KR102420827B1 - 전지 셀 테스트 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치로서, 내부 공간이 형성되어 상기 전지 셀이 내장될 수 있도록 구성된 챔버; 상기 전지 셀의 양면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 복수의 외부 온도조절 부재; 및 상기 복수의 외부 온도조절 부재의 외측에 위치하여, 상기 복수의 외부 온도조절 부재의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 내외측 방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 압력을 가하는 한 쌍의 가압 플레이트를 포함한다.

Description

전지 셀 테스트 장치 및 방법{Method and apparatus for testing battery cell}
본 발명은 전지 셀 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 및 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지 즉, 전지 셀의 온도는 전지 셀의 성능 및 안전성에 중요한 영향을 미치는 요소이다. 예를 들어, 전지 셀은 전지 셀의 온도가 적정 온도에서 분포할 때 효율적이고 안정적으로 작동할 수 있다. 반면에, 전지 셀의 온도가 너무 낮거나 높은 경우에는, 전지 셀의 성능 및 안전성이 급격히 저하될 수 있다.
따라서, 전지 셀의 SOC(State of Charge), 출력, 내구성 또는 신뢰성 등의 온도에 따른 전지 셀의 특성을 정확하게 테스트하기 위해서는 전지 셀의 온도가 일정하게 제어될 필요가 있다.
전지 셀의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 종래 전지 셀의 등온 조건 실험은, 항온 챔버 내부에 단순히 전지 셀만을 위치시키거나, 전지 셀에 부착된 열전소자를 이용해 전지 셀의 온도를 일정하게 유지시키는 방법으로 진행되기도 한다.
그러나 이러한 방법의 경우, 전지 셀의 온도 변화가 크고 전지 셀의 온도를 일정하게 유지시키기 어려운 문제점이 있었다. 예를 들어, 챔버 내부 공기 및 전지 셀 사이의 온도 차이로 인해 등온 조건 실험간 전지 셀의 온도 변화가 커지는 문제점이 있었다. 또한, 챔버 내부 공기의 대류에 의한 열교환의 경우, 전지 셀 표면 및 전지 셀 내부의 온도를 균일하게 유지시키거나, 일정하게 유지시키기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 열전소자를 이용하는 방법의 경우 비용이 고가이며, 실험 장치의 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 문제들로 인해, 전지 셀의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 등온 조건 실험 장치의 제조가 쉽지 않았다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구조가 간단하면서도 등온 조건 실험을 효과적으로 수행할 수 있는 전지 셀 테스트 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치로서, 내부 공간이 형성되어 상기 전지 셀이 내장될 수 있도록 구성된 챔버; 상기 전지 셀의 양면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 복수의 외부 온도조절 부재; 및 상기 복수의 외부 온도조절 부재의 외측에 위치하여, 상기 복수의 외부 온도조절 부재의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 내외측 방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 압력을 가하는 한 쌍의 가압 플레이트를 포함한다.
또한, 상기 복수의 외부 온도조절 부재는, 상기 유로에 돌출부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 챔버는, 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 챔버는, 챔버 내부 공기의 온도를 측정하는 공기 온도 측정부, 챔버 내부 공기를 가열하는 공기 가열부 및 챔버 내부 공기를 냉각하는 공기 냉각부를 구비하여, 챔버 내부 공기의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 상기 유로에 연결되도록 구성된 외부 파이프를 구비하고, 상기 외부 파이프를 통해 상기 복수의 외부 온도조절 부재로 상기 열교환 유체를 공급하는 유체 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부는, 상기 복수의 외부 온도조절 부재로부터 전달된 상기 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부는, 상기 열교환 유체의 온도를 측정하는 유체 온도 측정부, 상기 열교환 유체를 가열하는 유체 가열부 및 상기 열교환 유체를 냉각하는 유체 냉각부를 구비하여, 상기 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부는, 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 둘 이상 구비하고, 둘 이상의 열교환 유체 중 적어도 하나를 선택적으로 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 공급할 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부는, 상기 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 각각 보유하는 둘 이상의 보유부, 각 보유부에 구비된 유체 입출구, 상기 유체 입출구와 상기 외부 파이프 사이가 연결되도록 구성된 내부 파이프 및 상기 내부 파이프를 개폐하는 밸브를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부는, 상기 열교환 유체와 상기 유로가 접하는 표면적과 상기 열교환 유체의 온도를 기초로, 전지 셀의 표면 온도를 예측하고, 예측 결과에 따라 전지 셀의 표면 온도를 조절하는 제어부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 열교환 유체의 유량 및 상기 열교환 유체의 유속을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 상기 챔버에 복수의 전지 셀이 적층되어 있는 경우, 인접하여 적층된 두 개의 전지 셀 사이에 위치하고, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 하나 이상의 내부 온도조절 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 방법은, 내부 온도가 일정하게 유지되는 챔버에 내장된 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 방법으로서, 상기 전지 셀의 양면에 복수의 외부 온도조절 부재를 대면 접촉시키는 