KR20160058516A - 이차전지 온도 조절 시스템 및 이를 포함하는 이차전지 충방전 테스트 시스템 - Google Patents

이차전지 온도 조절 시스템 및 이를 포함하는 이차전지 충방전 테스트 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템은, 제1 이차전지 셀을 커버하되, 제1 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제1 열선이 설치되어 있는 제1 셀 케이스; 제2 이차전지 셀을 커버하되, 제2 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제2 열선이 설치되어 있는 제2 셀 케이스; 및 상기 제1 열선 및 제2 열선의 온도를 개별적으로 조절하는 제어부; 를 포함하는 형태로 구현된다.

Description

이차전지 온도 조절 시스템 및 이를 포함하는 이차전지 충방전 테스트 시스템{Temperature coltrol system for the secondary battery and Charge/discharge test system for the secondary battery comprising the same}
본 발명은 이차전지 온도 조절 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 다수 개의 이차전지를 충방전 테스트 하는 경우에 있어서 각각의 이차전지의 온도를 개별적으로 정확하게 컨트롤 가능한 이차전지 온도 조절 시스템 및 이를 포함하는 충방전 테스트 시스템에 관한 것이다.
이차전지에 대한 다양한 온도에서의 충방전 테스트를 시행하기 위해 통상적으로 온도 챔버가 이용될 수 있으며, 이러한 온도 챔버는 히터에 의해 가열된 공기가 팬을 통해 챔버 내를 순환하도록 함으로써 챔버 내에 수납된 이차전지에 열을 가할 수 있도록 구성된다.
다만, 이러한 챔버를 사용하는 경우 이차전지의 챔버 내 위치에 따라 온도의 편차가 발생할 수 밖에 없으며, 이러한 온도 편차를 제어할 수 없기 때문에 정확한 테스트 결과를 얻어내기 어렵고, 또한 한번의 충방전 테스트를 통해 다양한 온도에서의 충방전 테스트 결과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 다수의 이차전지에 대한 충방전 테스트를 진행함에 있어서 각각의 이차전지의 온도 편차를 최소화 하거나 각각의 이차전지의 온도를 서로 상이하게 조절할 수 있도록 하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템은, 제1 이차전지 셀을 커버하되, 제1 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제1 열선이 설치되어 있는 제1 셀 케이스; 제2 이차전지 셀을 커버하되, 제2 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제2 열선이 설치되어 있는 제2 셀 케이스; 및 상기 제1 열선 및 제2 열선의 온도를 개별적으로 조절하는 제어부; 를 포함하는 형태로 구현된다.
상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스는, 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함할 수 있으며, 상부 케이스 및 하부 케이스의 내측 면에는 각각 열선이 구비될 수 있다.
상기 이차전지 온도 조절 시스템은, 상기 제1 셀 케이스 내에 설치되는 제1 온도 센서; 및 상기 제2 셀 케이스 내에 설치되는 제2 온도 센서;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 온도 센서는 제1 이차전지 셀에 부착되고, 상기 제2 온도 센서는 제2 이차전지 셀에 부착될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서에 의해 측정된 온도에 따라 상기 제1 열선 및 제2 열선의 동작을 조절하여 상기 제1 이차전지 셀 및 제2 이차전지 셀의 온도를 조절할 수 있다.
상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스 각각은, 그 내부에 수용되는 배터리 셀에 구비된 전극 리드가 외부로 인출되도록 하는 리드 인출부를 구비할 수 있다.
한편, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 충방전 테스트 시스템은, 상기 이차전지 온도 조절 시스템; 및 상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스를 수용하는 케이스 수용부를 구비하며 상기 제1 이차전지 셀 및 제2 이차전지 셀과 전기적으로 연결되어 충방전을 수행하는 충방전 지그; 를 포함하는 형태로 구현된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 충방전 테스트를 진행함에 있어서 이차전지의 위치에 따라 온도의 편차가 발생하는 현상을 방지함으로써 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 발명의 다른 측면에 따르면, 한번의 충방전 테스트를 통해 다양한 온도에서의 충방전 테스트 결과를 한꺼번에 얻을 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 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 이차전지 온도 조절 시스템을 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템에 적용되는 이차전지 셀 및 셀 케이스를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 충방전 테스트 시스템에 적용되는 충방전 지그를 나타내는 도면이다.
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 아니 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 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템을 개념적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템에 적용되는 이차전지 셀 및 셀 케이스를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 온도 조절 시스템은 복수의 셀 케이스(10) 및 제어부(30)를 포함한다.
상기 셀 케이스(10)는 이차전지 셀(1)을 수용하는 것으로서, 이차전지 셀(1)의 일측 면을 커버하는 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)의 2-피스 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 셀 케이스(10)는 그 내부에 수용된 이차전지 셀(1)에 구비되는 전극 리드가 외부로 인출될 수 있도록 리드 인출부(11a,11b)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 셀 케이스(10)는 내부에 수용된 배터리 셀(1)의 온도를 조절할 수 있도록 그 내측 면에 열선(12b)을 구비하며, 이러한 열선(12b)은 이차전지 셀(1)의 효율적인 온도 상승을 위해 이차전지 셀(1)의 양 면 상에 모두 위치하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 셀 케이스(10)가 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)로 이루어진 구조를 갖는 경우, 열선(12b)은 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12) 각각의 내측 면 상에 모두 설치될 수 있는 것이다.
상기 제어부(30)는 각각의 셀 케이스(10)들에 설치된 열선(12b) 각각을 개별적으로 제어함으로써 복수의 이차전지 셀(1)의 온도가 서로 동일해지도록 하거나 또는 서로 달라지도록 할 수 있다.
이러한 제어부(30)의 기능은, 특히 이차전지 셀(1)에 대한 충방전 테스트를 진행하는데 있어서 복수의 이차전지 셀(1)의 온도가 오차 없이 동일하게 유지되도록 하거나, 또는 서로 상이한 온도 환경에 놓여진 복수의 이차전지 셀(1)에 대한 충방전 테스트를 가능하게 한다.
한편, 상기 이차전지 온도 조절 시스템은, 복수의 셀 케이스(10)들에 수용된 각각의 이차전지 셀(1)들에 대한 좀 더 세밀한 온도 조절이 가능하도록 하기 위해 셀 케이스(10) 각각의 내부에 설치되는 복수의 온도 센서(20)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 온도 센서(20)를 이용하여 측정하고자 하는 것은 이차전지 셀(1)의 온도이므로, 온도 센서(20)가 직접 이차전지 셀(1)에 부착되는 것이 좀 더 유리할 수 있다.
이 경우, 상기 온도 센서(20)는 이차전지 셀(1)의 온도를 측정하고, 제어부(30)는 측정된 온도 값을 참조하여 각각의 셀 케이스(10) 내부에 설치된 열선(12b)들의 동작을 제어함으로써 좀 더 세밀한 온도 조절이 가능하게 된다.
다음은, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 충방전 테스트 시스템을 설명하기로 한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 충방전 테스트 시스템에 적용되는 충방전 지그를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 충방전 테스트 시스템은, 앞서 설명한 이차전지 온도 조절 시스템; 및 이차전지 셀(1)을 수용한 상태의 복수의 셀 케이스(10)들을 수용할 수 있는 복수의 케이스 수용부(41)를 구비하는 충방전 지그(40)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 충방전 지그(40)는 각각의 케이스 수용부(41)에 수용된 셀 케이스(10)로부터 인출된 전극 리드를 이용하여 이차전지 셀(10)을 충방전 시키는 장치에 해당한다.
따라서, 상기 케이스 수용부(41)는 도 3에 도시된 바와 같이, 셀 케이스(10, 도 2 참조)를 수용하는 메인 수용부와 전극 리드(2, 도 2 참조)를 수용하는 서브 수용부로 이루어질 수 있다.
이처럼 구성된 이차전지의 충방전 테스트 시스템은, 복수의 이차전지 셀에 대한 온도를 조절하면서 충방전 테스트를 진행할 수 있도록 함으로써 원하는 온도에서 정확한 테스트가 진행될 수 있도록 함은 물론 각각의 이차전지 셀들에 대해 서로 다른 온도 조건에서의 충방전 테스트를 진행할 수 있도록 한다.
이상에서 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.
10: 셀 케이스
11: 상부 케이스
12: 하부 케이스
11a,12a: 리드 인출부
12b: 열선
20: 온도 센서
30: 제어부
40: 충방전 지그
41: 케이스 수용부
1: 이차전지 셀
2: 전극 리드

