KR102585720B1 - Shunt register, charging device and the operation method - Google Patents

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KR102585720B1
KR102585720B1 KR1020220104137A KR20220104137A KR102585720B1 KR 102585720 B1 KR102585720 B1 KR 102585720B1 KR 1020220104137 A KR1020220104137 A KR 1020220104137A KR 20220104137 A KR20220104137 A KR 20220104137A KR 102585720 B1 KR102585720 B1 KR 102585720B1
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Abstract

본 발명은, 제1, 2 션트 블록 및 상기 제1, 2 션트 블록 사이에 전기적으로 연결되는 복수 개의 판상형 션트를 포함하고, 상기 복수 개의 판상형 션트 각각의 양측 단부는, 상기 제1, 2 션트 블록 각각의 안쪽면에 수평 방향으로 형성된 슬릿에 은납땜으로 고정 결합되며, 망간 내지 망간 합금 재질로 구성되는 션트 저항을 제공한다.The present invention includes first and second shunt blocks and a plurality of plate-shaped shunts electrically connected between the first and second shunt blocks, and both ends of each of the plurality of plate-shaped shunts are connected to the first and second shunt blocks. It is fixedly joined to the slit formed in the horizontal direction on each inner surface with silver solder, and provides a shunt resistance made of manganese or manganese alloy material.

Description

션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법{Shunt register, charging device and the operation method}Shunt resistor, charging device and the operation method {Shunt register, charging device and the operation method}

본 발명은 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법 에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화성 공정(Formation) 시, 지그(Jig)와 이차전지 사이의 발열을 방지하기 용이한 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shunt resistor, a charging device, and a method of operating the same, and more specifically, to a shunt resistor, a charging device, and the same that facilitate preventing heat generation between a jig and a secondary battery during formation. It's about how it works.

재생 에너지원, 특히, 태양광 발전이나 풍력 발전에 기초하여 전기 에너지를 생산함에 있어서, 저장된 전기 에너지를 필요한 때에 필요한 만큼 활용 가능하도록 하기 위해 그 발생된 에너지를 효율적으로 저장하는 것을 점점 요구하는 쪽으로 방향이 전환되고 있다.In producing electrical energy based on renewable energy sources, especially solar power or wind power, there is a growing demand for efficient storage of the generated energy so that the stored electrical energy can be used when and as needed. This is changing.

일반적으로, 이차 전지로 알려진 리튬 이온 배터리는 충전 사이클의 수가 높으며 긴 수명 및 높은 저장 용량을 가지고 있다.Generally, lithium-ion batteries, known as secondary batteries, have a high number of charging cycles, long lifespan, and high storage capacity.

리튬 이온 배터리는 설계에 따라 그 용량의 30%까지 방전된다. 즉, 그 임계치인 30% 이하로 배터리를 방전하게 되면 리튬 이온 배터리는 돌이킬 수 없는 상태로 파손되기 때문에, 배터리에 저장된 고유 에너지 30%는 사용자에게 활용되지 못한다. 배터리가 이 임계치 이하로 방전되면, 이온들은 전극 재료(구리, A1)로부터 분리될 수 있으며, 이로 인해 전극이 파괴될 수 있다.Depending on the design, lithium-ion batteries discharge up to 30% of their capacity. In other words, if the battery is discharged below the critical value of 30%, the lithium-ion battery is irreparably damaged, so 30% of the inherent energy stored in the battery cannot be utilized by the user. If the battery discharges below this threshold, ions can separate from the electrode material (copper, A1), which can destroy the electrode.

리튬 이온 배터리 등 배터리를 생산하여 출고하기 위해서는 몇 가지의 공정을 거치게 되는데 Aging, 화성공정(Formation), OCV(Open Circuit Voltage) 검사, IR(내부저항) 검사, Grading 등이 있다.In order to produce and ship batteries such as lithium-ion batteries, several processes are required, including aging, formation, OCV (Open Circuit Voltage) inspection, IR (internal resistance) inspection, and grading.

이들 공정 중 화성공정(Formation)은 생산된 O 볼트(Volt)의 배터리를 셀 전압 4.2 V로 충전하고 다시 2.7 V로 방전하는 과정을 수차례 반복하여 최종 3.7 V로 출하한다. 따라서, 배터리의 특성 및 품질이 이 공정에서 결정되므로, 화성공정(Formation)은 배터리의 품질을 결정짓는 매우 중요한 공정이다.Among these processes, the Formation process repeats the process of charging the produced O Volt battery to a cell voltage of 4.2 V and discharging it again to 2.7 V, repeating the process several times before shipping with a final voltage of 3.7 V. Therefore, since the characteristics and quality of the battery are determined in this process, formation is a very important process that determines the quality of the battery.

하지만, 화성공정 시, 리튬 이온 배터리는 용량의 80%까지만 충전되는데, 그 이유는, 충전 종단 전압(end-of-charge voltage)에 도달할 때 정상적으로 전류는 제한을 받으며, 그래서, 용량의 나머지 20%는 더 적은 암페어에서 충전되어 시간적인 관점에서 더 적은 에너지가 전지로 저장 또는 쌓이게 되므로, 전지가 100 %까지 충전되려면, 기하 급수적으로 더 많은 시간이 걸리게 된다.However, during the conversion process, lithium-ion batteries are only charged to 80% of their capacity, because the current is normally limited when the end-of-charge voltage is reached, so the remaining 20% of the capacity % is charged at less amperage, so in terms of time, less energy is stored or built into the battery, so it takes exponentially more time for the battery to charge to 100%.

최근 들어, 화성 공정 시 고(high) 전류로 충전 및 방전을 수행하여 배터리의 특성 및 품질을 높이는 추세이며, 고 전류로 충전 및 방전을 함에 있어 지그(Jig)와 이차 전지의 접촉 영역에 발생되는 발열로 인한 발화 등을 발생될 수 있으므로, 발열에 대응하는 지그와 이차 전지 사이의 접촉 저항에 따라 충전 및 방전을 조절하기 위한 연구를 진행하고 있다.Recently, there is a trend to improve the characteristics and quality of batteries by charging and discharging with high current during the chemical conversion process, and when charging and discharging with high current, the generated in the contact area between the jig and the secondary battery is reduced. Since ignition may occur due to heat generation, research is being conducted to control charging and discharging according to the contact resistance between the jig that responds to heat generation and the secondary battery.

본 발명의 목적은, 방전 상태의 이차 전지에 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성하기 용이한 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a shunt resistor, a charging device, and a method of operating the same that facilitate the formation of a solid electrolyte interphase (SEI) layer in a secondary battery in a discharged state.

또한, 본 발명의 목적은, 화성 공정(Formation) 시, 지그(Jig)와 이차전지 사이의 발열을 방지하기 용이한 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.Additionally, the purpose of the present invention is to provide a shunt resistor, a charging device, and a method of operating the same that can easily prevent heat generation between a jig and a secondary battery during the formation process.

또한, 본 발명의 목적은, 충방전 모듈의 출력단에 일체형으로 연결되어 출력되는 충전 전류 및 방전 전류를 측정하기 용이한 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.Additionally, the purpose of the present invention is to provide a shunt resistor, a charging device, and a method of operating the same that are integrally connected to the output terminal of a charging/discharging module and facilitate measuring the charging current and discharging current output.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

본 발명에 따른 션트 저항은, 제1, 2 션트 블록 및 상기 제1, 2 션트 블록 사이에 전기적으로 연결되는 복수 개의 판상형 션트를 포함하고, 상기 복수 개의 판상형 션트 각각의 양측 단부는, 상기 제1, 2 션트 블록 각각의 안쪽면에 수평 방향으로 형성된 슬릿에 은납땜으로 고정 결합되며, 망간 내지 망간 합금 재질로 구성될 수 있다.The shunt resistor according to the present invention includes first and second shunt blocks and a plurality of plate-shaped shunts electrically connected between the first and second shunt blocks, and both ends of each of the plurality of plate-shaped shunts are connected to the first and second shunt blocks. , 2 It is fixedly coupled with silver solder to a slit formed in the horizontal direction on the inner surface of each shunt block, and may be made of manganese or manganese alloy material.

본 발명에 따른 충전 장치는, 지그(Jig)에 접촉 결합된 이차전지를 충방전하는 충방전 모듈, 상기 이차전지의 충방전 시, 상기 충방전 모듈의 출력단에서 출력되는 충전 전류 및 방전 전류를 측정하고, 상기 충전 전류 및 상기 방전 전류를 기반으로 상기 지그 및 상기 이차전지 사이의 접촉면에서 발생하는 접촉 저항을 측정하는 저항측정 모듈 및 상기 이차전지의 충방전 중 상기 접촉 저항 및 설정된 기준 접촉 저항을 기반으로 결정한 상기 이차전지의 충방전 지속 여부에 따라 상기 충방전 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.The charging device according to the present invention is a charging and discharging module that charges and discharges a secondary battery that is contact-coupled with a jig, and when charging and discharging the secondary battery, measures the charging current and discharging current output from the output terminal of the charging and discharging module. and a resistance measurement module that measures the contact resistance occurring at the contact surface between the jig and the secondary battery based on the charging current and the discharging current, and based on the contact resistance during charging and discharging of the secondary battery and a set reference contact resistance. It may include a control module that controls the operation of the charging and discharging module according to whether charging and discharging of the secondary battery is determined.