단계; 복수의 외부 온도조절 부재의 외측 일면에 가압 플레이트를 각각 대면 접촉시키는 단계; 상기 가압 플레이트가 내측으로 이동하여 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 압력을 가하는 단계; 상기 복수의 외부 온도조절 부재로 열교환 유체를 공급하는 단계; 및 상기 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 등온 조건 실험을 위해 전지 셀의 온도를 일정하게 유지시키는 구성에 있어서, 실험 장치의 구성을 단순화하고, 등온 조건 실험간 전지 셀의 온도 변화를 용이하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열교환 유체가 흐르는 온도조절 부재를 전지 셀에 접촉시키는 구성에 있어서, 전지 셀 표면 온도 및 전지 셀 내부 온도를 균일하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 전지 셀 표면 온도 및 열교환 유체 온도 사이의 차이를 줄임으로써, 전지 셀의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 온도조절 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 공급부의 세부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀의 특성을 테스트하는 장치이다. 특히, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치이다. 이를테면, 전지 셀 테스트 장치에서 테스트하는 전지 셀의 특성은 전지 셀의 SOC(State of Charge), SOH(State of Health), 전류, 전압, 내구성 또는 신뢰성일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치는 챔버(100), 외부 온도조절 부재(200) 및 가압 플레이트(300)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(100)는, 내부 공간이 형성될 수 있다. 구체적으로, 챔버(100)는, 전지 셀(10)의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치가 내장될 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있다. 이를테면, 챔버(100)에는, 정육면체 또는 원통 등 다양한 형태의 내부 공간이 구비될 수 있다.
또한, 챔버(100)는, 전지 셀(10)이 내장될 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 챔버(100)는, 형성된 내부 공간에 전지 셀(10)이 내장될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 챔버(100)는, 하나의 전지 셀(10)이 내장될 수 있도록 구성될 수 있다. 또는, 챔버(100)는, 복수의 전지 셀(10)이 내장될 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 챔버(100)는, 복수의 전지 셀(10)이 내장되는 경우, 복수의 전지 셀(10)이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 상태에서 내장될 수 있도록 구성될 수 있다.
챔버(100)는, 전지 셀(10)이 다양한 방향으로 수납될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 챔버(100)는, 전지 셀(10)의 전극이 지면과 평행을 이룬 상태에서 내장될 수 있도록 구성될 수 있다. 또는, 챔버(100)는, 전지 셀(10)의 전극이 지면과 수직을 이룬 상태에서 내장될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 외부 온도조절 부재(200)는, 전지 셀(10)의 표면에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 특히, 외부 온도조절 부재(200)는, 전지 셀(10)의 양면에 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 외부 온도조절 부재(200)는, 적어도 전지 셀(10)의 표면에 접촉하는 부분이 평평한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 온도조절 부재(200)는, 대략 판상으로 구성되어, 챔버(100) 내부에서 눕혀진 형태로 배치될 수 있다.
여기서, 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀(10)의 양면에 각각 대면 접촉할 수 있는 복수 개의 외부 온도조절 부재(200)를 구비할 수 있다. 이를테면, 복수의 외부 온도조절 부재(200)는, 전지 셀 양면의 라미네이트 필름층과 면접촉을 할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 외부 온도조절 부재(200)는, 전지 셀(10)의 일면에 대면 접촉할 수 있도록 구성된 외부 온도조절 제1 부재(201) 및 전지 셀(10)의 타면에 대면 접촉할 수 있도록 구성된 외부 온도조절 제2 부재(202)를 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1을 참조하면, 외부 온도조절 제1 부재(201)는, 전지 셀(10)의 상부에 위치하여 하면이 전지 셀(10)의 상면에 대면 접촉하도록 구성될 수 있다, 또한, 외부 온도조절 제2 부재(202)는, 전지 셀(10)의 하부에 위치하여 상면이 전지 셀(10)의 하면에 대면 접촉하도록 구성될 수 있다.
또한, 외부 온도조절 부재(200)는, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성될 수 있다. 즉, 외부 온도조절 부재(200)는, 내부에 유로가 형성될 수 있다. 여기서, 열교환 유체는, 전지 셀(10)의 표면으로부터 열을 공급받거나, 전지 셀(10)의 표면으로 열을 전달할 수 있다. 즉, 열교환 유체는, 열교환을 통해 전지 셀(10)의 표면 온도를 조절할 수 있다.
또한, 외부 온도조절 부재(200)는, 열 전도성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 온도조절 부재(200)는, 열전도성 금속 재질로 구성될 수 있다.
상기 가압 플레이트(300)는, 복수의 외부 온도조절 부재(200)의 외측에 위치하여, 복수의 외부 온도조절 부재(200)에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 특히, 가압 플레이트(300)는, 복수의 외부 온도조절 부재(200)의 일면에 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 가압 플레이트(300)는, 적어도 외부 온도조절 부재(200)의 표면에 접촉하는 부분이 평평한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 가압 플레이트(300)는, 대략 판상으로 구성되어, 챔버 내부에서 눕혀진 형태로 배치될 수 있다.
