KR102395889B1 - X 선 이용 전지 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지 활물질의 성능을 확인하기 위해 전지가 실제 구동하는 상태에서 활물질의 거동 분석을 위한 것으로, 구체적으로는, X 선을 전지에 투과시켜 전지를 측정하는 X 선 이용 전지 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 전지의 일측 면을 제1 전지면이라 하고, 상기 제1 전지면과 대면하는 상기 전지의 타측 면을 제2 전지면이라 할 때, 상기 제1 전지면에 접하여 상기 전지를 가압하는 제1 플레이트; 상기 제2 전지면에 접하여 상기 전지를 지지하는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트를 상기 제2 플레이트 측으로 누르는 가압부를 포함하고, 상기 제1 플레이트에는 X 선이 통과하는 제1 홀이 형성되며, 상기 제2 플레이트에는 상기 X 선이 통과하는 제2 홀이 형성되고, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 서로 대면하는 위치에 형성될 수 있다.

Description

X 선 이용 전지 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING CELL USING X-RAY}
본 발명은 전지 활물질의 성능을 확인하기 위해 전지가 실제 구동하는 상태에서 활물질의 거동 분석을 위한 것으로, 구체적으로는, X 선을 전지에 투과시켜 전지를 측정하는 X 선 이용 전지 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전 과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Li-ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-ion Polymer Battery) 등이 있다. 이러한 이차전지 중 높은 에너지밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
활물질은 실제 배터리 전극 반응에 관여하는 물질로, 활물질의 성능에 따라, 전지의 용량, 전압 등 전지의 성능이 결정될 수 있다. 따라서, 전지의 성능을 해석하기 위해서 활물질을 분석하는 것은 중요하다.
X 선을 이용한 전지 측정은 전지의 활물질 측정하기 위한 하나의 방법일 수 있다. 전지의 측정은 충방전, 온도, 전압 등 다양한 조건에 대해서 변화를 주면서 수행될 수 있다. 이때, 전지에서 가스가 발생할 수 있고, 가스 발생으로 인해 전압 강하, 파우치의 스웰링(pouch swelling) 현상 등이 발생하면 측정에 오류가 생길 수 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해서, 전지를 가압하는 지그가 사용될 수 있다. 다만, 지그는 다양한 목적(EV, ESS, 핸드폰 등)으로 출시되는 이차전지의 타입 별로 해당 규격 및 형상에 맞는 형태가 요구되었다. 즉, 이차전지는 면적, 두께 등의 규격이 다양하기 때문에 종래의 장치에서는 검사 대상 이차전지의 형상 및 규격의 변경될 때 마다 지그의 교체가 필요했다.
한국등록특허 제10-1274730호에는 '엑스선 회절분석이 가능한 인시추 전지 프레임'에 대한 기술이 개시되고 있다.
