KR20170041103A - A device for collecting inner gas in secondary battery and charging/discharging in secondary battery - Google Patents

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KR20170041103A
KR20170041103A KR1020150140641A KR20150140641A KR20170041103A KR 20170041103 A KR20170041103 A KR 20170041103A KR 1020150140641 A KR1020150140641 A KR 1020150140641A KR 20150140641 A KR20150140641 A KR 20150140641A KR 20170041103 A KR20170041103 A KR 20170041103A
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Abstract

The present invention relates to a charging/discharging device for collecting gas generated from a secondary battery, capable of collecting and analyzing the gas generated during charging or discharging in real time. The charging/discharging device for collecting the gas generated from the secondary battery includes: a battery cell housing part for housing a battery; an upper body (body-top) located at an upper portion of the battery cell housing part and electrically connected to the battery; a lower body (body-bottom) located at a lower portion of the battery cell housing part and electrically connected to the battery; an on-off valve connected to one of the upper body and the lower body; a gas collector connected to the on-off valve; and a charging/discharging unit electrically connected to the upper body and the lower body, wherein the upper body and the lower body completely seal the battery cell housing part, and the on-off valve is connected to a gas passage formed in one of the upper body and the lower body to control movement of the gas generated from the battery.

Description

충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치{A DEVICE FOR COLLECTING INNER GAS IN SECONDARY BATTERY AND CHARGING/DISCHARGING IN SECONDARY BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for collecting secondary-

본 발명은 이차전지 발생 가스의 포집장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지를 충방전함과 동시에, 이차전지의 내부에서 발생하는 가스를 포집하여, 분석할 수 있도록 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary cell generating gas collecting device, and more particularly, to a secondary cell generating gas collecting device for collecting and analyzing a gas generated in a secondary cell, And more particularly,

리튬이온 전지는 작동 시에 수소, 산소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판 등의 가스성분이 발생하게 된다. 이렇게 발생된 가스의 조성 및 함량에 대한 정보는 전지소재의 개발, 전지제조공정 최적화, 전지 불량원인의 파악 등에 있어 유용하게 유용하게 이용될 수 있다.In a lithium ion battery, gas components such as hydrogen, oxygen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, and propane are generated during operation. Information on the composition and content of the gas thus generated can be usefully used for development of a battery material, optimization of a battery manufacturing process, and identification of a cause of a battery failure.

현재 리튬이온 전지의 충전 및 방전 시 전지 내부에 발생한 가스의 분석은 일정한 전압으로 충전 또는 방전한 셀을 밀폐된 공간에 넣고 개방하여 가스를 채취여 분석하고 있는데, 이러한 방식의 분석방법은 가스의 발생시점이나 충방전 중 가스조성의 변화 등은 관찰이 불가하기 때문에, 이를 파악하기 위해서는 다수의 전지를 각각 다른 전압으로 충전 또는 방전 후 가스를 채취하여 분석하고 있어 비용상의 낭비가 있을 뿐만 아니라, 전지간의 편차가 생긴다는 등의 문제점이 있다.In the analysis of the gas generated inside the battery during the charging and discharging of the lithium ion battery, the cells charged or discharged at a constant voltage are put into a closed space and opened to analyze the gas. Since it is impossible to observe changes in the gas composition during charging or discharging, many batteries are charged or discharged at different voltages and analyzed after gas is collected. In addition, there is a waste of cost, There is a problem that a deviation occurs.

따라서, 단일전지를 이용하여 충전 또는 방전 중에 발생하는 가스를 실시간으로 채취하여 분석할 수 있는 장치에 대한 연구의 필요성이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to study a device capable of collecting and analyzing gas generated during charging or discharging in real time using a single cell.

JP 2755929 B2JP 2755929 B2

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, In order to solve the above problems of the prior art,

본 발명은 단일전지를 이용하여 충전 또는 방전 중에 발생하는 가스를 실시간으로 채취하여 분석할 수 있는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a device for collecting secondary gas generated from a secondary battery for charging / discharging, which can collect and analyze gas generated during charging or discharging using a single battery in real time.