여기서, 가압 플레이트(300)는, 복수의 외부 온도조절 부재(200)의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있는 한 쌍의 가압 플레이트(300)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 가압 플레이트(300)는, 외부 온도조절 제1 부재(201)의 일면에 대면 접촉할 수 있도록 구성된 가압 제1 플레이트(301) 및 외부 온도조절 제2 부재(202)의 일면에 대면 접촉할 수 있도록 구성된 가압 제2 플레이트(302)를 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1을 참조하면, 가압 제1 플레이트(301)는, 외부 온도조절 제1 부재(201)의 상부에 위치하여 하면이 외부 온도조절 제1 부재(201)의 상면에 대면 접촉하도록 구성될 수 있다. 또한, 가압 제2 플레이트(302)는, 외부 온도조절 제2 부재(202)의 하부에 위치하여 상면이 외부 온도조절 제2 부재(202)의 하면에 대면 접촉하도록 구성될 수 있다.
또한, 가압 플레이트(300)는, 내외측 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 복수의 외부 온도조절 부재(200)에 압력을 가할 수 있다. 특히, 가압 플레이트(300)는 내측 방향 즉, 외부 온도조절 부재(200)가 위치한 방향으로 이동하여 외부 온도조절 부재(200)에 압력을 가할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가압 플레이트(300) 즉, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는, 각각 외부 온도조절 제1 부재(201) 및 외부 온도조절 제2 부재(202)의 외측에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 가압 제1 플레이트(301)는, 외부 온도조절 제1 부재(201)의 상부에 위치하고, 가압 제2 플레이트(302)는, 외부 온도조절 제2 부재(202)의 하부에 위치할 수 있다.
그리고, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는 복수의 외부 온도조절 부재(200)의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는, 적어도 내측면이 평평한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는, 대략 판상으로 구성되어, 외부 온도조절 제1 부재(201)의 상면 및 외부 온도조절 제2 부재(202)의 하면에 대면 접촉할 수 있다.
특히, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는 내측 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 이때, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)는, 각각 외부 온도조절 제1 부재(201) 및 외부 온도조절 제2 부재(202)에 압력을 가할 수 있다.
즉, 가압 제1 플레이트(301)는, 하부 방향으로 이동하여 외부 온도조절 제1 부재(201)를 하부 방향으로 가압할 수 있다. 또한, 가압 제2 플레이트(302)는, 상부 방향으로 이동하여 외부 온도조절 제2 부재(202)를 상부 방향으로 가압할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 전지 셀(10)의 표면 및 복수의 외부 온도조절 부재(200) 사이가 확실하게 접촉되도록 함으로써, 열교환 유체 및 전지 셀 표면 사이에서 이루어지는 열교환이 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 온도조절 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 온도조절 부재(200)는, 내부에 돌출부(255)가 구비될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 복수의 외부 온도조절 부재(200)는, 내부에 형성된 유로(250)에 돌출부(255)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 외부 온도조절 부재(200)는, 내부에 유로(250)가 구비될 수 있다. 여기서, 유로(250)에는, 열교환 유체가 흐를 수 있다.
또한, 외부 온도조절 부재(200)는, 유로(250)에 돌출부(255)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 유로(250)의 내벽에 직사각형 형상의 돌출부(255)가 복수 개 구비될 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 돌출부(255)의 형상은 이에 제한되지 않고, 다양한 형상의 돌출부(255)가 유로(250)에 구비될 수 있다. 여기서, 유로(250)를 흐르는 열교환 유체는, 돌출부(255)와 접촉하여 열교환을 수행할 수 있다.
바람직하게는, 열교환 유체는, 외부 온도조절 부재(200)에 구비된 유로(250)를 따라 흐르면서, 유로 내벽 및 돌출부(255)와 접촉하여 열교환을 수행할 수 있다. 즉, 열교환 유체는, 유로 내벽 및 돌출부(255)를 통해 전지 셀(10)로부터 열을 공급받거나, 유로(250) 및 돌출부(255)를 통해 전지 셀(10)로 열을 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 전지 셀(10)의 상면에 하면이 대면 접촉할 수 있도록 구성된 외부 온도조절 제1 부재(201)가 전지 셀(10)에 대면 접촉하는 경우, 외부 온도조절 제1 부재(201)에 형성된 유로(250)를 흐르는 열교환 유체는, 유로(250) 및 돌출부(255)를 통해 전지 셀(10)로부터 열을 공급받거나, 유로(250) 및 돌출부(255)를 통해 전지 셀(10)로 열을 공급할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 효율적으로 열교환을 수행하여, 전지 셀의 표면 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서는, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하고, 앞선 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치에서, 챔버(100)는, 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 챔버(100)는, 공기 온도 측정부(110), 공기 가열부(130) 및 공기 냉각부(150)를 구비할 수 있다.