한국등록특허 제10-1274730호
본 발명은 전지 활물질의 성능을 확인하기 위해 전지가 실제 구동하는 상태에서 활물질의 거동 분석을 위한 것으로, 구체적으로는, X 선을 전지에 투과시켜 전지를 측정하는 X 선 이용 전지 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 전지의 일측 면을 제1 전지면이라 하고, 상기 제1 전지면과 대면하는 상기 전지의 타측 면을 제2 전지면이라 할 때, 상기 제1 전지면에 접하여 상기 전지를 가압하는 제1 플레이트; 상기 제2 전지면에 접하여 상기 전지를 지지하는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트를 상기 제2 플레이트 측으로 누르는 가압부를 포함하고, 상기 제1 플레이트에는 X 선이 통과하는 제1 홀이 형성되며, 상기 제2 플레이트에는 상기 X 선이 통과하는 제2 홀이 형성되고, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 서로 대면하는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 소재는 Al, SUS 중 하나 이상을 포함하고, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 5 mm 내지 15 mm 이며, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 세로 폭은 15 mm 내지 30 mm이고 가로 폭은 5 mm 내지 25 mm 일 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 전지와 접하는 상기 제1 플레이트의 일측 면을 제2 면이라 하고, 상기 제2 면과 대면하는 상기 제1 플레이트의 타측 면을 제1 면이라 하며, 상기 전지와 접하는 상기 제2 플레이트의 일측 면을 제3 면이라 하고, 상기 제3 면과 대면하는 상기 제2 플레이트의 타측 면을 제4 면이라 할때, 상기 가압부는 상기 제1 플레이트의 상기 제 1면을 가압하여 상기 제1 플레이트의 상기 제2 면이 상기 전지를 가압하도록 하는 가압 수단과, 상기 제1 플레이트의 제1 면 측에 위치하며 상기 가압 수단이 삽입되어 가이드 되는 가이드 홀이 마련되는 가이드 플레이트와, 일단부는 상기 제2 플레이트에 결합되고 타단부는 상기 가이드 플레이트와 결합되어 상기 제2 플레이트와 상기 가이드 플레이트를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 고정 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 제2 플레이트와 상기 가이드 플레이트의 이격 거리는 10 mm 내지 30mm 일 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 제1 플레이트의 일단부의 모서리가 상기 고정 플레이트의 면에 접하도록 상기 제1 플레이트는 상기 가이드 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 가압부와 다른 위치에서 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 상기 전지에 밀착되도록 가압하는 보조 가압부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 보조 가압부는 상기 제2 플레이트의 상기 제4 면에 접하여 상기 제2 플레이트를 지지하는 제2 보조 플레이트와, 상기 제1 플레이트의 상기 제1 면 측에서 상기 제1 면과 대면하는 제1 보조 플레이트와, 상기 제1 보조 플레이트에 마련된 보조 가이드 홀에 삽입되어 상기 제 플레이트를 상기 전지 측으로 가압하는 보조 가압 수단과, 상기 제1 보조 플레이트에 일단부가 결합되고 상기 제2 보조 플레이트에 타단부가 결합되어 상기 제1 보조 플레이트와 상기 제2 보조 플레이트를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 기둥부를 포함할 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 제1 보조 플레이트와 상기 제2 보조 플레이트 간의 이격 거리는 15 mm 내지 45mm일 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치에서 상기 가압 수단과 상기 보조 가압 수단의 일단부는 상기 제1 플레이트에 접촉하여 가압하고, 상기 가압 수단이 상기 제1 플레이트에 접촉하는 지점과 상기 보조 가압 수단이 상기 제1 플레이트에 접촉하는 지점을 연결하는 가상의 직선은 상기 제1 홀을 경유할 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 X 선 측정 시스템에 적용되는 것으로, 구체적으로는 전지에 결합하여 전지에서 발생하는 내부 가스에 의한 전지의 변화를 억제하는 것일 수 있다. 또한, 전지의 일측 면 및 일측 면과 대면하는 타측 면에만 접하여 전지를 가압하기 때문에 전지의 크기에 상관없이 전지와 결합할 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 필요 면적만큼만 가압을 하면 되기 때문에, 전지의 면적 중 국소면적에만 접촉하여 가압할 수 있다. 따라서, 전지에 지그가 결합하더라도, 전지는 지그와 결합되지 않는 노출면적을 가지고 있고, 이러한 노출면적을 이용해서 다양한 분석을 위한 단열재, 히터, 충방전 단자 등의 악세서리 부품을 연결할 수 있다.
도 1은 X 선 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 배면도이다.
도 5는 보조 가압부가 제1 플레이트 및 제2 플레이트에 분리된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 보조 가압부가 제1 플레이트 및 제2 플레이트에 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명의 설명에 있어서, 유의하여야 할 점은 용어 "중심", "상", "하" "좌", "우", "수직", "수평", "내측", "외측" 등이 지시한 방위 또는 위치 관계는 도면에서 나타낸 방위 또는 위치 관계, 또는 평소에 본 발명 제품을 사용할 시 배치하는 방위 또는 위치관계에 기초한 것이고, 본 발명의 설명과 간략한 설명을 위한 것일 뿐, 표시된 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 가지고 특정된 방위로 구성되거나 조작되어야 하는 것을 제시 또는 암시하는 것이 아니므로 본 발명을 제한하는 것으로 이해해서는 아니 된다.