상기 충방전 모듈은, 상기 이차전지의 충전시 충전 펄스들의 상기 충전 전류를 출력하며, 상기 이차전지의 방전시 방전 펄스들의 상기 방전 전류를 출력할 수 있다.The charge/discharge module may output the charge current of charge pulses when charging the secondary battery, and output the discharge current of discharge pulses when the secondary battery is discharged.

상기 저항측정 모듈은, 상기 이차전지의 충방전 시 상기 충방전 모듈의 출력단 전압을 제1 차동 전압으로 증폭하는 제1 증폭기, 상기 이차전지의 충방전 시 상기 이차전지의 양단 전압을 제2 차동 전압으로 증폭하는 제2 증폭기, 상기 충방전 모듈의 출력단에 일체형으로 연결되어, 상기 충전 전류 및 상기 방전 전류를 측정하는 션트 저항 및 상기 충전 전류, 상기 방전 전류 및 상기 제1, 2 차동 전압을 기반으로, 상기 접촉 저항을 측정하는 저항 측정기를 포함할 수 있다.The resistance measurement module includes a first amplifier that amplifies the output terminal voltage of the charging and discharging module to a first differential voltage when charging and discharging the secondary battery, and converts the voltage at both ends of the secondary battery to a second differential voltage when charging and discharging the secondary battery. A second amplifier that amplifies, is integrally connected to the output terminal of the charge and discharge module, and measures the charge current and the discharge current based on a shunt resistor and the charge current, the discharge current and the first and second differential voltages. , may include a resistance meter that measures the contact resistance.

상기 제1, 2 증폭기는, 차동 증폭기 및 인스트루먼테이션 증폭기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first and second amplifiers may include at least one of a differential amplifier and an instrumentation amplifier.

상기 이차전지가 충전 중인 경우, 상기 저항 측정기는, 에 의해 충전 접촉 저항(R1)을 측정하며, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I1은 충전 전류일 수 있다.When the secondary battery is being charged, the resistance meter is, The charging contact resistance (R 1 ) is measured by , where V 1 may be the first differential voltage, V 2 may be the second differential voltage, and I 1 may be the charging current.

상기 이차전지가 방전 중인 경우, 상기 저항 측정기는, 에 의해 방전 접촉 저항(R2)을 측정하며, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I2은 방전 전류일 수 있다.When the secondary battery is discharging, the resistance meter is, The discharge contact resistance (R 2 ) is measured by , where V 1 may be a first differential voltage, V 2 may be a second differential voltage, and I 2 may be a discharge current.

상기 저항 측정기는, 상기 충전 접촉 저항 및 상기 방전 접촉 저항의 평균값으로 상기 접촉 저항을 측정할 수 있다.The resistance meter may measure the contact resistance as an average value of the charging contact resistance and the discharging contact resistance.

상기 제어 모듈은, 상기 접촉 저항이 상기 기준 접촉 저항보다 낮으면 상기 이차전지의 충방전이 지속되게 상기 충방전 모듈을 제어하고, 상기 접촉 저항이 상기 기준 접촉 저항보다 높으면 상기 이차전지의 충방전이 차단되게 상기 충방전 모듈을 제어할 수 있다.The control module controls the charging and discharging module to continue charging and discharging of the secondary battery when the contact resistance is lower than the reference contact resistance, and when the contact resistance is higher than the reference contact resistance, charging and discharging of the secondary battery continues. The charging/discharging module can be controlled to be blocked.

본 발명에 따른 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법은, 이차 전지의 방전 상태에서 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하기 위해 이차 전지의 정격 전류보다 최대 3배로 높은 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 매우 짧은 시간동안 번갈아 공급하도록 함으로써, 이차 전지의 수명 및 용량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.The shunt resistor, charging device, and method of operation according to the present invention provide charging at up to 3 times higher than the rated current of the secondary battery to initiate the formation of a solid electrolyte interphase (SEI) layer in the discharged state of the secondary battery. There is an advantage in that the lifespan and capacity of the secondary battery can be increased by alternately supplying pulses and discharge pulses for a very short period of time.

또한, 본 발명에 따른 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법은, 이차전지의 충방전 상태에서 이차전지의 접촉 저항에 따라 충방전을 일시 중단하도록 함으로써, 발열에 의한 이차전지의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, the shunt resistor, charging device, and method of operation according to the present invention can prevent damage to the secondary battery due to heat generation by temporarily stopping charging and discharging according to the contact resistance of the secondary battery in the charging and discharging state of the secondary battery. There is an advantage.

또한, 본 발명에 따른 션트 저항, 충전 장치 및 그 동작방법은, 이차전지의 충방전 상태에서 이차전지의 접촉 저항을 측정하기 위해 충방전 모듈의 출력단에 일체형으로 연결된 션트 저항으로 충전 전류 및 방전 전류를 측정하여, 상기 접촉 저항을 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다. In addition, the shunt resistance, charging device, and method of operation according to the present invention are a shunt resistor integrally connected to the output terminal of the charging/discharging module to measure the contact resistance of the secondary battery in the charging/discharging state of the secondary battery, and measure the charging current and discharging current. There is an advantage in that the contact resistance can be accurately measured.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents described below.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 화성 공정(Formation)을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 션트 저항을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 션트 저항의 결합에 대한 실시 예를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 충방전 모듈에서 출력되는 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 나타낸 타이밍도이다.
도 6는 도 4에 나타낸 충전 장치를 자세하게 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 충전 장치를 자세하게 나타낸 회로도이다.
1 is a diagram showing the formation process of a lithium secondary battery according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a shunt resistance according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the combination of the shunt resistors shown in FIG. 2.
Figure 4 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing diagram showing charge pulses and discharge pulses output from the charge/discharge module shown in FIG. 4.
FIG. 6 is a circuit diagram showing the charging device shown in FIG. 4 in detail.
Figure 7 is a flowchart showing a method of operating a charging device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 8 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing the charging device shown in FIG. 8 in detail.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 화성 공정(Formation)을 나타낸 도이다.1 is a diagram showing the formation process of a lithium secondary battery according to the present invention.

도 1(a)는 리튬 이차 전지가 제조된 후 전기적인 특성을 지니지 않은 상태이며, 도 1(b)는 화성 공정(Formation)이며, 리튬 이차 전지에 전기적인 특성을 갖도록 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하는 상태이며, 도 1(c)는 화성 공정이 완료된 후 전기적인 특성을 갖는 리튬 이차 전지를 나타낸다.Figure 1(a) is a state in which a lithium secondary battery has no electrical properties after being manufactured, and Figure 1(b) is a formation process, in which a solid electrolyte intermediate (SEI) is formed to have electrical properties in a lithium secondary battery. , Solid Electrolyte Interphase (Solid Electrolyte Interphase) layer formation is starting, and Figure 1(c) shows a lithium secondary battery with electrical characteristics after the chemical conversion process is completed.

여기서, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 리튬 이차 전지의 전기 용량, 성능 및 수명을 결정하는 중요한 요소입니다.Here, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) is an important factor that determines the electric capacity, performance, and lifespan of lithium secondary batteries.

즉, 도 1(b)는 리튬 이차 전지를 활성화시키기 위해, 캐소드 및 애노드로 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 서로 번갈아 공급하여 애노드 측에 고체 전해질 중간물질층(SEI)을 생성할 수 있다.That is, in Figure 1(b), in order to activate the lithium secondary battery, charge pulses and discharge pulses are alternately supplied to the cathode and anode to create a solid electrolyte intermediate layer (SEI) on the anode side.

여기서, 전해질 중간물질층(SEI)은 차후 리튬 이차 전지의 충전 시 애노드에서 리튬 이온(Li+)과 다른 물질이 반응하는 것을 막아줄 수 있다.Here, the electrolyte intermediate layer (SEI) can prevent lithium ions (Li+) from reacting with other substances at the anode when charging the lithium secondary battery in the future.

또한, 전해질 중간물질층(SEI)은 일종의 이온 터널기능을 수행하며, 리튬 이온(Li+) 만을 통과시킬 수 있다.Additionally, the electrolyte intermediate layer (SEI) performs a type of ion tunnel function and can only allow lithium ions (Li+) to pass through.

즉, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 화성 공정(Formation), 즉 리튬 이차 전지의 최초 충전 공정으로 방전 상태의 셀을 활성화시키는 공정에서 생성할 수 있다.In other words, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) can be created through the formation process, that is, the process of activating a cell in a discharged state as the first charging process of a lithium secondary battery.