Claims (7)

  1. 제1 이차전지 셀을 커버하되, 제1 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제1 열선이 설치되어 있는 제1 셀 케이스;
    제2 이차전지 셀을 커버하되, 제2 이차전지 셀과 대면하는 내측 면에는 제2 열선이 설치되어 있는 제2 셀 케이스; 및
    상기 제1 열선 및 제2 열선의 온도를 개별적으로 조절하는 제어부;
    를 포함하는 이차전지 온도 조절 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스는,
    상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하며, 상부 케이스 및 하부 케이스의 내측 면에는 각각 열선이 구비되는 이차전지 온도 조절 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀 케이스 내에 설치되는 제1 온도 센서; 및
    상기 제2 셀 케이스 내에 설치되는 제2 온도 센서;
    를 더 포함하는 이차전지 온도 조절 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서는 제1 이차전지 셀에 부착되고, 상기 제2 온도 센서는 제2 이차전지 셀에 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지 온도 조절 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서에 의해 측정된 온도에 따라 상기 제1 열선 및 제2 열선의 동작을 조절하여 상기 제1 이차전지 셀 및 제2 이차전지 셀의 온도를 조절하는 이차전지 온도 조절 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스 각각은, 그 내부에 수용되는 배터리 셀에 구비된 전극 리드가 외부로 인출되도록 하는 리드 인출부를 구비하는 이차전지 온도 조절 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 이차전지 온도 조절 시스템; 및
    상기 제1 셀 케이스 및 제2 셀 케이스를 수용하는 케이스 수용부를 구비하며 상기 제1 이차전지 셀 및 제2 이차전지 셀과 전기적으로 연결되어 충방전을 수행하는 충방전 지그;
    를 포함하는 이차전지의 충방전 테스트 시스템.
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