이하, 도 1 내지 6을 참조하여 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
도 1은 X 선 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 2는 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 정면도이다. 도 4는 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치를 나타내는 배면도이다. 도 5는 보조 가압부(300)가 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)에 분리된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 6은 보조 가압부(300)가 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)에 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치가 적용되는 시스템은 X 선 광원(13)이 전지(11)에 X 선을 조사하고, 전지(11)를 투과한 X 선을 수광부(15)로 입력받아 전지(11)를 분석하는 것일 수 있다. 예를 들어, 2theta scan 측정 방식에서 전지(11)를 분석을 위해 0.56 Å의 파장의 X 선을 사용하여, 2theta range를 유효한 범위로 측정할 수 있다. 수광부(15)는 회절각이 5° 내지 25°인 범위에서 측정할 수 있다.
분석 대상이 되는 전지(11)는 전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 가요성 파우치 케이스를 포함하는 것일 수 있다. X 선 측정 시스템에서 전지(11) 분석은 전지(11)에 충방전, 온도, 전압 등의 변수에 변화를 주면서 전지(11)를 다양한 상태에서 분석할 수 있다. 가요성 파우치 케이스의 경우 전지(11)의 상태가 변하면서 전극 조립체에 가스가 발생하고, 이렇게 발생된 가스는 파우치 케이스를 팽창시켜 전지(11) 분석에 지장을 줄 수 있다.
본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 X 선 측정 시스템에 적용되는 것으로, 구체적으로는 전지(11)에 결합하여 전지(11)에서 발생하는 내부 가스에 의한 전지(11)의 변화를 억제하는 것일 수 있다. 또한, 전지(11)의 일측 면 및 일측 면과 대면하는 타측 면에만 접하여 전지(11)를 가압하기 때문에 전지(11)의 크기에 상관없이 전지(11)와 결합할 수 있다.
이하 설명을 위해 전지(11)의 일측 면을 제1 전지면(11a)이라 하고, 상기 제1 전지면(11a)과 대면하는 상기 전지(11)의 타측 면을 제2 전지면(11b)이라 정의한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 제1 전지면(11a)에 접하여 전지(11)를 가압하는 제1 플레이트(110), 제2 전지면(11b)에 접하여 전지(11)를 지지하는 제2 플레이트(120), 및 제1 플레이트(110)를 제2 플레이트(120) 측으로 누르는 가압부(200)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)가 전지(11)의 양측 면에만 접하여 가압하고, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)가 가압하는 면을 제외한 전지(11)의 면은 외부에 노출되어 있는 상태이다. 따라서, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)와 접하는 면을 제외한 전지(11)의 규격은 제한이 없을 수 있다.
제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)는 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)을 제외한 영역에서 단파장 X 선이 투과되지 않는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 밀도가 높은 금속 소재로 제작되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)는 다양한 분석 환경에 사용되기 위해서 내열, 방열, 강성 등의 특성이 우수한 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)는 Al, SUS 중 하나 이상을 포함하는 금속일 수 있다. 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)의 두께는 5 mm 내지 15 mm 일 수 있다. Al, SUS 등의 소재는 5 mm 내지 15 mm의 두께서 단파장 X 선을 효과적으로 차단할 수 있다.