먼저, 리튬 이차 전지의 충전 시, 리튬 이차 전지로 충전 펄스가 공급되는 경우, 리튬 이온(Li+)는 리튬 이차 전지의 캐소드에서 애노드로 넘어가고, 음극 전해액 내의 첨가물과 반응을 일으켜 애노드 계면의 앞쪽에 얇은 고체 전해질 중간물질층(SEI)을 생성할 수 있다.First, when charging a lithium secondary battery, when a charging pulse is supplied to the lithium secondary battery, lithium ions (Li+) pass from the cathode of the lithium secondary battery to the anode and react with additives in the cathode electrolyte solution, forming a charge at the front of the anode interface. A thin solid electrolyte intermediate (SEI) layer can be created.

즉, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 전지의 이온 이동량이 많아질때 형성되는 부도체이며, 일단 형성이되면 차후 전지 충전시 애노드에서 리튬 이온(Li+)과 다른 물질이 반응하지 않도록 막아줄 수 있다.In other words, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) is an insulator that is formed when the amount of ion movement in the battery increases, and once formed, it can prevent lithium ions (Li+) from reacting with other substances at the anode during subsequent battery charging.

도 2는 본 발명에 따른 션트 저항을 나타낸 사시도 및 도 3은 도 2에 나타낸 션트 저항의 결합에 대한 실시 예를 나타낸 도이다.Figure 2 is a perspective view showing a shunt resistor according to the present invention, and Figure 3 is a diagram showing an embodiment of the combination of the shunt resistor shown in Figure 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 션트 저항(10)은 제1, 2 션트 블록(1, 2) 및 복수 개의 판상형 션트(7)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the shunt resistor 10 may include first and second shunt blocks 1 and 2 and a plurality of plate-shaped shunts 7 .

제1 션트 블록(1)은 복수 개의 판상형 션트(7)와 전기적으로 연결되는 커넥션 블록으로 금속 재질, 예를 들어 동 재질로 구성될 수 있다.The first shunt block 1 is a connection block electrically connected to a plurality of plate-shaped shunts 7 and may be made of a metal material, for example, copper.

여기서, 제1 션트 블록(1)은 전류가 입력되는 제1 입력부(3) 및 제1 입력부(3)와 전기적으로 연결되는 제1 출력부(4)를 포함할 수 있다.Here, the first shunt block 1 may include a first input unit 3 through which current is input and a first output unit 4 electrically connected to the first input unit 3.

제1 입력부(3)는 후술하는 충방전 모듈로부터 출력된 전류가 입력되며, 제1 출력부(4)는 상기 전류를 후술하는 저항측정 모듈로 출력할 수 있다.The first input unit 3 receives a current output from a charge/discharge module, which will be described later, and the first output unit 4 can output the current to a resistance measurement module, which will be described later.

제2 션트 블록(2)은 제1 입력부(3)에서 입력된 전류가 복수 개의 판상형 션트(7)에 의해 감소된 전류를 후술하는 이차전지로 출력하는 제2 입력부(5) 및 제2 입력부(5)와 전기적으로 연결되는 제2 출력부(6)를 포함할 수 있다.The second shunt block 2 includes a second input unit 5 and a second input unit ( It may include a second output unit 6 electrically connected to 5).

제2 입력부(5)는 복수 개의 판상형 션트(7)에서 출력된 전류를 상기 이차전지로 출력하고, 제2 출력부(6)는 제2 입력부(5)와 전기적으로 연결되며, 상기 저항측정 모듈로 전류를 출력할 수 있다.The second input unit 5 outputs the current output from the plurality of plate-shaped shunts 7 to the secondary battery, and the second output unit 6 is electrically connected to the second input unit 5, and the resistance measurement module Current can be output as .

여기서, 제1, 2 입력부(3, 5)는 상기 충방전 모듈 및 상기 저항측정 모듈의 동막 패턴에 전기적으로 연결될 수 있다. Here, the first and second input units 3 and 5 may be electrically connected to the copper film pattern of the charge/discharge module and the resistance measurement module.

실시 예에서, 제1, 2 입력부(3, 5)는 상기 동막 패턴에 전기적으로 연결되는 전류선과 나사 결합을 통해 전류를 입력 및 출력하는 것으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the first and second input units 3 and 5 are described as inputting and outputting current through a screw connection with a current line electrically connected to the copper film pattern, but the present invention is not limited thereto.

제1, 2 출력부(4, 6)는 제1, 2 입력부(3, 5)로 입력되는 전류를 분기하여 상기 저항측정 모듈로 출력할 수 있다.The first and second output units 4 and 6 may branch the current input to the first and second input units 3 and 5 and output the current to the resistance measurement module.

실시 예에서, 제1, 2 출력부(4, 6)는 상기 동막 패턴에 전기적으로 연결되는 전류선과 나사 결합을 통해 전류를 입력 및 출력하는 것으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다. In the embodiment, the first and second output units 4 and 6 are described as inputting and outputting current through a screw connection with a current line electrically connected to the copper film pattern, but the present invention is not limited thereto.

복수 개의 판상형 션트(7)는 한쪽 단부가 제1 션트 블록(1)의 안쪽면에 수평 방향으로 형성된 각각의 슬릿(미도시)에 결합된 상태에서 은납땜으로 고정될 수 있다. The plurality of plate-shaped shunts 7 may be fixed with silver soldering with one end coupled to each slit (not shown) formed in a horizontal direction on the inner surface of the first shunt block 1.

실시 예에서, 제1 션트 블록(1)의 안쪽면에 수평 방향으로 연장된 일자홀 형태의 슬릿이 제1 션트 블록(1)의 상하 방향을 따라 3 개가 형성되어 있어서, 3개의 판상형 션트(7)의 한쪽 단부가 각각의 슬릿에 끼워진 상태에서 은납땜으로 제1 션트 블록(1)에 고정 접합될 수 있다.In an embodiment, three slits in the form of straight holes extending in the horizontal direction are formed on the inner surface of the first shunt block 1 along the vertical direction of the first shunt block 1, so that three plate-shaped shunts 7 ) can be fixedly joined to the first shunt block 1 with silver soldering while one end is inserted into each slit.

또한, 복수 개의 판상형 션트(7)는 다른 한쪽 단부가 제2 션트 블록(2)의 안쪽면에 수평 방향으로 형성된 각각의 슬릿(미도시)에 결합된 상태에서 은납땜으로 고정될 수 있다. Additionally, the plurality of plate-shaped shunts 7 may be fixed with silver soldering while the other end is coupled to each slit (not shown) formed in the horizontal direction on the inner surface of the second shunt block 2.

복수 개의 판상형 션트(7)는 측면부의 폭이 직교하는 평면부의 폭에 비하여 상대적으로 작게 구성될 수 있다. 따라서, 복수 개의 판상형 션트(7)는 위에서 볼 때에 양쪽 측면 방향으로 넓적한 면을 가지는 평철 형상으로 구성될 수 있다.The plurality of plate-shaped shunts 7 may be configured so that the width of the side portion is relatively small compared to the width of the orthogonal plane portion. Accordingly, the plurality of plate-shaped shunts 7 may be configured in a flat-convex shape with wide surfaces in both side directions when viewed from above.

실시 예에서, 복수 개의 판상형 션트(7)는 망간 내지 망간 합금(예를 들어, 망간과 구리의 혼합 합금 등) 재질로 구성될 수 있다.In an embodiment, the plurality of plate-shaped shunts 7 may be made of manganese or a manganese alloy (for example, a mixed alloy of manganese and copper, etc.).

또한, 복수 개의 판상형 션트(7)는 제1, 2 션트 블록(1, 2)에 대해 상하 방향으로 일정 간격으로 배치되어, 각각의 복수 개의 판상형 션트(7) 사이에 방열스페이스가 확보된 구조를 가질 수 있다.In addition, the plurality of plate-shaped shunts (7) are arranged at regular intervals in the vertical direction with respect to the first and second shunt blocks (1, 2), creating a structure in which a heat dissipation space is secured between each of the plurality of plate-shaped shunts (7). You can have it.

여기서, 도 3은 션트 저항(10)와 인쇄회로기판(PCB)에 서로 결합되는 과정을 나타낸 도이다.Here, FIG. 3 is a diagram showing the process of coupling the shunt resistor 10 to a printed circuit board (PCB).

즉, 도 3(a)는 션트 저항(10)의 측면을 나타내며, 도 3(b)는 'ㄷ'자 형상으로 구현된 인쇄회로기판(PCB)를 나타내며, 도 3(c)는 션트 저항(10)과 인쇄회로기판(PCB)의 결합을 나타낸 도이다.That is, Figure 3(a) shows the side of the shunt resistor 10, Figure 3(b) shows a printed circuit board (PCB) implemented in a 'ㄷ' shape, and Figure 3(c) shows the shunt resistor ( This is a diagram showing the combination of 10) and a printed circuit board (PCB).