상기 공기 온도 측정부(110)는, 챔버 내부 또는 챔버 외부에 장착되어 챔버 내부 공기의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 상기 공기 가열부(130)는, 챔버 내부 또는 챔버 외부에 장착되어 챔버 내부 공기를 가열할 수 있다. 또한, 상기 공기 냉각부(150)는, 챔버 내부 또는 챔버 외부에 장착되어 챔버 내부 공기를 냉각할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 공기 온도 측정부(110), 공기 가열부(130) 및 공기 냉각부(150)는 챔버 내부의 일면에 장착될 수 있다. 상기 공기 온도 측정부(110), 상기 공기 가열부(130) 및 상기 공기 냉각부(150)는, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 온도 측정 기술, 가열 기술 및 냉각 기술이 채용될 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 능동적으로 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 유체 공급부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 유체 공급부(400)는, 복수의 외부 온도조절 부재(200)로 열교환 유체를 공급할 수 있다. 특히, 유체 공급부(400)는, 외부 파이프(P1)를 통해 복수의 외부 온도조절 부재(200)로부터 열교환 유체를 공급받을 수 있다.
예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 유체 공급부(400)에는, 외부 온도조절 제1 부재(201) 및 외부 온도조절 제2 부재(202)에 각각 연결되도록 구성된 외부 파이프(P1)가 구비될 수 있다. 여기서, 외부 파이프(P1)는, 유체 공급부(400)의 양단 및 복수의 외부 온도조절 부재(200)의 양단 사이가 연결되도록 구성될 수 있다. 즉, 유체 공급부(400)의 적어도 하나의 외부 파이프(P1)는 일단이 외부 온도조절 제1 부재(201)의 입구 및 외부 온도조절 제2 부재(202)의 입구 측에 연결되어, 복수의 외부 온도조절 부재(200)로 유체를 공급할 수 있다. 또한, 유체 공급부(400)의 다른 하나의 외부 파이프(P1)는, 일단이 외부 온도조절 제1 부재(201)의 출구 및 외부 온도조절 제2 부재의 출구 측에 연결되어, 복수의 외부 온도조절 부재(200)로부터 유체를 회수할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 공급부의 세부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유체 공급부(400)는, 복수의 외부 온도조절 부재로부터 전달된 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 유체 공급부(400)는, 유체 온도 측정부(410), 유체 가열부(430) 및 유체 냉각부(450)를 구비할 수 있다.
상기 유체 온도 측정부(410)는, 유체 공급부 내부 또는 유체 공급부 외부에 장착되어 열교환 유체의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 상기 유체 가열부(430)는, 유체 공급부 내부 또는 유체 공급부 외부에 장착되어 열교환 유체를 가열할 수 있다. 또한, 상기 유체 냉각부(450)는, 유체 공급부 내부 또는 유체 공급부 외부에 장착되어 열교환 유체를 냉각할 수 있다. 상기 유체 온도 측정부(410), 상기 유체 가열부(430) 및 상기 유체 냉각부(450)는, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 온도 측정 기술, 가열 기술 및 냉각 기술이 채용될 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
유체 공급부(400)는, 유체 온도 측정부(410), 유체 가열부(430) 및 유체 냉각부(450)를 이용하여 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 유체 공급부(400)는, 유체 온도 측정부(410)에서 측정된 열교환 유체의 온도를 수신하고, 설정된 기준 온도보다 열교환 유체의 온도가 낮으면 유체 가열부(430)를 통해 열교환 유체를 가열할 수 있다. 또한, 유체 공급부(400)는, 유체 온도 측정부(410)에서 측정된 열교환 유체의 온도를 수신하고, 설정된 기준 온도보다 열교환 유체의 온도가 높으면 유체 냉각부(450)를 통해 열교환 유체를 냉각할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 유체 공급부(400)는, 능동적으로 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
바람직하게는, 유체 공급부(400)는, 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 둘 이상 구비할 수 있다. 예를 들어, 유체 공급부(400)는, 두 가지의 열교환 유체를 구비할 수 있다. 즉, 유체 공급부(400)는, 물로 구성된 열교환 유체와 물 및 부동액이 혼합된 혼합물로 구성된 열교환 유체를 구비할 수 있다.
또한, 유체 공급부(400)는, 둘 이상의 열교환 유체 중 적어도 하나를 선택적으로 복수의 외부 온도조절 부재에 공급할 수 있다. 특히, 유체 공급부(400)는, 전지 셀 테스트의 온도 조건에 따라 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 선택적으로 복수의 외부 온도조절 부재에 공급할 수 있다. 예를 들어, 유체 공급부(400)는, 영상 온도 조건에서 물로 구성된 열교환 유체를 복수의 외부 온도조절 부재에 공급할 수 있다. 또한, 유체 공급부(400)는, 영하 온도 조건에서 물과 부동액이 혼합된 혼합물로 구성된 열교환 유체를 복수의 외부 온도조절 부재에 공급할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 유체 공급부(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 보유부(490), 유체 입출구(G), 내부 파이프(P2) 및 밸브(V)를 더 구비할 수 있다.