제1 플레이트(110)에는 X 선이 통과하는 제1 홀(115)이 형성되며, 제2 플레이트(120)에는 X 선이 통과하는 제2 홀(125)이 형성되고, 제1 홀(115)과 제2 홀(125)은 서로 대면하는 위치에 형성되는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)은 사각형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치가 적용되는 시스템에서 X 선 광원(13)은 20 mm 길이의 라인빔(line beam)을 조사할 수 있다. 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)의 가로 및 세로의 길이는 라인빔의 길이, X 선의 파장, 측정 방식, 유효 범위 등과 가압 성능을 저하시키지 않는 수준에서 정해질 수 있다. 즉, 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)의 크기가 작으면 가압 성능은 우수하지만, 측정에 어려움이 있을 수 있고, 크기가 크면 측정에 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)로 인한 방해 요소는 줄어들지만 가압 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)의 크기는 적정한 수준에서 정의될 수 있다.
구체적으로, X 선의 파장이 0.6 Å미만에서 2theta scan 측정 방식에서 유효한 2theta range(2theta 5° 내지 25°) 얻기에 유리하도록, 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)의 세로 폭은 15 mm 내지 30 mm 일 수 있다. 가로 폭은 X 선에서 조사된 라인빔의 폭과 유사한 것이 바람직할 수 있으며, 5 mm 내지 25 mm 일 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)은 세로 20 mm, 가로 15 mm으로 형성될 수 있다.
설명을 위해서 상기 전지(11)와 접하는 상기 제1 플레이트(110)의 일측 면을 제2 면(113)이라 하고, 상기 제2 면(113)과 대면하는 상기 제1 플레이트(110)의 타측 면을 제1 면(111)이라 하며, 상기 전지(11)와 접하는 상기 제2 플레이트(120)의 일측 면을 제3 면(121)이라 하고, 상기 제3 면(121)과 대면하는 상기 제2 플레이트(120)의 타측 면을 제4 면(123)이라 정의한다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 가압부(200)는 제1 플레이트(110)의 제 1면을 가압하여 제1 플레이트(110)의 제2 면(113)이 전지(11)를 가압하도록 하는 가압 수단(210)과, 제1 플레이트(110)의 제1 면(111) 측에 위치하며 가압 수단(210)이 삽입되어 가이드 되는 가이드 홀(231)이 마련되는 가이드 플레이트(230)와, 일단부는 제2 플레이트(120)에 결합되고 타단부는 가이드 플레이트(230)와 결합되어 제2 플레이트(120)와 가이드 플레이트(230)를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 고정 플레이트(250)를 포함할 수 있다.
즉, 제2 플레이트(120)와 가이드 플레이트(230)는 평행한 상태로 고정 플레이트(250)에 고정되어, 제2 플레이트(120), 가이드 플레이트(230) 및 고정 플레이트(250)의 결합의 형상은 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 'ㄷ' 형상이 될 수 있다. 가이드 플레이트(230)-제1 플레이트(110)-전지(11)-제2 플레이트(120) 순으로 적층될 있으며, 이 중 가이드 플레이트(230), 제2 플레이트(120) 및 고정 플레이트(250)는 한 몸으로 제작될 수 있다. 가압 수단(210)은 가이드 플레이트(230)에 가압을 위한 힘의 작용점이 위치한 상태에서 제1 플레이트(110)가 제2 플레이트(120)에 인접하는 방향으로 힘을 가할 수 있다. 따라서 가이드 홀(231) 또한 제1 전지면(11a)에 수직한 방향으로 가압 수단(210)을 가이드할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 가압 수단(210)은 볼트(bolt)일 수 있다. 가이드 홀(231)의 내주면에는 나사산이 형성되며, 가압 수단(210)은 가이드 홀(231)에 나사 결합으로 고정될 수 있다. 구체적으로, 가압 수단(210)은 토크 렌치(torque wrench)로 힘을 받아 가이드 홀(231)과 나사 결합으로 결합될 수 있다. 토크 렌치는 가압 수단(210)에 0 kgfcm 초과 10 kgfcm 이하의 힘 또는 5 kgfcm 내지 6 kgfcm 의 힘을 가하여 가압 수단(210)과 가이드 홀(231)을 나사 결합시킬 수 있다.