인쇄회로기판(PCB)에는 상기 충방전 모듈 및 상기 저항측정 모듈이 실장될 수 있으며, 제1, 2 출력부(4, 6)와 전기적으로 연결되는 동박 패턴(h)이 형성되며, 동박 패턴(h)의 중앙에 홀(h)이 형성되고, 제1, 2 출력부(4, 6)가 나사 결합될 수 있다.The charge/discharge module and the resistance measurement module may be mounted on a printed circuit board (PCB), and a copper foil pattern (h) electrically connected to the first and second output units 4 and 6 is formed, and the copper foil pattern ( A hole h is formed in the center of h), and the first and second output units 4 and 6 can be screwed together.

도 4는은 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도 및 도 5는 도 4에 나타낸 충방전 모듈에서 출력되는 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 나타낸 타이밍도이다.FIG. 4 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a timing diagram showing charging pulses and discharge pulses output from the charging and discharging module shown in FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 충전 장치(100)는 입력 모듈(110), 충방전 모듈(120), 저항측정 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the charging device 100 may include an input module 110, a charging/discharging module 120, a resistance measurement module 130, and a control module 140.

실시 예에서, 충전 장치(100)는 이차전지, 예를 들어 리튬 이차전지를 활성화시키기 위한 화성 공정(Formaition)에 적용되는 것으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the charging device 100 is described as being applied to a formation process for activating a secondary battery, for example, a lithium secondary battery, but the present invention is not limited thereto.

입력 모듈(110)는 전기적 특징이 없는 이차전지의 정격 용량 정보 및 상기 이차전지의 활성화 시작 명령을 입력할 수 있다.The input module 110 may input rated capacity information of a secondary battery without electrical characteristics and a command to start activating the secondary battery.

먼저, 상기 이차전지의 정격 용량 정보는 상기 이차전지의 최대 충전 용량 및 정격 전류 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.First, the rated capacity information of the secondary battery may include at least one of the maximum charging capacity and the rated current of the secondary battery, but is not limited thereto.

여기서, 상기 활성화 시작 명령은 상기 이차전지의 최초 충방전을 시작하는 명령일 수 있다.Here, the activation start command may be a command to start the initial charging and discharging of the secondary battery.

결과적으로, 입력 모듈(110)은 상기 이차전지의 방전 상태에서 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하는 상기 활성화 시작 명령을 입력할 수 있다.As a result, the input module 110 may input the activation start command to start the formation of a solid electrolyte interphase (SEI) layer in a discharged state of the secondary battery.

충방전 모듈(120)은 제어 모듈(130)의 제어에 따라 지그(Jig))에 접촉 결합된 상기 이차전지로 충전을 위한 충전 펄스들(cp) 및 방전을 위한 방전 펄스들(dp)을 공급할 수 있다.The charge/discharge module 120 supplies charge pulses (cp) for charging and discharge pulses (dp) for discharge to the secondary battery contact-coupled to a jig under the control of the control module 130. You can.

저항측정 모듈(130)은 상기 이차전지의 충방전 시, 상기 지그 및 상기 이차전지 사이의 접촉면에서 발생하는 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다.The resistance measurement module 130 can measure contact resistance (R) generated at the contact surface between the jig and the secondary battery when charging and discharging the secondary battery.

여기서, 저항측정 모듈(130)은 제1, 2 증폭기(132, 134), 션트 저항(137) 및 저항 측정기(138)를 포함할 수 있다. 여기서, 션트 저항(137)은 도 2에 나타낸 션트 저항(10)으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the resistance measurement module 130 may include first and second amplifiers 132 and 134, a shunt resistor 137, and a resistance meter 138. Here, the shunt resistor 137 is described as the shunt resistor 10 shown in FIG. 2, but is not limited thereto.

제1 증폭기(132)는 상기 이차전지의 충방전 시 충방전 모듈(120)의 출력단 전압(Vcc)을 제1 차동 전압(V1)으로 증폭할 수 있다.The first amplifier 132 may amplify the output terminal voltage (Vcc) of the charge/discharge module 120 to a first differential voltage (V 1 ) when charging and discharging the secondary battery.

제2 증폭기(134)는 상기 이차전지의 충방전 시 상기 이차전지의 양단 전압(Vbat)을 제2 차동 전압(V2)으로 증폭할 수 있다.The second amplifier 134 may amplify the voltage (Vbat) at both ends of the secondary battery to a second differential voltage (V 2 ) when the secondary battery is charged and discharged.

여기서, 제1, 2 증폭기(132, 134)는 Op-Amp 증폭기로 차동 증폭기 및 인스트루먼테이션 증폭기 중 적어도 하나일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the first and second amplifiers 132 and 134 are Op-Amp amplifiers and may be at least one of a differential amplifier and an instrumentation amplifier, but are not limited thereto.

즉, 제1, 2 증폭기(132, 134) 각각은 상기 이차전지와 상기 지그 사이의 접촉면에서의 접촉 저항(R)을 측정하기 위해 충방전 모듈(120)의 출력단 전압 및 사이 이차전지의 양단 전압 각각을 차동 증폭할 수 있다.That is, the first and second amplifiers 132 and 134 each measure the output terminal voltage of the charge/discharge module 120 and the voltage between both ends of the secondary battery to measure the contact resistance (R) at the contact surface between the secondary battery and the jig. Each can be differentially amplified.

션트 저항(137)은 대용량 전류를 측정할 수 있으며, 충방전 모듈(120)의 출력단에 일체형으로 연결되어, 충방전 모듈(120)의 출력단에서 출력되는 충전 전류 및 방전 전류를 측정할 수 있다.The shunt resistor 137 can measure a large current and is integrally connected to the output terminal of the charge/discharge module 120 to measure the charge current and discharge current output from the output terminal of the charge/discharge module 120.

저항 측정기(138)는 충전 펄스들(cp)의 충전 전류, 방전 펄스들(dp)의 방전 전류 및 제1, 2 차동 전압(V1, V2)로 접촉 저항(R)을 연산 측정할 수 있다.The resistance meter 138 can calculate and measure the contact resistance (R) using the charging current of the charging pulses (cp), the discharge current of the discharge pulses (dp), and the first and second differential voltages (V 1 and V 2 ). there is.

먼저, 저항 측정기(138)는 상기 이차전지의 충전 중 하기의 [수학식 1]로 충전 접촉 저항(R1)을 측정할 수 있다.First, the resistance meter 138 can measure the charging contact resistance (R 1 ) using the following [Equation 1] during charging of the secondary battery.

여기서, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I1은 션트 저항(137)에서 측정된 충전 전류일 수 있다.Here, V 1 may be the first differential voltage, V 2 may be the second differential voltage, and I 1 may be the charging current measured at the shunt resistor 137 .

또한, 저항 측정기(138)는 상기 이차전지의 충전 중 하기의 [수학식 2]로 방전 접촉 저항(R2)을 측정할 수 있다.Additionally, the resistance meter 138 can measure the discharge contact resistance (R 2 ) using the following [Equation 2] during charging of the secondary battery.

여기서, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I2은 션트 저항(137)에서 측정된 방전 전류일 수 있다.Here, V 1 may be the first differential voltage, V 2 may be the second differential voltage, and I 2 may be the discharge current measured at the shunt resistor 137 .

저항 측정기(138)는 충전 접촉 저항(R1) 및 방전 접촉 저항(R2)의 평균값으로 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다.The resistance meter 138 may measure the contact resistance (R) as the average value of the charging contact resistance (R 1 ) and the discharging contact resistance (R 2 ).

여기서, 저항 측정기(138)는 제1, 2 증폭기(132, 134) 각각에서 출력된 아날로그 타입의 제1, 2 차동 전압(V1, V2)을 디지털 타입으로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter, ADC)를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the resistance meter 138 is an analog-to-digital converter (Analog Digital) that converts the first and second differential voltages (V 1 , V 2 ) of the analog type output from the first and second amplifiers 132 and 134, respectively, into digital types. Converter, ADC), but is not limited thereto.

제어 모듈(140)은 상기 정력 용량 정보에 따라 충전 펄스들(cp)의 충전 전류(Ic) 및 방전 펄스들(dp)의 방전 전류(Id)를 설정할 수 있다.The control module 140 may set the charging current (Ic) of the charging pulses (cp) and the discharging current (Id) of the discharging pulses (dp) according to the energetic capacity information.

이후, 상기 활성화 시작 명령이 입력되는 경우, 제어 모듈(140)은 활성화 시작 시점(TP)부터 상기 이차전지로 고전류의 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 서로 번갈아 공급되게 충방전 모듈(120)을 제어할 수 있다.Thereafter, when the activation start command is input, the control module 140 charges and discharges high-current charging pulses (cp) and discharge pulses (dp) alternately to the secondary battery from the activation start point (TP). The module 120 can be controlled.