상기의 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,

본 발명은 전지를 수납하는 전지 셀 수납부; 상기 전지 셀 수납부의 상부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 상부바디(Body-Top); 상기 전지 셀 수납부의 하부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 하부바디(Body-Bottom); 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 연결되는 개폐 밸브(On-Off valve); 상기 개폐 밸브와 연결된 가스 포집기; 및 상기 상부바디 및 하부바디에 전기적으로 연결되는 충방전기;를 포함하고, 상기 상부바디 및 하부바디는 상기 전지 셀 수납부를 완전 밀폐시키고, 상기 개폐 밸브는 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 형성된 가스 통로와 연결되어, 전지에서 발생한 가스의 이동을 제어하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치를 제공한다.The present invention relates to a battery cell housing part for housing a battery; A body-top located at an upper portion of the battery cell compartment and electrically connected to the battery; A lower body (Body-Bottom) located under the battery cell compartment and electrically connected to the battery; An on-off valve connected to one of the upper body and the lower body; A gas collector connected to the on-off valve; And a charge / discharge unit electrically connected to the upper body and the lower body, wherein the upper body and the lower body completely seal the battery cell receiving part, and the on / off valve is formed in any one of the upper body and the lower body The present invention also provides an apparatus for collecting secondary gas generated from a secondary battery connected to a gas passage and controlling the movement of gas generated in the secondary battery.

본 발명의 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치에 따르면, According to the apparatus for collecting the generated gas for secondary battery for charge / discharge of the present invention,

단일전지를 이용하여 충전 또는 방전 중에 발생하는 가스를 실시간으로 채취하여 분석함에 따라서, 종래의 방법에 비하여 경제적일 뿐만 아니라, 분석대상인 전지간의 편차를 줄일 수 있다는 장점이 있다. The present invention is advantageous in that not only is it economical compared to the conventional method, but also a deviation between the cells to be analyzed can be reduced by collecting and analyzing the gas generated during charging or discharging using the single cell in real time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치의 모식도를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스시료 고속 분석장치를 이용하여 분석한 가스 크로마토그래피 결과를 나타낸 그래프이다.
FIG. 1 is a schematic view of a collecting device for generating a charge / discharge secondary cell rechargeable gas according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a view showing a device for collecting a generated gas for rechargeable discharge secondary cell according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a photograph of a collecting device for generating a charge / discharge secondary cell generated gas according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the results of gas chromatography analysis using a gas sample high-speed analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the collecting device for the secondary cell for generating charge / discharge of secondary cells according to the present invention will be described in detail.

하기의 구체적 설명은 본 발명의 일 실시예에 대한 설명이므로, 비록 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.The following detailed description is merely an example of the present invention, and therefore, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 각 도면에서 유사한 참조부호는 유사한 구성요소에 대하여 사용하였다.Like numbers refer to like elements in the various figures of the present invention.

본 발명에 있어서, "및/또는" 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들 중 어느 하나 또는 이들의 포함하는 조합을 포함한다.In the present invention, the term "and / or" includes any one or a combination of a plurality of the listed items.

본 발명에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있거나 또는 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.In the present invention, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it is understood that the element may be directly connected or connected to the other element, .

본 발명에 있어서, 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.In the present invention, the singular expressions include plural expressions unless otherwise specified.

본 발명에 있어서, "포함한다" "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지칭하는 것이고, 언급되지 않은 다른 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가될 수 있는 가능성을 배제하지 않는다.
In the present invention, terms such as "comprising "," comprising ", or "having ", and the like, refer to the presence of features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof described in the specification Does not exclude the possibility that other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof may be present or added.

종래기술에서는 리튬이온 전지의 충전 및 방전 시 전지 내부에 발생한 가스의 분석을 위하여, 일정한 전압으로 충전 또는 방전한 셀을 밀폐된 공간에 넣고 개방하여 가스를 채취여 분석하고 있는데, 이러한 방식의 분석방법은 가스의 발생시점이나 충방전 중 가스조성의 변화에 대한 분석이 어렵기 때문에, 이를 파악하기 위하여 다수의 전지를 각각 다른 전압으로 충전 또는 방전 후 가스를 채취하여 분석하고 있다. 따라서, 비용상의 낭비가 있을 뿐만 아니라, 전지간의 편차가 생긴다는 등의 문제가 있었다. 이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 바, 단일전지를 이용하여 충전 또는 방전 중에 발생하는 가스를 실시간으로 채취하여 분석함으로써, 이를 해결할 수 있다는 것을 발견하였다.
In the prior art, in order to analyze the gas generated inside the battery during charging and discharging of the lithium ion battery, cells charged or discharged at a constant voltage are put in an enclosed space and opened to analyze the gas for analysis. It is difficult to analyze the change of the gas composition during the generation of the gas or during charging and discharging. Therefore, in order to understand this, it is analyzed by collecting the gas after charging or discharging the plural batteries with different voltages. Therefore, not only is there a waste of cost, but also there is a problem that a deviation occurs between the batteries. Accordingly, the present inventors have made intensive efforts to solve the above problems, and have found that the present invention can solve this problem by collecting and analyzing gas generated during charging or discharging in real time using a single cell.