즉, 가압 수단(210)이 회전함에 따라 가압 수단(210)은 가이드 홀(231)에 더 삽입되고, 가압 수단(210)이 삽입된 가이드 플레이트(230)의 면의 반대측 면으로 돌출되며, 돌출된 가압 수단(210)의 단부가 제1 플레이트(110)를 가압할 수 있다.
제2 플레이트(120)와 가이드 플레이트(230)의 이격 거리는 10 mm 내지 30mm 일 수 있다. 제2 플레이트(120)와 가이드 플레이트(230) 사이 거리의 하한값은 제1 플레이트(110)의 두께 및 전지(11)의 두께를 고려하여 설정될 수 있다. 상한값의 제한은 없으나 장치가 불필요하게 커지는 것을 방지하는 선에서 고려될 수 있다.
제1 플레이트(110)의 일단부의 모서리가 고정 플레이트(250)의 면에 접하도록 제1 플레이트(110)는 가이드 플레이트(230)와 제2 플레이트(120) 사이에 배치될 수 있다. 제1 플레이트(110)의 일단부의 모서리는 제1 면(111) 또는 제2 면(113)의 모서리 중 하나로 더 가장자리로 돌출된 모서리이거나 가장자리로 가장 돌출된 부분일 수 있다. X 선 광원(13)에서 출력된 X 선이 수광부(15)로 도달하기 위해서 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)은 정렬되어야 한다. 따라서, 제1 플레이트(110)가 제2 플레이트(120)를 기준으로 항상 정위치에서 가압을 해야될 수 있다. 제2 플레이트(120)와 한몸으로 결합되는 고정 플레이트(250)에 대해서 제1 플레이트(110)를 정위치에 정렬시킴으로써, 제1 플레이트(110)가 제2 플레이트(120)에 대해서 정위치에 정렬될 수 있다. 구체적으로, 제1 플레이트(110)에 형성된 제1 홀(115)의 위치를 고정 플레이트(250)와 접하는 모서리를 기준으로 형성하고, 제1 플레이트(110)의 모서리를 고정 플레이트(250)에 접촉시키는 것으로 제1 홀(115) 및 제2 홀(125)을 정렬시킬 수 있다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 X 선 이용 전지 측정 장치는 가압부(200)와 다른 위치에서 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 전지(11)에 밀착되도록 가압하는 보조 가압부(300)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 가압부(200)는 제1 플레이트(110)의 일단부 측에서 제1 플레이트(110)를 가압하고, 보조 가압부(300)는 제1 플레이트(110)의 타단부 측에서 제1 플레이트(110)를 가압할 수 있다.
보조 가압부(300)는 제2 플레이트(120)의 제4 면(123)에 접하여 제2 플레이트(120)를 지지하는 제2 보조 플레이트(340)와, 제1 플레이트(110)의 제1 면(111) 측에서 제1 면(111)과 대면하는 제1 보조 플레이트(330)와, 제1 보조 플레이트(330)에 마련된 보조 가이드 홀(331)에 삽입되어 제1 플레이트(110)를 전지(11) 측으로 가압하는 보조 가압 수단(310)과, 제1 보조 플레이트(330)에 일단부가 결합되고 제2 보조 플레이트(340)에 타단부가 결합되어 제1 보조 플레이트(330)와 제2 보조 플레이트(340)를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 기둥부(350)를 포함할 수 있다.
제1 보조 플레이트(330)와 제2 보조 플레이트(340)는 평행한 상태로 기둥부(350)에 고정되어, 제1 보조 플레이트(330), 제2 보조 플레이트(340) 및 기둥부(350)의 결합의 형상은 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 'ㄷ' 형상이 될 수 있다. 제1 보조 플레이트(330)-제1 플레이트(110)-전지(11)-제2 플레이트(120)-제2 보조 플레이트(340) 순으로 적층될 있으며, 이 중 제1 보조 플레이트(330), 제2 보조 플레이트(340) 및 기둥부(350)는 한 몸으로 제작될 수 있다. 보조 가압부(300)는 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(120), 및 가압부(200)와 별도의 몸통을 가질 수 있다. 따라서, 보조 가압부(300)는 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)에 대해서 분리 및 결합이 자유로울 수 있다. 보조 가압부(300)의 결합 위치는 전지(11)의 형상 및 크기에 따라 자유롭게 설정될 수 있다.