여기서, 제어 모듈(140)은 상기 정격 전류를 기반으로 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 설정 결정할 수 있다.Here, the control module 140 may set and determine the charging current (I 1 ) and the discharging current (I 2 ) based on the rated current.

먼저, 충전 전류(I1)는 상기 정격 전류 대비 1배 내지 3배일 수 있으며, 상기 정격 전류 대비 1배 미만인 경우 상기 이차전지의 충전 시간이 길어지며, 상기 정격 전류 대비 3배 보다 큰 경우 상기 이차전지의 충전 시간이 짧아질 수 있으나 과 충전으로 인한 염 반응이 발생될 수 있다.First, the charging current (I 1 ) may be 1 to 3 times the rated current. If it is less than 1 times the rated current, the charging time of the secondary battery becomes longer, and if it is greater than 3 times the rated current, the secondary battery The charging time of the battery may be shortened, but salt reaction may occur due to overcharging.

또한, 방전 전류(I2)는 상기 정격 전류 대비 0.2배 내지 0.5배일 수 있음, 상기 정격 전류 대비 0.2배 미만인 경우 상기 이차전지의 방전 시간이 길어지며, 상기 정격 전류 대비 0.5배 보다 큰 경우 상기 이차전지의 방전 시간이 짧아질 수 있으나 과 장전으로 염이 발생될 수 있다.In addition, the discharge current (I 2 ) may be 0.2 to 0.5 times the rated current. If it is less than 0.2 times the rated current, the discharge time of the secondary battery becomes longer, and if it is greater than 0.5 times the rated current, the secondary battery The discharge time of the battery may be shortened, but overcharging may cause salting.

이때, 제어 모듈(140)은 충전 전류(I1)에 따라 충전 유지 시간(ct)을 결정할 수 있다. At this time, the control module 140 may determine the charging maintenance time (ct) according to the charging current (I 1 ).

예를 들어, 상기 정격 전류 대비 3배인 경우, 충전 전류(I1)의 충전 유지 시간(ct)은 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 1배인 경우보다 긴 시간을 유지할 수 있다.For example, when the charging current (I 1 ) is 3 times greater than the rated current, the charge maintenance time (ct) of the charging current (I 1 ) can be maintained for a longer time than when the charging current (I 1 ) is 1 times greater than the rated current.

충전 전류(I1)의 충전 유지 시간(ct)는 20 ms 내지 100 ms일 수 있으며, 20ms 보다 빠른 경우 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 3배보다 크게 되어 과 충전이 될 수 있으며, 100 ms 보다 긴 경우 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 1배 미만이므로 충전 시간이 길어질 수 있다. The charging maintenance time (ct) of the charging current (I 1 ) may be 20 ms to 100 ms, and if it is faster than 20 ms, the charging current (I 1 ) may be greater than 3 times the rated current, resulting in overcharging. If it is longer than 100 ms, the charging time may be longer because the charging current (I 1 ) is less than 1 times the rated current.

또한, 제어 모듈(140)은 방전 전류(I2)에 따라 방전 유지 시간(dt)을 결정할 수 있다. Additionally, the control module 140 may determine the discharge maintenance time (dt) according to the discharge current (I 2 ).

예를 들어, 상기 정격 전류 대비 0.5배인 경우, 방전 전류(I2)의 방전 유지 시간(dt)은 방전 전류(I2)가 상기 정격 전류 대비 0.2배인 경우보다 짧은 시간을 유지할 수 있다.For example, when the discharge current (I 2 ) is 0.5 times greater than the rated current, the discharge maintenance time (dt) of the discharge current (I 2 ) may be maintained for a shorter time than when the discharge current (I 2 ) is 0.2 times greater than the rated current.

방전 전류(I2)의 방전 유지 시간(dt)는 5ms 내지 30ms일 수 있으며, 5ms 보다 빠른 경우 방전 전류(I2)에 의한 방전 효과가 낮아지며, 30 ms 보다 긴 경우 방전 전류(I2)의 방전 시간이 길어질 수 있다. The discharge maintenance time (dt) of the discharge current (I 2 ) may be 5 ms to 30 ms. If it is faster than 5 ms, the discharge effect by the discharge current (I 2 ) is lowered, and if it is longer than 30 ms, the discharge effect of the discharge current (I 2 ) is lowered. Discharge time may become longer.

또한, 충전 펄스들(cp)의 충전 유지 시간(ct)은 방전 펄스들(dp)의 방전 유지 시간(dt) 대비 1.5배 내지 5배일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Additionally, the charge maintenance time (ct) of the charge pulses (cp) may be 1.5 to 5 times the discharge maintenance time (dt) of the discharge pulses (dp), but is not limited thereto.

그리고, 방전 펄스들(dp) 각각의 방전량은 충전 펄스들(cp) 각각의 충전량 대비 0.04배 내지 0.16배일 수 있다.Additionally, the discharge amount of each of the discharge pulses (dp) may be 0.04 to 0.16 times the charge amount of each of the charge pulses (cp).

여기서, 상기 충전량 및 상기 방전량은 전류 및 유지 시간에 의해 결정될 수 있으며, 상기 이차전지의 정격 용량에 따라 조절될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the charge amount and the discharge amount may be determined by current and maintenance time, and may be adjusted according to the rated capacity of the secondary battery, but are not limited thereto.

이와 같이, 충전 장치(100)는 전기적 특성을 갖지 않은 상기 이차전지로 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 순차적으로 공급하도록 함으로써, 상기 이차전지 내에 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성하여 상기 이차전지의 전기적 특성을 갖도록 할 수 있다.In this way, the charging device 100 sequentially supplies charge pulses (cp) and discharge pulses (dp) to the secondary battery that does not have electrical characteristics, thereby forming a solid electrolyte intermediate (SEI, solid) in the secondary battery. Electrolyte Interphase) layer can be formed to have the electrical characteristics of the secondary battery.

또한, 충전 장치(100)는 고 전류의 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 매우 짧은 시간 내에 공급하도록 함으로써, 흡열 및 발열 반응이 낮아지고 과 충전으로 인한 염 발생이 낮아지며, 음극 표면에 형성되는 고체 전해질 중간물질이 두꺼워져 수명이 증가될 수 있다.In addition, the charging device 100 supplies high current charging pulses (cp) and discharge pulses (dp) within a very short time, thereby lowering endothermic and exothermic reactions, lowering salt generation due to overcharging, and lowering the negative electrode. The solid electrolyte intermediate formed on the surface becomes thicker, which can increase its lifespan.

상기 이차전지의 충방전 상태에서, 제어 모듈(140)은 저항측정 모듈(130)에서 측정한 접촉 저항(R) 및 설정된 기준 접촉 저항을 기반으로 상기 이차전지의 충방전 지속 여부를 결정하고, 충방전 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.In the charging and discharging state of the secondary battery, the control module 140 determines whether charging and discharging of the secondary battery continues based on the contact resistance (R) measured by the resistance measurement module 130 and the set reference contact resistance, and charges. The operation of the discharge module 120 can be controlled.

즉, 제어 모듈(140)은 상기 이차전지의 활성화를 위해 상기 이차전지의 충방전 중에서 상기 지그와 상기 이차전지의 접촉면에서 발생되는 접촉 저항(R)에 의한 발열을 방지하기 위해 충방전 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.That is, the control module 140 operates the charge/discharge module 120 to prevent heat generation due to contact resistance (R) generated at the contact surface between the jig and the secondary battery during charging and discharging of the secondary battery in order to activate the secondary battery. ) operation can be controlled.

제어 모듈(140)은 접촉 저항(R)이 상기 기준 접촉 저항보다 낮으면 상기 이차전지의 충방전이 지속되게 충방전 모듈(120)을 제어하고, 접촉 저항(R)이 상기 기준 접촉 저항보다 높으면 상기 이차전지의 충방전이 차단되게 충방전 모듈(120)을 제어할 수 있다.The control module 140 controls the charge/discharge module 120 to continue charging and discharging of the secondary battery when the contact resistance (R) is lower than the reference contact resistance, and when the contact resistance (R) is higher than the reference contact resistance. The charging and discharging module 120 can be controlled to block charging and discharging of the secondary battery.

즉, 제어 모듈(140)은 상술한 바와 같이 고 전류의 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)에 접촉 저항(R)이 높아지는 경우 발열을 방지하기 위해 충방전 모듈(120)의 동작을 제어함으로써, 발열로 인한 사고를 미연에 방지하도록 할 수 있다.That is, as described above, the control module 140 operates the charge and discharge module 120 to prevent heat generation when the contact resistance (R) increases due to the high current charge pulses (cp) and discharge pulses (dp). By controlling, it is possible to prevent accidents due to heat generation.

도 6은 도 4에 나타낸 충전 장치를 자세하게 나타낸 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram showing the charging device shown in FIG. 4 in detail.

