodating space of the detection target from the outside and a housing opening/closing door;
an opening and closing unit for automatically opening and closing the housing; and
a vacuum chuck for inserting or discharging a detection target (pouch cell) into the housing after the housing is opened;
a sensor chamber accommodating the sensor therein; and
a connection unit sequentially connecting the vacuum chamber, the sensor chamber, and the vacuum pump;
includes,
The connection part includes a connection pipe connecting the vacuum chamber and the sensor chamber, the sensor chamber and the vacuum pump, respectively,
The connection pipe can be opened and closed so as to further include a throttle valve capable of controlling the flow of the fluid in the vacuum chamber or the sensor chamber from the vacuum chamber to the sensor chamber.
제 1항에 있어서,
상기 센서는 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템.
The method of claim 1,
The sensor is a secondary battery electrolyte leakage test system, characterized in that for measuring any one or a plurality of measurement targets selected from the total volatile organic compound content, electrolyte content, carbon dioxide content, humidity and temperature of the fluid.
제 2항에 있어서,
상기 유체의 총휘발성유기화합물 함량을 측정하는 가스센서는,
기판;
기판의 상부에 위치하는 발열층;
발열층의 상부에 위치하되 상기 발열층의 상부 중 일부를 덮도록 구비되며 중심부에 관통홀이 형성된 전극; 및
상기 전극과 발열층의 일부를 덮도록 구비되며, 금속산화물을 포함하는 감지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템.
3. The method of claim 2,
The gas sensor for measuring the total volatile organic compound content of the fluid,
Board;
a heating layer positioned on the substrate;
an electrode positioned on the heating layer but provided to cover a portion of the top portion of the heating layer and having a through-hole formed in the center thereof; and
a sensing unit provided to cover a portion of the electrode and the heating layer and including a metal oxide;
A secondary battery electrolyte leakage inspection system comprising a.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템은,
상기 센서와 연결되어 유체의 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 정보를 확인하고, 이를 통해 진공펌프, 스로틀밸브, 개폐부 및 진공척에서 선택되는 어느 하나 또는 모두를 구동 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템.
The method of claim 1,
The secondary battery electrolyte leak inspection system,
It is connected to the sensor to check any one or a plurality of information selected from total volatile organic compound content, electrolyte content, carbon dioxide content, humidity and temperature of the fluid, and select from vacuum pump, throttle valve, opening/closing part and vacuum chuck Secondary battery electrolyte leakage inspection system, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the driving of any one or both.
제 1항에 있어서,
상기 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템은 진공챔버 및 센서챔버를 한 쌍으로 하여 다수 쌍 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템.
The method of claim 1,
The secondary battery electrolyte leakage inspection system comprises a plurality of pairs of a vacuum chamber and a sensor chamber as a pair.
제 1항에 따른 이차전지 전해액의 누출 검사 시스템을 이용한 전해액의 누출 검사방법으로, 상기 검사방법은,
a) 진공챔버의 개폐도어를 개방하고, 하부하우징에 피검출체를 수용하는 단계;
b) 상부하우징을 폐쇄하고 연결부를 개방하는 단계;
c) 진공펌프를 진공 압력으로 흡입 동작하여 진공챔버 내의 유체를 센서챔버로 이동시키는 단계;
d) 센서챔버 내 센서를 통해 흡입된 유체 내 총휘발성유기화합물 함량, 전해성분 함량, 이산화탄소 함량, 습도 및 온도에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 측정대상을 측정하는 단계;
e) 상기 진공펌프의 구동을 하고, 연결부를 폐쇄하는 단계;
f) 센서에서 측정된 측정대상을 분석하여 피검출체의 전해액 누출 여부를 결정하는 단계;
g) 피검출체에서 유해물질이 검출된 경우, 해당 피검출체를 수용한 진공챔버에서 신호를 생성하여 전해액이 유출된 피검출체를 분류하는 단계; 및
h) 전해액이 유출된 피검출체가 수용된 진공챔버의 하우징을 개방하고, 진공펌프를 배출 동작하여 유체를 상기 진공챔버 외부로 방출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해액의 누출 검사방법.
An electrolyte leakage inspection method using the secondary battery electrolyte leakage inspection system according to claim 1, the inspection method comprising:
a) opening the opening/closing door of the vacuum chamber and accommodating the object to be detected in the lower housing;
b) closing the upper housing and opening the connection part;
c) moving the fluid in the vacuum chamber to the sensor chamber by suctioning the vacuum pump with vacuum pressure;
d) measuring any one or a plurality of measurement targets selected from the total volatile organic compound content, the electrolyte content, the carbon dioxide content, the humidity and the temperature in the fluid sucked through the sensor in the sensor chamber;
e) driving the vacuum pump and closing the connection part;
f) analyzing the measurement target measured by the sensor to determine whether the detection object leaks the electrolyte;
g) classifying the object from which the electrolyte has leaked by generating a signal in the vacuum chamber accommodating the detected object when a hazardous substance is detected in the object to be detected; and
h) opening the housing of the vacuum chamber in which the object to be detected, from which the electrolyte is leaked, is accommodated, and discharging the vacuum pump to discharge the fluid to the outside of the vacuum chamber;
Electrolyte leakage test method comprising a.
삭제delete 삭제delete
KR1020210136946A 2021-10-14 2021-10-14 A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof KR102390992B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210136946A KR102390992B1 (en) 2021-10-14 2021-10-14 A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof
PCT/KR2022/013426 WO2023063586A1 (en) 2021-10-14 2022-09-07 System for inspecting leakage of secondary battery electrolyte, and method for inspecting leakage of electrolyte by using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210136946A KR102390992B1 (en) 2021-10-14 2021-10-14 A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102390992B1 true KR102390992B1 (en) 2022-04-27
KR102390992B9 KR102390992B9 (en) 2023-05-11