보조 가압 수단(310)은 제1 보조 플레이트(330)에 가압을 위한 힘의 작용점이 위치한 상태에서 제1 플레이트(110)가 제2 플레이트(120)에 인접하는 방향으로 힘을 가할 수 있다. 따라서, 보조 가이드 홀(331) 또한 제1 전지면(11a)에 수직한 방향으로 보조 가압 수단(310)을 가이드할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 보조 가압 수단(310)은 볼트(bolt)일 수 있다. 보조 가이드 홀(331)의 내주면에는 나사산이 형성되며, 보조 가압 수단(310)은 보조 가이드 홀(331)에 나사 결합으로 고정될 수 있다. 구체적으로, 보조 가압 수단(310)은 토크 렌치(torque wrench)로 힘을 받아 보조 가이드 홀(331)과 나사 결합으로 결합될 수 있다. 토크 렌치는 보조 가압 수단(310)에 0 kgfcm 초과 10 kgfcm 이하의 힘 또는 5 kgfcm 내지 6 kgfcm 의 힘을 가하여 보조 가압 수단(310)과 보조 가이드 홀(331)을 나사 결합시킬 수 있다.
즉, 보조 가압 수단(310)이 회전함에 따라 보조 가압 수단(310)은 보조 가이드 홀(331)에 더 삽입되고, 보조 가압 수단(310)이 삽입된 제1 보조 플레이트(330)의 면의 반대측 면으로 돌출되며, 돌출된 보조 가압 수단(310)의 단부가 제1 플레이트(110)를 가압할 수 있다.
제1 보조 플레이트(330)와 제2 보조 플레이트(340) 간의 이격 거리는 15 mm 내지 45mm일 수 있다. 제1 보조 플레이트(330)와 제2 보조 플레이트(340) 사이에는 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(120), 및 전지(11)가 삽입될 수 있으며, 제1 보조 플레이트(330)와 제2 보조 플레이트(340) 간의 간격은 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(120), 및 전지(11)의 두께를 고려하여 정해질 수 있다.
가압 수단(210)과 보조 가압 수단(310)의 일단부는 제1 플레이트(110)에 동시에 접촉하여 가압할 수 있다. 즉, 제1 플레이트(110)는 2개의 작용점으로 가압될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가압 수단(210)이 제1 플레이트(110)에 접촉하는 지점과 보조 가압 수단(310)이 제1 플레이트(110)에 접촉하는 지점을 연결하는 가상의 직선은 제1 홀(115)을 경유할 수 있다. 가압 수단(210) 및 보조 가압 수단(310)의 가압 위치를 이와 같이 함으로써, 제1 홀(115) 주변에서 제1 플레이트(110)가 전지(11)로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있다.
가압 수단(210) 및 보조 가압 수단(310)은 각각 가이드 홀(231) 및 보조 가이드 홀(331)에 전지(11)가 모노셀일 경우 3 kgfcm 내지 5 kfgcm 힘으로, 바이셀의 경우 6 kgfcm 내지 7kgfcm 힘으로 토크 렌치를 통해 나사 결합될 수 있다.