여기서, 도 6은 도 4에 나타낸 저항측정 모듈(130)의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.Here, FIG. 6 is an example diagram for explaining the operation of the resistance measurement module 130 shown in FIG. 4.

도 6을 참조하면, 저항측정 모듈(130)은 제1, 2 증폭기(132, 134), 션트 저항(137) 및 저항 측정기(138)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the resistance measurement module 130 may include first and second amplifiers 132 and 134, a shunt resistor 137, and a resistance meter 138.

제1 증폭기(132)는 충방전 모듈(120)에서 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 출력하는 출력단(미도시)과 그라운드(GND) 사이의 출력단 전압(Vcc)을 차동 증폭한 제1 차동 전압(V1)을 출력할 수 있다.The first amplifier 132 differentially amplifies the output voltage (Vcc) between the output terminal (not shown) that outputs the charging current (I 1 ) and the discharging current (I 2 ) in the charging and discharging module 120 and the ground (GND). A first differential voltage (V 1 ) can be output.

즉, 제1 증폭기(132)는 충방전 모듈(120)과 이차전지(BAT)의 애노드(Anode)에 접촉 결합된 지그(Jig)의 제1 결합단자(미도시)와 연결된 제1 라인(line1) 및 이차전지(BAT)의 캐소드(Cathode)에 접촉 결합된 지그(Jig)의 제2 결합단자(미도시)와 그라운드(GND)를 연결하는 제2 라인(line2)에서 출력단 전압(Vcc)을 차동 증폭하여 제1 차동 전압(V1)을 출력할 수 있다.That is, the first amplifier 132 is connected to the first coupling terminal (not shown) of the jig that is contact-coupled with the charge/discharge module 120 and the anode of the secondary battery (BAT). ) and the output terminal voltage (Vcc) on the second line (line2) connecting the second coupling terminal (not shown) of the jig coupled to the cathode of the secondary battery (BAT) and the ground (GND). The first differential voltage (V 1 ) can be output by differential amplification.

제2 증폭기(134)는 이차전지(BAT)의 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode) 사이의 양단 전압(Vbat)을 차동 증폭한 제2 차동 전압(V2)을 출력할 수 있다.The second amplifier 134 may output a second differential voltage (V 2 ) obtained by differentially amplifying the voltage (Vbat) between both ends of the secondary battery (BAT) between the anode and the cathode.

여기서, 제1, 2 증폭기(132, 134)는 제1, 2 라인(line1)의 선저항, 이차 전지(BAT)의 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode)와 지그(Jig)의 제1, 2 결합단자 각각의 접촉면(S)의 저항을 포함하는 접촉 저항(R)을 측정하기 위해, 충방전 모듈(120)의 출력단 전압(Vcc)와 이차전지(BAT)의 양단 전압(Vbat))를 증폭할 수 있다.Here, the first and second amplifiers 132 and 134 are the line resistance of the first and second lines (line1), the anode and cathode of the secondary battery (BAT), and the first and second amplifiers of the jig. In order to measure the contact resistance (R) including the resistance of the contact surface (S) of each coupling terminal, the output voltage (Vcc) of the charge/discharge module 120 and the voltage (Vbat) of both ends of the secondary battery (BAT) are amplified. can do.

션트 저항(137)은 충방전 모듈(120)의 출력단에 연결되어, 출력단으로 출력되는 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 측정할 수 있다. The shunt resistor 137 is connected to the output terminal of the charge/discharge module 120 and can measure the charge current (I 1 ) and discharge current (I 2 ) output to the output terminal.

여기서, 션트 저항(137)은 충전 장치(100)가 형성된 인쇄회로기판에서, 충방전 모듈(120)의 출력단으로 형성된 동박 패턴에 직접적으로 연결될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the shunt resistor 137 may be directly connected to the copper foil pattern formed as the output terminal of the charging and discharging module 120 on the printed circuit board on which the charging device 100 is formed, but is not limited thereto.

저항 측정기(138)는 제1, 2 증폭기(132, 134)에서 출력된 제1, 2 차동 전압(V1, V2)와 션트 저항(137)에서 측정된 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 기반으로 접촉 저항(R)을 연산 측정할 수 있다.The resistance meter 138 measures the first and second differential voltages (V 1 , V 2 ) output from the first and second amplifiers 132 and 134 and the charge current (I 1 ) and discharge current measured at the shunt resistor 137. The contact resistance (R) can be calculated and measured based on (I 2 ).

예를 들어, 충전 전류(I1)가 이차전지(BAT)로 공급되는 경우, 저항 측정기(138)는 제1, 2 증폭기(132, 134)로부터 입력된 제1, 2 차동 전압(V1, V2) 및 충전 전류(I1)를 상술한 [수학식 1]에 나타낸 옴의 법칙에 따라 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다.For example, when the charging current (I 1 ) is supplied to the secondary battery (BAT), the resistance meter 138 measures the first and second differential voltages (V 1 , V 2 ) and charging current (I 1 ) can be measured according to Ohm's law shown in [Equation 1] described above.

또한, 방전 전류(I2)가 이차전지(BAT)로 공급되는 경우, 저항 측정기(138)는 제1, 2 증폭기(132, 134)로부터 입력된 제1, 2 차동 전압(V1, V2) 및 방전 전류(I2)를 상술한 [수학식 2]에 나타낸 옴의 법칙에 따라 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다.In addition, when the discharge current (I 2 ) is supplied to the secondary battery (BAT), the resistance meter 138 measures the first and second differential voltages (V 1 and V 2 ) input from the first and second amplifiers 132 and 134. ) and discharge current (I 2 ) can be measured according to Ohm's law shown in [Equation 2] described above.

제어 모듈(140)은 저항 측정기(138)로부터 측정된 접촉 저항(R)과 설정된 기준 접촉 저항을 비교할 있다.The control module 140 may compare the contact resistance (R) measured from the resistance meter 138 with a set reference contact resistance.

접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항 미만인 경우, 제어 모듈(140)은 충방전 모듈(120)에서 이차전지(BAT)로 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)가 지속적으로 출력되게 제어할 수 있다.If the contact resistance (R) is less than the reference contact resistance, the control module 140 controls the charging current (I 1 ) and discharging current (I 2 ) to be continuously output from the charging and discharging module 120 to the secondary battery (BAT). can do.

또한, 접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항 보다 큰 경우, 제어 모듈(140)은 충방전 모듈(120)에서 이차전지(BAT)로 출력되는 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)가 차단되게 충방전 모듈(120)을 제어할 수 있다.In addition, when the contact resistance (R) is greater than the reference contact resistance, the control module 140 determines that the charging current (I 1 ) and discharging current (I 2 ) output from the charging and discharging module 120 to the secondary battery (BAT) are The charging/discharging module 120 can be controlled to be blocked.

이와 같이, 본 발명에 따른 충전 장치(100)는 이차전지(BAT)의 충전 및 방전 시 접촉 저항(R)에 의한 접촉면(S)에서 발생되는 발열을 방지할 수 있는 이점이 있다. As such, the charging device 100 according to the present invention has the advantage of preventing heat generated at the contact surface (S) due to the contact resistance (R) during charging and discharging of the secondary battery (BAT).

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다. Figure 7 is a flowchart showing a method of operating a charging device according to the first embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 충전 장치(100)는 이차 전지의 정격 용량 정보 및 활성화 시작 명령이 입력될 수 있다(S110).Referring to FIG. 7 , rated capacity information of the secondary battery and an activation start command may be input to the charging device 100 (S110).

충전 장치(100)는 상기 정격 용량 정보에 따라 충전 펄스들(cp)의 충전 전류(I1) 및 방전 펄스들(dp)의 방전 전류(Id)를 설정할 수 있다(S120).The charging device 100 may set the charging current (I 1 ) of the charging pulses (cp) and the discharging current (Id) of the discharging pulses (dp) according to the rated capacity information (S120).

즉, 충전 장치(100)의 제어 모듈(140)은 상기 정력 용량 정보에 따라 충전 펄스들(cp)의 충전 전류(Ic) 및 방전 펄스들(dp)의 방전 전류(I2)를 설정할 수 있다.That is, the control module 140 of the charging device 100 may set the charging current (Ic) of the charging pulses (cp) and the discharging current (I 2 ) of the discharging pulses (dp) according to the energetic capacity information. .

상기 이차 전지의 정격 용량 정보는 상기 이차 전지의 최대 충전 용량 및 정격 전류 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The rated capacity information of the secondary battery may include at least one of the maximum charging capacity and the rated current of the secondary battery, but is not limited thereto.

제어 모듈(140)은 상기 정격 전류를 기반으로 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 설정 결정할 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)는 충전 전류(I1)에 따라 충전 유지 시간(ct) 및 방전 전류(I2)에 따라 방전 유지 시간(dt)을 결정할 수 있다. The control module 140 may set and determine the charging current (I 1 ) and the discharging current (I 2 ) based on the rated current. Additionally, the control module 140 may determine a charge maintenance time (ct) based on the charging current (I 1 ) and a discharge maintenance time (dt) based on the discharge current (I 2 ).