구체적으로, 본 발명의 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치는, Specifically, in the apparatus for collecting the secondary cell for generating charge / discharge of secondary cells according to the present invention,

전지를 수납하는 전지 셀 수납부; 상기 전지 셀 수납부의 상부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 상부바디(Body-Top); 상기 전지 셀 수납부의 하부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 하부바디(Body-Bottom); 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 연결되는 개폐 밸브(On-Off valve); 상기 개폐 밸브와 연결된 가스 포집기; 및 상기 상부바디 및 하부바디에 전기적으로 연결되는 충방전기를 포함하는 것을 특징으로 한다. A battery cell housing section for housing the battery; A body-top located at an upper portion of the battery cell compartment and electrically connected to the battery; A lower body (Body-Bottom) located under the battery cell compartment and electrically connected to the battery; An on-off valve connected to one of the upper body and the lower body; A gas collector connected to the on-off valve; And a charge / discharge unit electrically connected to the upper body and the lower body.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Fig.

먼저, 본 발명의 전지 셀 수납부는 분석 대상인 전지를 수납하는 역할을 한다. First, the battery cell housing part of the present invention serves to house a battery to be analyzed.

상기 전지로는, 당업계에서 분석하는 대상인 전지라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 리튬 이차전지일 수 있으며, 보다 바람직하게는 코인형 리튬 이차 전지 일 수 있다. 상기 코인형 리튬 이차 전지의 경우, 종래의 포집장치로는 가스 포집이 쉽지 않았으나, 본 발명에 따른 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치를 이용하면, 용이하게 발생 가스를 포집할 수 있다.The battery is not particularly limited as long as it is a battery to be analyzed in the art, but it may preferably be a lithium secondary battery, more preferably a coin-type lithium secondary battery. In the case of the coin-type lithium secondary battery, it is not easy to trap the gas in the conventional trapping device. However, when the trapping device for generating the secondary cell for recharge / discharge according to the present invention is used, the generated gas can be collected easily.

상기 전지 셀 수납부는 후술하는 상부바디 및 하부바디에 의하여, 외부환경과 분리되어 밀폐되며, 충방전 동안 발생한 가스는 밀폐된 공간인 전지 셀 수납부 내에 확산된다.
The battery cell compartment is separated from the external environment by an upper body and a lower body to be described later, and gas generated during charging and discharging is diffused in the battery cell compartment, which is a closed space.

다음으로, 본 발명의 상부바디(Body-Top)는 상기 전지 셀 수납부의 상부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 역할을 한다. 또한, 본 발명의 하부바디(Body-Bottom)는 상기 전지 셀 수납부의 하부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 역할을 한다. Next, the upper body (Body-Top) of the present invention is located at the upper part of the battery cell compartment and is electrically connected to the battery. In addition, the lower body (Body-Bottom) of the present invention is located below the battery cell compartment and is electrically connected to the battery.

상기 상부바디 및 하부바디는 서로 맞닿아 연결되어 있으며, 이를 통하여, 상기 전지 셀 수납부를 완전 밀폐시킬 수 있다. 상기 완전 밀폐를 위하여, 상기 상부바디 및 하부바디는 O-ring에 의하여 밀폐될 수 있으며, 상기 O-ring의 재질은 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 viton(바이톤), teflon coating 등으로 이루어질 수 있다.The upper body and the lower body are in contact with each other to thereby seal the battery cell housing part completely. For the complete sealing, the upper body and the lower body may be sealed by an O-ring, and the material of the O-ring is not particularly limited, but it may be made of viton (viton), teflon coating or the like .

또한, 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에는 진공펌프가 연결될 수 있다. 상기 진공펌프를 이용하여, 전지 내부에서 발생하는 가스를 제거하거나, 전지 셀 수납부, 장치 내부 등에 존재하는 가스를 제거할 수 있다. 상기 진공펌프의 제어는 다양한 방법으로 제어될 수 있으며, 바람직하게는 후술하게 되는 개폐 밸브(On-Off valve)를 사용하여 제어할 수 있다.In addition, a vacuum pump may be connected to at least one of the upper body and the lower body. The vacuum pump can be used to remove gas generated in the battery, or to remove gas existing in the battery cell compartment or inside the apparatus. The control of the vacuum pump may be controlled by various methods, and preferably by using an on-off valve as will be described later.