유체 공급부(400)는, 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 각각 보유하는 둘 이상의 보유부(490)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 유체 공급부(400)는, 제1 보유부(491), 제2 보유부(492) 및 제3 보유부(493)를 구비할 수 있다. 여기서, 제1 보유부(491), 제2 보유부(492) 및 제3 보유부(493)에는 다른 물질로 구성된 열교환 유체가 각각 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 보유부(491)에는 물로 구성된 열교환 유체가 구비될 수 있고, 제2 보유부(492) 및 제3 보유부(493)에는 물과 부동액이 혼합된 혼합물로 구성된 열교환 유체가 구비될 수 있다. 특히, 제2 보유부(492) 및 제3 보유부(493)에 구비된 각 혼합물은 물과 부동액의 혼합 비율이 서로 다를 수 있다.
상기 보유부(490)는, 열교환 유체의 출입을 조절하는 유체 입출구(G)를 구비할 수 있다. 즉, 유체 입출구(G)는 둘 이상의 보유부(490)에 각각 구비되어 각 보유부(490)에 구비된 열교환 유체의 출입을 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 보유부(491)는, 일면에 유체 제1 출구(G11)를 구비하고, 타면에 유체 제1 입구(G12)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 보유부(492)는, 일면에 유체 제2 출구(G21)를 구비하고, 타면에 유체 제2 입구(G22)를 구비할 수 있다. 또한, 제3 보유부(493)는, 일면에 유체 제3 출구(G31)를 구비하고, 타면에 유체 제3 입구(G32)를 구비할 수 있다. 다만, 도 4의 구성에 도시된 유체 입출구(G)의 위치 및 개수는 예시적인 것이다.
상기 유체 입출구(G)는, 내부 파이프(P2)와 연결될 수 있다. 즉, 내부 파이프(P2)는, 유체 입출구(G)와 외부 파이프(P1) 사이가 연결되도록 구성될 수 있다. 특히, 복수의 내부 파이프(P2)는, 복수의 유체 입출구(G)와 각각 연결되어, 복수의 유체 입출구(G)와 외부 파이프(P1) 사이를 연결할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 유체 제1 출구(G11), 유체 제2 출구(G21) 및 유체 제3 출구(G31)는, 각 보유부(490)의 일측에 위치하는 내부 파이프(P2)에 각각 연결되어, 내부 파이프(P2)를 통해 외부 파이프(P1)와 연결될 수 있다. 또한, 유체 제1 입구(G12), 유체 제2 입구(G22) 및 유체 제3 입구(G32)는, 각 보유부(490)의 타측에 위치하는 내부 파이프(P2)에 각각 연결되어, 내부 파이프(P2)를 통해 외부 파이프(P1)와 연결될 수 있다.
상기 밸브(V)는, 내부 파이프(P2) 상에 위치하여 내부 파이프(P2)를 개폐할 수 있다. 즉, 밸브(V)는, 복수의 내부 파이프(P2) 상에 각각 위치하여 복수의 내부 파이프(P2)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 특히, 밸브(V)는, 내부 파이프(P2)를 흐르는 열교환 유체의 유량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 밸브(V)는, 내부 파이프(P2)를 개폐하는 정도에 따라 열교환 유체의 유량을 조절할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는, 열교환 유체의 유량을 조절하여 열교환 유체의 온도 및 전지 셀 표면 온도 사이의 차이를 줄일 수 있다.
더욱 바람직하게는, 유체 공급부(400)는, 제어부(470)를 더 구비할 수 있다. 상기 제어부(470)는, 유체 온도 측정부(410), 유체 가열부(430) 및 유체 냉각부(450)와 전기적으로 연결되어, 유체 온도 측정부(410), 유체 가열부(430) 및 유체 냉각부(450)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(470)는, 도 3에 실시예에 도시된, 공기 온도 측정부(110), 공기 가열부(130) 및 공기 냉각부(150)와 전기적으로 연결되어, 공기 온도 측정부(110), 공기 가열부(130) 및 공기 냉각부(150)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(470)는, 유체 온도 측정부(410)로부터 수신한 열교환 유체의 온도를 기초로 유체 가열부(430) 및 유체 냉각부(450)를 선택적으로 동작시킬 수 있다. 또한, 제어부(470)는, 공기 온도 측정부(110)로부터 수신한 챔버 내부 공기의 온도를 기초로 공기 가열부(130) 및 공기 냉각부(150)를 선택적으로 동작시킬 수 있다.
바람직하게는, 제어부(470)는, 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적과 열교환 유체의 온도를 기초로 전지 셀의 표면 온도를 예측할 수 있다. 즉, 제어부(470)는, 외부 온도조절 부재의 내부를 흐르는 열교환 유체 및 외부 온도조절 부재의 내부에 구비된 유로가 접하는 표면적을 이용하여 전지 셀의 표면 온도를 예측할 수 있다. 예를 들어, 하기 수학식 1을 참조하면, 제어부(470)는, 유체 온도 측정부(410)로부터 수신한 열교환 유체의 온도 및 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적을 이용하여 전지 셀의 표면 온도를 추정할 수 있다. 여기서, 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적에 대한 정보는 제어부(470)에 미리 저장될 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112017123602040-pat00001
여기서, ΔQ는 전지 셀의 발열량, h는 대류열전달계수, A는 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적, TSurf는 전지 셀 표면온도, TCool은 열교환 유체온도를 의미한다. 특히, 수학식 1은 우변의 열교환 유체의 대류에 의한 냉각 에너지량과 좌변의 전지 셀의 발열량이 같도록 설정된 수학식이다.