Family

ID=81390141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210136946A KR102390992B1 (en) 2021-10-14 2021-10-14 A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102390992B1 (en)
WO (1) WO2023063586A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114777427A (en) * 2022-05-10 2022-07-22 星恒电源股份有限公司 Drying method of square laminated lithium ion battery cell
CN115265941A (en) * 2022-09-22 2022-11-01 深圳市利和兴股份有限公司 Soft package battery testing method and system and storage medium
WO2023063586A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-20 (주)티톱이앤지 System for inspecting leakage of secondary battery electrolyte, and method for inspecting leakage of electrolyte by using same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116718648B (en) * 2023-08-11 2023-11-10 合肥中科国探智能科技有限公司 Method for detecting and identifying thermal runaway gas of battery and alarm device thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011231A (en) 1999-07-27 2001-02-15 김순택 Test device for leaking used in secondary battery and method for making secondary battery utilizing the same
KR20120115835A (en) * 2011-04-11 2012-10-19 주식회사 가스디엔에이 Leak inspection device for secondary battery
KR20190030439A (en) * 2017-09-14 2019-03-22 주식회사 엘지화학 Gas measuring equipment for rechargeable battery test
KR20190107933A (en) * 2018-03-13 2019-09-23 삼성에스디아이 주식회사 Apparatus for leak detection of battery cell and method for leak detection of battery cell
KR20200066909A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 주식회사 원익아이피에스 Apparatus for supplying material source and gas supply control method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102034699B1 (en) * 2015-12-15 2019-10-21 주식회사 엘지화학 Quantitative Analysis Device for Measuring Leakage Level of Electrolyte from Battery Cell and Method for Inspection of Battery Cell with the Same
KR102251496B1 (en) * 2020-11-10 2021-05-14 (주)와이티에스 Gas Discharge Apparatus of Pouch Type Battery and Gas Discharge Method
KR102390992B1 (en) * 2021-10-14 2022-04-27 (주)티톱이앤지 A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011231A (en) 1999-07-27 2001-02-15 김순택 Test device for leaking used in secondary battery and method for making secondary battery utilizing the same
KR20120115835A (en) * 2011-04-11 2012-10-19 주식회사 가스디엔에이 Leak inspection device for secondary battery
KR20190030439A (en) * 2017-09-14 2019-03-22 주식회사 엘지화학 Gas measuring equipment for rechargeable battery test
KR20190107933A (en) * 2018-03-13 2019-09-23 삼성에스디아이 주식회사 Apparatus for leak detection of battery cell and method for leak detection of battery cell
KR20200066909A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 주식회사 원익아이피에스 Apparatus for supplying material source and gas supply control method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023063586A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-20 (주)티톱이앤지 System for inspecting leakage of secondary battery electrolyte, and method for inspecting leakage of electrolyte by using same
CN114777427A (en) * 2022-05-10 2022-07-22 星恒电源股份有限公司 Drying method of square laminated lithium ion battery cell
CN114777427B (en) * 2022-05-10 2023-11-17 星恒电源股份有限公司 Drying method for square laminated lithium ion battery cell
CN115265941A (en) * 2022-09-22 2022-11-01 深圳市利和兴股份有限公司 Soft package battery testing method and system and storage medium
CN115265941B (en) * 2022-09-22 2023-08-22 深圳市利和兴股份有限公司 Soft package battery testing method, system and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
KR102390992B9 (en) 2023-05-11
WO2023063586A1 (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102390992B1 (en) A system of leaking inspection of toxic substance and leaking inspection method of toxic substance using thereof
CN101946361B (en) All-solid lithium secondary battery
KR101198857B1 (en) Leak inspection device for secondary battery
JP2009026569A (en) Airtight inspection method for sealed battery, and sealed battery
US20190198948A1 (en) Battery and battery system
WO2005076399A1 (en) Fuel container for storing fuel liquid for fuel cell, and fuel cell pack
KR20070098691A (en) Battery leakage detection system
CN103682505B (en) Accumulator with sealing monitoring
US9088034B2 (en) Secondary battery and battery pack using the same
CN106654354A (en) Lithium-ion battery and package detection method thereof
US20110212349A1 (en) Abnormality detector and detection method, and facility for producing battery
TW565963B (en) Sealed battery and its manufacturing method
JP2023526886A (en) Case leakage detection method and leakage detection system
CN109752657A (en) Nuclear magnetic resonance original position battery testing attachment and its test method
KR102034699B1 (en) Quantitative Analysis Device for Measuring Leakage Level of Electrolyte from Battery Cell and Method for Inspection of Battery Cell with the Same
US20200194848A1 (en) Battery system
CN208860538U (en) Detect the device of battery
KR100537603B1 (en) Test device for leaking used in secondary battery and method for making secondary battery utilizing the same
JP2016122505A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for evaluation of in-battery gas generation amount with such battery
CN117091772A (en) Air tightness detection method and air tightness detection system
CN102426179A (en) Movable sulfur hexafluoride detection device
US20140216139A1 (en) Test apparatus for rechargeable battery
CN207457455U (en) A kind of metal-air battery test box
KR101724618B1 (en) Pouch penetration apparatus for gas discharge of pouch type secondary battery
KR101990668B1 (en) Method for examining the leaktightness of a closed housing of an electrical component

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]