충전 장치(100)는 상기 활성화 시작 명령에 따라 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 번갈아 공급하여 충방전을 수행할 수 있다(S130).The charging device 100 may perform charging and discharging by alternately supplying charging pulses (cp) and discharging pulses (dp) according to the activation start command (S130).

즉, 제어 모듈(140)은 지그(Jig))에 접촉 결합된 상기 이차전지로 충전을 위한 충전 펄스들(cp) 및 방전을 위한 방전 펄스들(dp)을 공급하도록 함으로써, 상기 이차전지 내에 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성하여 상기 이차전지의 전기적 특성을 갖도록 할 수 있다.That is, the control module 140 supplies charging pulses (cp) for charging and discharge pulses (dp) for discharging to the secondary battery contact-coupled to a jig, thereby forming a solid state in the secondary battery. The electrical characteristics of the secondary battery can be obtained by forming an electrolyte intermediate (SEI, Solid Electrolyte Interphase) layer.

충전 장치(100)는 상기 이차전지의 충방전 시, 상기 지그 및 상기 이차전지 사이의 접촉면에서 발생하는 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다(S140).The charging device 100 may measure the contact resistance (R) generated at the contact surface between the jig and the secondary battery when charging and discharging the secondary battery (S140).

즉, 충전 장치(100)에 포함된 저항측정 모듈(130)은 상기 이차전지의 충방전 시 충방전 모듈(120)의 출력단 전압(Vcc)을 증폭한 제1 차동 전압(V1) 및 상기 이차전지의 충방전 시 상기 이차전지의 양단 전압(Vbat)을 증폭한 제2 차동 전압(V2)을 기반으로 접촉 저항(R)을 측정할 수 잇다. That is, the resistance measurement module 130 included in the charging device 100 is a first differential voltage (V 1 ) that amplifies the output terminal voltage (Vcc) of the charging and discharging module 120 when charging and discharging the secondary battery and the secondary battery. When charging and discharging a battery, the contact resistance (R) can be measured based on the second differential voltage (V 2 ) amplified by the voltage (Vbat) at both ends of the secondary battery.

저항측정 모듈(130)은 충방전 모듈(120)에서 측정한 충전 펄스들(cp)의 충전 전류, 방전 펄스들(dp)의 방전 전류 및 제1, 2 차동 전압(V1, V2)로 접촉 저항(R)을 연산 측정할 수 있다.The resistance measurement module 130 uses the charging current of the charging pulses (cp), the discharge current of the discharging pulses (dp), and the first and second differential voltages (V 1 and V 2 ) measured by the charging and discharging module 120. Contact resistance (R) can be calculated and measured.

충전 장치(100)는 접촉 저항(R)이 설정된 기준 접촉 저항보다 미만인지 판단하고(S150), 접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항 미만이면 상기 이차전지로 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 (S130) 단계에 따라 지속적으로 공급할 수 있다.The charging device 100 determines whether the contact resistance (R) is less than the set reference contact resistance (S150), and if the contact resistance (R) is less than the reference contact resistance, charge pulses (cp) and discharge pulses are sent to the secondary battery. (dp) can be continuously supplied according to step (S130).

(S150) 단계 이후, 접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항보다 큰 경우, 충전 장치(100)는 상기 이차전지로 공급되는 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 차단할 수 있다(S160).After step (S150), when the contact resistance (R) is greater than the reference contact resistance, the charging device 100 may block the charging pulses (cp) and discharge pulses (dp) supplied to the secondary battery (S160) ).

충전 장치(S160)는 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)이 차단된 상태에서, 소정 시간 경과 후 (S130) 단계를 수행할 수 있다.The charging device (S160) may perform step (S130) after a predetermined time has elapsed while the charging pulses (cp) and discharge pulses (dp) are blocked.

즉, 상기 이차전지의 충방전 상태에서, 제어 모듈(140)은 저항측정 모듈(130)에서 측정한 접촉 저항(R) 및 설정된 기준 접촉 저항을 기반으로 상기 이차전지의 충방전 지속 여부를 결정하고, 충방전 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.That is, in the charging and discharging state of the secondary battery, the control module 140 determines whether to continue charging and discharging the secondary battery based on the contact resistance (R) measured by the resistance measurement module 130 and the set reference contact resistance. , the operation of the charging/discharging module 120 can be controlled.

제어 모듈(140)은 상기 이차전지의 활성화를 위해 상기 이차전지의 충방전 중에서 상기 지그와 상기 이차전지의 접촉면에서 발생되는 접촉 저항(R)에 의한 발열을 방지하기 위해 충방전 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.In order to activate the secondary battery, the control module 140 controls the charging and discharging module 120 to prevent heat generation due to contact resistance (R) generated at the contact surface between the jig and the secondary battery during charging and discharging of the secondary battery. Movement can be controlled.

먼저, 제어 모듈(140)은 접촉 저항(R)이 상기 기준 접촉 저항보다 낮으면 상기 이차전지의 충방전이 지속되게 충방전 모듈(120)을 제어하고, 접촉 저항(R)이 상기 기준 접촉 저항보다 높으면 상기 이차전지의 충방전이 차단되게 충방전 모듈(120)을 제어할 수 있다.First, the control module 140 controls the charging and discharging module 120 so that charging and discharging of the secondary battery continues when the contact resistance (R) is lower than the reference contact resistance, and the contact resistance (R) is lower than the reference contact resistance. If it is higher, the charging and discharging module 120 can be controlled to block charging and discharging of the secondary battery.

(S150) 단계 후, 충전 장치(100)는 상기 이차 전지의 충전이 완료되면, 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)의 공급을 차단할 수 있다(S170).After step (S150), when charging of the secondary battery is completed, the charging device 100 may block the supply of charge pulses (cp) and discharge pulses (dp) (S170).

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도 및 도 9는 도 8에 나타낸 충전 장치를 자세하게 나타낸 회로도이다.FIG. 8 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a circuit diagram showing the charging device shown in FIG. 8 in detail.

도 8 및 도 9를 참조하면, 충전 장치(200)는 입력 모듈(210), 충방전 모듈(220), 저항측정 모듈(230) 및 제어 모듈(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9 , the charging device 200 may include an input module 210, a charging/discharging module 220, a resistance measurement module 230, and a control module 240.

입력 모듈(210) 및 충방전 모듈(220)은 도 2에 나타낸 입력 모듈(110) 및 충방전 모듈(120)과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.Since the input module 210 and the charging/discharging module 220 are the same as the input module 110 and the charging/discharging module 120 shown in FIG. 2, detailed descriptions are omitted.

여기서, 저항측정 모듈(230)은 상기 이차전지의 충방전 시, 상기 지그 및 상기 이차전지 사이의 접촉면에서 발생하는 접촉 저항(R)을 측정할 수 있다.Here, the resistance measurement module 230 can measure the contact resistance (R) generated at the contact surface between the jig and the secondary battery when charging and discharging the secondary battery.

여기서, 저항측정 모듈(230)은 제1, 2, 3 증폭기(232, 234, 236), 션트 저항(237) 및 저항 측정기(238)를 포함할 수 있다.Here, the resistance measurement module 230 may include first, second, and third amplifiers 232, 234, and 236, a shunt resistor 237, and a resistance meter 238.

제1 증폭기(132)는 상기 이차전지의 충방전 시 이차전치(BAT)의 캐소드(Cathode) 및 이차전지(BAT)의 캐소드(Cathode)에 접촉 결합된 지그(Jig)의 제2 결합단자(미도시)와 그라운드(GND)를 연결하는 제2 라인(line2) 사이에서 마이너스 전압(V-)을 차동 증폭한 제1 차동 전압(V1)을 출력할 수 있다.The first amplifier 132 is connected to the cathode of the secondary battery (BAT) and the second coupling terminal of the jig (not shown) coupled to the cathode of the secondary battery (BAT) when charging and discharging the secondary battery. A first differential voltage (V 1 ) obtained by differentially amplifying the negative voltage (V-) can be output between the second line (line2) connecting C) and ground (GND).

제2 증폭기(234)는 이차전지(BAT)의 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode) 사이의 양단 전압(Vbat)을 차동 증폭한 제2 차동 전압(V2)을 출력할 수 있다.The second amplifier 234 may output a second differential voltage (V 2 ) obtained by differentially amplifying the voltage (Vbat) between both ends of the anode and the cathode of the secondary battery (BAT).

제3 증폭기(236)는 충방전 모듈(120)과 이차전지(BAT)의 애노드(Anode)에 접촉 결합된 지그(Jig)의 제1 결합단자(미도시)와 연결된 제1 라인(line1) 및 이차전지(BAT)의 애노드(Anode) 사이에서 플러스 전압(V+)을 차동 증폭한 제3 차동 전압(V3)을 출력할 수 있다.The third amplifier 236 is a first line (line1) connected to the first coupling terminal (not shown) of a jig that is contact-coupled with the charge/discharge module 120 and the anode of the secondary battery (BAT). A third differential voltage (V 3 ) can be output by differentially amplifying the positive voltage (V+) between the anodes of the secondary battery (BAT).