여기서, ΔQ는 전지 셀의 규격, 전지 셀의 모양, 전지 셀의 전류 및 전지 셀의 전압을 기초로 제어부(470)에서 연산될 수 있다. 이때, 제어부(470)는, 전지 셀의 규격 및 전지 셀의 모양을 미리 저장하고, 전지 셀에 인가된 전류 및 전압에 대한 정보를 기초로 ΔQ를 연산할 수 있다. 이를테면, 제어부(470)는, 챔버에 구비된 전류 측정 수단 및 전압 측정 수단으로부터 전지 셀에 인가된 전류 및 전압에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 규격이 300mm*100mm인 직사각형 모양의 전지 셀에 300A의 전류 및 3.0V의 전압이 인가된 경우, 전지 셀의 발열량은 360W로 계산될 수 있다.
또한, h는 유로의 형상에 따라 특정되어 제어부(470)에 미리 저장될 수 있다. 이를테면, 유로에 구비된 돌출부에 따라 h가 특정될 수 있다.
예를 들어, 상기 수학식 1에서, ΔQ가 360W, TCool이 25°C, h가 10, A가 300인 경우, TSurf는 25.12°C로 계산될 수 있다. 한편, TCool이 24.88°C로 유지되면, TSurf는 25°C로 계산될 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112017123602040-pat00002
여기서, h는 대류열전달계수, A는 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적, TSurf는 전지 셀 표면온도, TCool은 열교환 유체온도를 의미한다. 특히, 수학식 2는 대류열전달계수가 클수록 전지 셀 표면온도와 열교환 유체온도 사이의 차이가 줄어드는 것을 의미한다.
여기서, h는 열교환 유체의 유량에 따라 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 열교환 유체의 유량이 많을수록 h의 크기가 커질 수 있다. 또한, h는 열교환 유체의 유속에 따라 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 열교환 유체의 유속이 빠를수록 h의 크기가 커질 수 있다.
상기 수학식 1 및 수학식 2를 참조하면, 제어부(470)는, 전지 셀의 표면 온도 예측 결과에 따라 전지 셀의 표면 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(470)는, 열교환 유체의 온도를 낮추어 전지 셀의 표면 온도를 낮출 수 있다. 또한, 제어부(470)는, 열교환 유체의 온도를 높여 전지 셀의 표면 온도를 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 1에서, ΔQ가 360W, TCool이 25°C, h가 10, A가 300인 경우, 전지 셀의 표면 온도는 25.12°C로 계산될 수 있다. 이때, 열교환 유체의 온도를 24.88°C로 낮추면 전지 셀의 표면 온도를 25°C로 낮출 수 있다.
바람직하게는, 제어부(470)는, 열교환 유체의 유량 및 열교환 유체의 유속을 조절하여 전지 셀의 표면 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(470)는, 전지 셀의 표면 온도를 낮추고자 하는 경우, 열교환 유체의 유량을 늘리고 열교환 유체의 유속을 빠르게 하여 h값이 커지게 할 수 있다. 또한, 제어부(470)는, 전지 셀의 표면 온도를 높이고자 하는 경우, 열교환 유체의 유량을 줄이고 열교환 유체의 유속을 느리게 하여 h값이 작아지게 할 수 있다. 이를 위해, 제어부(470)는, 밸브(V) 또는 유체 입출구(G)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(470)는, 밸브(V) 또는 유체 입출구(G)의 동작을 단계적으로 조절하여, 열교환 유체의 유량 및 열교환 유체의 유속을 조절할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 테스트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치는 챔버(100), 외부 온도조절 부재(200), 내부 온도조절 부재(500) 및 가압 플레이트(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 챔버(100), 외부 온도조절 부재(200) 및 가압 플레이트(300)에 대한 자세한 설명은 전술하였는바 생략하도록 한다.
상기 내부 온도조절 부재(500)는, 챔버(100)에 복수의 전지 셀(10)이 적층되어 있는 경우, 인접하여 적층된 두 개의 전지 셀(10) 사이에 위치할 수 있다. 특히, 내부 온도조절 부재(500)는, 인접하여 적층된 두 개의 전지 셀(10)의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 전지 셀 테스트 장치는, 챔버(100)에 복수의 전지 셀(10)이 적층되어 있는 경우, 하나 이상의 내부 온도조절 부재(500)를 구비할 수 있다. 이를테면, 내부 온도조절 부재(500)는, 두 개의 전지 셀 일면의 라미네이트 필름층과 각각 면접촉을 할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 내부 온도조절 부재(500)는, 3개의 전지 셀(10)이 적층되어 있는 경우, 제1 전지 셀(11) 및 제2 전지 셀(12) 사이에 위치한 내부 온도조절 제1 부재(501)를 구비할 수 있다. 또한, 내부 온도조절 부재(500)는, 제2 전지 셀(12) 및 제3 전지 셀(13) 사이에 위치한 내부 온도조절 제2 부재(502)를 구비할 수 있다.