가압 수단(210) 및 보조 가압 수단(310)의 단부는 제1 플레이트(110)에 2점에 대해서 점으로 힘을 가하지만, 제1 플레이트(110)는 가압 수단(210) 및 보조 가압 수단(310)로부터 힘을 전달받아 2450 mm2 내지 2700 mm2 에 해당하는 전지(10)의 면적 전체를 균일한 압력으로 가압할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
11...전지 11a...제1 전지면
11b...제2 전지면 13...X 선 광원
15...수광부 110...제1 플레이트
111...제1 면 113...제2 면
115...제1 홀 120...제2 플레이트
121...제3 면 123...제4 면
125...제2 홀 200...가압부
210...가압 수단 230...가이드 플레이트
231...가이드 홀 250...고정 플레이트
300...보조 가압부 310...보조 가압 수단
330...제1 보조 플레이트 331...보조 가이드 홀
340...제2 보조 플레이트 350...기둥부

Claims (9)

  1. 전지의 일측 면을 제1 전지면이라 하고, 상기 제1 전지면과 대면하는 상기 전지의 타측 면을 제2 전지면이라 할 때,
    상기 제1 전지면에 접하여 상기 전지를 가압하는 제1 플레이트;
    상기 제2 전지면에 접하여 상기 전지를 지지하는 제2 플레이트;
    상기 제1 플레이트를 상기 제2 플레이트 측으로 누르는 가압부; 및
    상기 가압부와 다른 위치에서 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 상기 전지에 밀착되도록 가압하는 보조 가압부를 포함하고,
    상기 제1 플레이트에는 X 선이 통과하는 제1 홀이 형성되며,
    상기 제2 플레이트에는 상기 X 선이 통과하는 제2 홀이 형성되고,
    상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 서로 대면하는 위치에 형성되며,
    상기 전지와 접하는 상기 제1 플레이트의 일측 면을 제2 면이라 하고,
    상기 제2 면과 대면하는 상기 제1 플레이트의 타측 면을 제1 면이라 하며,
    상기 전지와 접하는 상기 제2 플레이트의 일측 면을 제3 면이라 하고,
    상기 제3 면과 대면하는 상기 제2 플레이트의 타측 면을 제4 면이라 할때,
    상기 가압부는, 상기 제1 플레이트의 상기 제 1면을 가압하여 상기 제1 플레이트의 상기 제2 면이 상기 전지를 가압하도록 하는 가압 수단과, 상기 제1 플레이트의 제1 면 측에 위치하며 상기 가압 수단이 삽입되어 가이드 되는 가이드 홀이 마련되는 가이드 플레이트와, 일단부는 상기 제2 플레이트에 결합되고 타단부는 상기 가이드 플레이트와 결합되어 상기 제2 플레이트와 상기 가이드 플레이트를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 고정 플레이트를 포함하며,
    상기 보조 가압부는, 상기 제2 플레이트의 상기 제4 면에 접하여 상기 제2 플레이트를 지지하는 제2 보조 플레이트와, 상기 제1 플레이트의 상기 제1 면 측에서 상기 제1 면과 대면하는 제1 보조 플레이트와, 상기 제1 보조 플레이트에 마련된 보조 가이드 홀에 삽입되어 상기 제1 플레이트를 상기 전지 측으로 가압하는 보조 가압 수단과, 상기 제1 보조 플레이트에 일단부가 결합되고 상기 제2 보조 플레이트에 타단부가 결합되어 상기 제1 보조 플레이트와 상기 제2 보조 플레이트를 이격된 상태로 서로 평행하게 고정하는 기둥부를 포함하는 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 소재는 Al, SUS 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 5 mm 내지 15 mm 이며,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 세로 폭은 15 mm 내지 30 mm이고 가로 폭은 5 mm 내지 25 mm 인 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플레이트와 상기 가이드 플레이트의 이격 거리는 10 mm 내지 30mm 인 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플레이트의 일단부의 모서리가 상기 고정 플레이트의 면에 접하도록 상기 제1 플레이트는 상기 가이드 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보조 플레이트와 상기 제2 보조 플레이트 간의 이격 거리는 15 mm 내지 45mm인 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서
    상기 가압 수단과 상기 보조 가압 수단의 일단부는 상기 제1 플레이트에 접촉하여 가압하고,
    상기 가압 수단이 상기 제1 플레이트에 접촉하는 지점과 상기 보조 가압 수단이 상기 제1 플레이트에 접촉하는 지점을 연결하는 가상의 직선은 상기 제1 홀을 경유하는 것인 X 선 이용 전지 측정 장치.
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