션트 저항(237)은 대용량 전류를 측정할 수 있으며, 충방전 모듈(220)의 출력단에 일체형으로 연결되어, 충방전 모듈(220)의 출력단에서 출력되는 충전 전류 및 방전 전류를 측정할 수 있다.The shunt resistor 237 can measure a large current and is integrally connected to the output terminal of the charge/discharge module 220 to measure the charge current and discharge current output from the output terminal of the charge/discharge module 220.

저항 측정기(238)는 제1 내지 제3 증폭기(232, 234, 236)에서 출력된 제1 내지 제3 차동 전압(V1 내지 V3)과 션트 저항(237)에서 측정된 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 기반으로 접촉 저항(R)을 연산 측정할 수 있다.The resistance meter 238 measures the first to third differential voltages (V 1 to V 3 ) output from the first to third amplifiers 232, 234, and 236 and the charging current (I 1 ) measured at the shunt resistor 237. ) and discharge current (I 2 ), the contact resistance (R) can be calculated and measured.

즉, 저항 측정기(238)는 제1 차동 전압(V1)과 제2 차동 전압(V2)을 기반으로 마이너스 전압에 대한 평균값을 산출하고, 제2 차동 전압(V2)과 제3 차동 전압(V3)을 기반으로 플러스 전압에 대한 평균값을 산출한 후, 산출한 평균값들과 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 기반으로 접촉 저항(R)을 연산 측정할 수 있다.That is, the resistance meter 238 calculates the average value for the negative voltage based on the first differential voltage (V 1 ) and the second differential voltage (V 2 ), and the second differential voltage (V 2 ) and the third differential voltage After calculating the average value for the positive voltage based on (V 3 ), the contact resistance (R) can be calculated and measured based on the calculated average values and the charging current (I 1 ) and discharging current (I 2 ).

제어 모듈(240)은 저항 측정기(238)로부터 측정된 접촉 저항(R)과 설정된 기준 접촉 저항을 비교할 있다.The control module 240 may compare the contact resistance (R) measured from the resistance meter 238 with a set reference contact resistance.

접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항 미만인 경우, 제어 모듈(240)은 충방전 모듈(220)에서 이차전지(BAT)로 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)가 지속적으로 출력되게 제어할 수 있다.If the contact resistance (R) is less than the reference contact resistance, the control module 240 controls the charging current (I 1 ) and discharging current (I 2 ) to be continuously output from the charging and discharging module 220 to the secondary battery (BAT). can do.

또한, 접촉 저항(R)이 기준 접촉 저항 보다 큰 경우, 제어 모듈(240)은 충방전 모듈(220)에서 이차전지(BAT)로 출력되는 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)가 차단되게 충방전 모듈(220)을 제어할 수 있다.In addition, when the contact resistance (R) is greater than the reference contact resistance, the control module 240 determines that the charging current (I 1 ) and discharging current (I 2 ) output from the charging and discharging module 220 to the secondary battery (BAT) are The charging/discharging module 220 can be controlled to be blocked.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description focuses on the embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the above examples without departing from the essential characteristics of the present embodiments. You will see that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims (9)

삭제delete 이차전지의 방전 상태에서 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하는 활성화 시작 명령을 입력하는 입력 모듈;
지그(Jig)에 접촉 결합된 이차전지를 충방전하는 충방전 모듈;
상기 충방전 모듈의 출력단에 일체형으로 연결되어, 상기 이차전지의 충방전 시, 상기 충방전 모듈의 출력단에서 출력되는 충전 전류 및 방전 전류를 측정하는 션트 저항을 포함하고, 상기 션트 저항에 의해 측정된 상기 충전 전류 및 상기 방전 전류를 기반으로 상기 지그 및 상기 이차전지 사이의 접촉면에서 발생하는 접촉 저항을 측정하는 저항측정 모듈; 및
상기 이차전지의 충방전 중 상기 접촉 저항 및 설정된 기준 접촉 저항을 기반으로 결정한 상기 이차전지의 충방전 지속 여부에 따라 상기 충방전 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하는,
충전 장치.
An input module for inputting an activation start command to start the formation of a solid electrolyte interphase (SEI) layer in a discharged state of the secondary battery;
A charging/discharging module that charges and discharges a secondary battery contact-coupled to a jig;
It is integrally connected to the output terminal of the charging and discharging module, and includes a shunt resistor that measures the charging current and discharging current output from the output terminal of the charging and discharging module when charging and discharging the secondary battery, and the shunt resistance measured by the shunt resistance. a resistance measurement module that measures contact resistance occurring at a contact surface between the jig and the secondary battery based on the charging current and the discharging current; and
Comprising a control module that controls the operation of the charging and discharging module according to whether charging and discharging of the secondary battery continues, which is determined based on the contact resistance and a set reference contact resistance during charging and discharging of the secondary battery,
Charging device.
제 2 항에 있어서,
상기 충방전 모듈은,
상기 이차전지의 충전시 충전 펄스들의 상기 충전 전류를 출력하며, 상기 이차전지의 방전시 방전 펄스들의 상기 방전 전류를 출력하는,
충전 장치.
According to claim 2,
The charging/discharging module is,
Outputting the charging current of charging pulses when charging the secondary battery, and outputting the discharge current of discharge pulses when discharging the secondary battery,
Charging device.
제 2 항에 있어서,
상기 저항측정 모듈은,
상기 이차전지의 충방전 시 상기 충방전 모듈의 출력단 전압을 제1 차동 전압으로 증폭하는 제1 증폭기;
상기 이차전지의 충방전 시 상기 이차전지의 양단 전압을 제2 차동 전압으로 증폭하는 제2 증폭기; 및
상기 충전 전류, 상기 방전 전류 및 상기 제1, 2 차동 전압을 기반으로, 상기 접촉 저항을 측정하는 저항 측정기를 포함하는,
충전 장치.
According to claim 2,
The resistance measurement module is,
A first amplifier that amplifies the output terminal voltage of the charging and discharging module to a first differential voltage when charging and discharging the secondary battery;
a second amplifier that amplifies the voltage at both ends of the secondary battery to a second differential voltage when the secondary battery is charged and discharged; and
Comprising a resistance meter that measures the contact resistance based on the charging current, the discharging current, and the first and second differential voltages,
Charging device.
제 4 항에 있어서,
상기 제1, 2 증폭기는,
차동 증폭기 및 인스트루먼테이션 증폭기 중 적어도 하나를 포함하는,
충전 장치.
According to claim 4,
The first and second amplifiers are:
Comprising at least one of a differential amplifier and an instrumentation amplifier,
Charging device.
제 5 항에 있어서,
상기 이차전지가 충전 중인 경우,
상기 저항 측정기는,
에 의해 충전 접촉 저항(R1)을 측정하며, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I1은 충전 전류인,
충전 장치.
According to claim 5,
When the secondary battery is being charged,
The resistance meter is,
The charging contact resistance (R 1 ) is measured by , where V 1 is the first differential voltage, V 2 is the second differential voltage, and I 1 is the charging current,
Charging device.
제 6 항에 있어서,
상기 이차전지가 방전 중인 경우,
상기 저항 측정기는,
에 의해 방전 접촉 저항(R2)을 측정하며, V1은 제1 차동 전압, V2는 제2 차동 전압 및 I2은 방전 전류인,
충전 장치.
According to claim 6,
If the secondary battery is discharging,
The resistance meter is,
The discharge contact resistance (R 2 ) is measured by, where V 1 is the first differential voltage, V 2 is the second differential voltage, and I 2 is the discharge current,
Charging device.
제 7 항에 있어서,
상기 저항 측정기는,
상기 충전 접촉 저항 및 상기 방전 접촉 저항의 평균값으로 상기 접촉 저항을 측정하는,
충전 장치.
According to claim 7,
The resistance meter is,
Measuring the contact resistance as an average value of the charging contact resistance and the discharging contact resistance,
Charging device.
제 2 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 접촉 저항이 상기 기준 접촉 저항보다 낮으면 상기 이차전지의 충방전이 지속되게 상기 충방전 모듈을 제어하고,
상기 접촉 저항이 상기 기준 접촉 저항보다 높으면 상기 이차전지의 충방전이 차단되게 상기 충방전 모듈을 제어하는,
충전 장치.
According to claim 2,
The control module is,
If the contact resistance is lower than the reference contact resistance, control the charging and discharging module to continue charging and discharging of the secondary battery,
Controlling the charging and discharging module to block charging and discharging of the secondary battery when the contact resistance is higher than the reference contact resistance,
Charging device.
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