또한, 내부 온도조절 부재(500)는, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성될 수 있다. 즉, 내부 온도조절 부재(500)는, 내부에 유로가 형성될 수 있다. 여기서, 열교환 유체는, 전지 셀(10)의 표면으로부터 열을 공급받거나, 전지 셀(10)의 표면으로 열을 전달할 수 있다. 즉, 열교환 유체는, 대류에 의한 열교환을 통해 전지 셀(10)의 표면 온도를 조절할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 내부 온도조절 부재(500)에 대한 설명은 외부 온도조절 부재(200)에 대한 설명과 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 내부 온도조절 부재(500)는, 내부의 유로에 돌출부가 구비될 수 있다. 또한, 내부 온도조절 부재(500)는, 외부 파이프와 연결되어, 외부 파이프를 통해 유체 공급부와 열교환 유체를 주고 받을 수 있다.
외부 온도조절 부재(200)는, 챔버(100)에 복수의 전지 셀(10)이 적층되어 있는 경우, 적층된 복수의 전지 셀(10)의 양단에 위치할 수 있다. 특히, 복수의 외부 온도조절 부재(200)는, 적층된 복수의 전지 셀(10) 중 최상단 전지 셀(10)의 일면 및 최하단 전지 셀(10)의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 온도조절 제1 부재(201) 및 외부 온도조절 제2 부재(202)는, 적층된 제1 전지 셀(11) 내지 제3 전지 셀(13) 중 제1 전지 셀(11)의 상면 및 제3 전지 셀(13)의 하면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 가압 제1 플레이트(301) 및 가압 제2 플레이트(302)에 대한 자세한 설명은 전술하였는바 생략하도록 한다.
본 발명에 따른 전지 셀 테스트 방법은, 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 방법이다. 특히, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 방법은, 내부 온도가 일정하게 유지되는 챔버에 내장된 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 방법이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 테스트 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 6에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 방법은, 외부 온도조절 부재 대면 접촉 단계(S110), 가압 플레이트 대면 접촉 단계(S120), 가압 단계(S130), 열교환 유체 공급 단계(S140) 및 온도 유지 단계(S150)를 포함한다.
먼저, 상기 외부 온도조절 부재 대면 접촉 단계(S110)에서는, 전지 셀의 양면에 복수의 외부 온도조절 부재가 대면 접촉될 수 있다. 그리고, 상기 가압 플레이트 대면 접촉 단계(S120)에서는, 복수의 외부 온도조절 부재의 외측 일면에 가압 플레이트가 각각 대면 접촉될 수 있다. 이어서, 상기 가압 단계(S130)에서는, 가압 플레이트가 내측으로 이동되어 복수의 외부 온도조절 부재에 압력이 가해질 수 있다. 이어서, 열교환 유체 공급 단계(S140)에서는, 복수의 외부 온도조절 부재로 열교환 유체가 공급될 수 있다. 이어서, 온도 유지 단계(S150)에서는, 열교환 유체의 온도가 일정하게 유지될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 전지 셀 테스트 방법은, 챔버에 복수의 전지 셀이 적층되어 있는 경우, 상기 외부 온도조절 부재 대면 접촉 단계(S110)이전에 내부 온도조절 부재 대면 접촉 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 내부 온도조절 부재 대면 접촉 단계에서는, 인접하여 적층된 두 개의 전지 셀 사이에 내부 온도조절 부재가 대면 접촉될 수 있다. 또한, 열교환 유체 공급 단계(S140)에서는, 복수의 외부 온도조절 부재 및 하나 이상의 내부 온도조절 부재로 열교환 유체가 공급될 수 있다.
바람직하게는, 열교환 유체 공급 단계(S140)에서는, 다른 물질로 구성된 둘 이상의 열교환 유체 중 적어도 하나가 선택적으로 복수의 외부 온도조절 부재에 공급될 수 있다. 또한, 챔버에 복수의 전지 셀이 적층되어 있는 경우, 열교환 유체 공급 단계(S140)에서는, 다른 물질로 구성된 둘 이상의 열교환 유체 중 적어도 하나가 선택적으로 복수의 외부 온도조절 부재 및 하나 이상의 내부 온도조절 부재에 공급될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 온도 유지 단계(S150)에서는, 열교환 유체와 유로가 접하는 표면적과 열교환 유체의 온도를 기초로 전지 셀의 표면 온도가 예측되고, 예측 결과에 따라 전지 셀의 표면 온도가 조절될 수 있다. 또한, 열교환 유체의 유량 및 열교환 유체의 유속이 조절될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 '온도 측정부', '가열부', '냉각부' 및 '제어부' 등과 같이 '부'라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것은 아니라는 점은 당업자에게 자명하다.
10: 전지 셀
100: 챔버
110: 공기 온도 측정부
130: 공기 가열부
150: 공기 냉각부
200: 외부 온도조절 부재
250: 유로
255: 돌출부
300: 가압 플레이트
400: 유체 공급부
410: 유체 온도 측정부
430: 유체 가열부
450: 유체 냉각부
470: 제어부
490: 보유부
500: 내부 온도조절 부재
G: 유체 입출구
P1: 외부 파이프
P2: 내부 파이프
V: 밸브

Claims (13)

  1. 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 장치로서,
    내부 공간이 형성되어 상기 전지 셀이 내장될 수 있도록 구성된 챔버;
    상기 전지 셀의 양면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 복수의 외부 온도조절 부재;
    상기 복수의 외부 온도조절 부재의 외측에 위치하여, 상기 복수의 외부 온도조절 부재의 일면에 각각 대면 접촉할 수 있도록 구성되고, 내외측 방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 압력을 가하는 한 쌍의 가압 플레이트; 및
    상기 복수의 외부 온도조절 부재의 유로로 상기 열교환 유체를 공급하고, 상기 열교환 유체와 상기 유로가 접하는 표면적과 상기 열교환 유체의 온도를 기초로 전지 셀의 온도를 예측하며, 예측된 전지 셀의 온도에 기반하여 상기 열교환 유체의 온도, 유량 및 유속 중 적어도 하나를 조절하여 상기 전지 셀의 온도를 조절하도록 구성된 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 외부 온도조절 부재는, 상기 유로에 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는, 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 챔버는, 챔버 내부 공기의 온도를 측정하는 공기 온도 측정부, 챔버 내부 공기를 가열하는 공기 가열부 및 챔버 내부 공기를 냉각하는 공기 냉각부를 구비하여, 챔버 내부 공기의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유로에 연결되도록 구성된 외부 파이프를 구비하고, 상기 외부 파이프를 통해 상기 복수의 외부 온도조절 부재로 상기 열교환 유체를 공급하는 유체 공급부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 복수의 외부 온도조절 부재로부터 전달된 상기 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 열교환 유체의 온도를 측정하는 유체 온도 측정부, 상기 열교환 유체를 가열하는 유체 가열부 및 상기 열교환 유체를 냉각하는 유체 냉각부를 구비하여, 상기 열교환 유체의 온도를 일정하게 유지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 둘 이상 구비하고, 둘 이상의 열교환 유체 중 적어도 하나를 선택적으로 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 공급하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 다른 물질로 구성된 열교환 유체를 각각 보유하는 둘 이상의 보유부, 각 보유부에 구비된 유체 입출구, 상기 유체 입출구와 상기 외부 파이프 사이가 연결되도록 구성된 내부 파이프 및 상기 내부 파이프를 개폐하는 밸브
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 열교환 유체와 상기 유로가 접하는 표면적과 상기 열교환 유체의 온도를 기초로 전지 셀의 표면 온도를 예측하고, 예측 결과에 따라 전지 셀의 표면 온도를 조절하는 제어부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 열교환 유체를 가열하는 유체 가열부 및 상기 열교환 유체를 냉각하는 유체 냉각부를 구비하도록 구성되고,
    상기 제어부는,
    상기 유체 가열부 및 상기 유체 냉각부 중 적어도 하나의 동작을 제어하여 상기 열교환 유체의 온도를 조절 가능하도록 구성되고, 상기 밸브 및 상기 유체 입출구 중 적어도 하나의 동작을 제어하여 상기 열교환 유체의 유량 및 상기 열교환 유체의 유속을 조절 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 복수의 전지 셀이 적층되어 있는 경우, 인접하여 적층된 두 개의 전지 셀 사이에 위치하고, 열교환 유체가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 하나 이상의 내부 온도조절 부재
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 장치.
  13. 내부 온도가 일정하게 유지되는 챔버에 내장된 전지 셀의 온도에 따른 특성을 테스트하는 방법으로서,
    상기 전지 셀의 양면에 복수의 외부 온도조절 부재를 대면 접촉시키는 단계;
    복수의 외부 온도조절 부재의 외측 일면에 가압 플레이트를 각각 대면 접촉시키는 단계;
    상기 가압 플레이트가 내측으로 이동하여 상기 복수의 외부 온도조절 부재에 압력을 가하는 단계;
    상기 복수의 외부 온도조절 부재의 유로로 열교환 유체를 공급하는 단계; 및
    상기 열교환 유체와 상기 유로가 접하는 표면적과 상기 열교환 유체의 온도를 기초로 전지 셀의 온도를 예측하며, 예측된 전지 셀의 온도에 기반하여 상기 열교환 유체의 온도, 유량 및 유속 중 적어도 하나를 조절하여 상기 전지 셀의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 테스트 방법.
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