또한, 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 불활성 가스 주입장치가 연결될 수 있다. 상기 불활성 가스 주입장치를 이용하여, 상기 전지 셀 수납부, 장치 내부에 불활성 가스를 주입하여 압력을 조절할 수 있다. 상기 불활성 가스는, 당업계에서 사용하는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 Ar 가스를 이용하여 압력을 조절할 수 있다. 상기 불활성 가스 주입장치의 제어는 다양한 방법으로 제어될 수 있으며, 바람직하게는 후술하게 되는 개폐 밸브(On-Off valve)를 사용하여 제어할 수 있다.
In addition, an inert gas injection device may be connected to at least one of the upper body and the lower body. By using the inert gas injection device, an inert gas may be injected into the battery cell housing part and the device to control the pressure. The inert gas is not particularly limited as long as it is used in the art, but it is preferable to control the pressure by using Ar gas. The control of the inert gas injection device can be controlled by various methods, and preferably, it can be controlled by using an on-off valve which will be described later.

또한, 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에는 용수철이 설치될 수 있다. 본 발명의 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치는 상기 용수철을 이용하여 전지셀 수납부의 전지와 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상과 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 이를 통하여 전지셀과 후술하는 충방전기가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 상부바디 및 하부바디는 후술하는 충방전기와의 전기적 연결을 위하여, 단자를 포함할 수 있다.In addition, a spring may be installed on at least one of the upper body and the lower body. The collecting device for the discharge gas for secondary battery according to the present invention can be electrically connected to at least one of the battery of the battery cell housing part and the upper body and the lower body using the spring, The charge / discharge unit can be electrically connected. In addition, the upper body and the lower body may include terminals for electrical connection with a charge / discharge unit, which will be described later.

또한, 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 전지 관통용 돌출부재를 포함할 수 있다. 상기 전지 관통용 돌출부재는 상기 전지셀 수납부 내에 위치하는 전지셀에 구멍을 내어, 이차전지 내부의 발생 가스를 외부로 빼낼 수 있도록 한다. 이를 통하여, 충전 또는 방전 중에 발생하는 가스를 실시간으로 채취할 수 있게 된다.In addition, the at least one of the upper body and the lower body may include a protrusion member for penetrating the battery. The battery penetration protruding member makes a hole in the battery cell located in the battery cell compartment so that the generated gas inside the battery cell can be taken out to the outside. Thus, it is possible to collect the gas generated during charging or discharging in real time.

상기 상부바디 및 하부바디의 재질은, 당해 업계에서 사용하는 것으로서 전기전도성이 낮은 것이라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 수지, PEEK (Polyetheretherketon) 수지, 테프론 수지 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 적절한 방전 처리를 통하여 SUS와 같은 금속재료도 사용할 수 있다.
The material of the upper body and the lower body is not particularly limited as long as the material has low electric conductivity and is preferably selected from the group consisting of PTFE (Polytetrafluoroethylene) resin, PEEK (Polyetheretherketone) resin, Teflon resin and the like And metal materials such as SUS can be used through appropriate discharge treatment.

본 발명의 개폐 밸브(On-Off valve)는 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 연결되어, 전지에서 발생한 가스를 가스 포집기로 이동시키는 것을 제어하거나, 진공 펌프와 연결하여 장치의 클리닝을 할 수 있는 역할을 한다. 또한 상기 개폐 밸브는 불활성 가스 주입장치의 제어에도 사용할 수 있다.The on-off valve of the present invention is connected to any one of the upper body and the lower body to control the movement of the gas generated in the battery to the gas collector, or to connect the vacuum pump to the apparatus, . The on-off valve can also be used to control an inert gas injection device.

상기 개폐 밸브와 전지셀 수납부 내의 가스의 연결을 위하여, 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에는 가스 통로(Gas Line)이 형성될 수 있으며, 이들이 연결되어, 전지 내부의 발생 가스가 가스 통로 및 개폐 밸브를 거쳐, 후술 하는 가스 포집기로 이동할 수 있다.
A gas line may be formed in one of the upper body and the lower body to connect the gas in the battery cell compartment to the on-off valve, It is possible to move to a gas collecting device to be described later via the opening / closing valve.

본 발명의 가스 포집기는 상기 개폐 밸브와 연결되어, 전지 내부에서 발생한 가스를 포집하는 역할을 한다. 상기 가스 포집기로는 당업계에서 사용하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 가스샘플링 루프등을 사용할 수 있다. 상기 개폐 밸브를 열어줌에 따라서, 전지 내부에서 발생한 가스가 확산되어 가스를 포집할 수 있게 된다.
The gas collector of the present invention is connected to the on-off valve and collects the gas generated inside the battery. The gas collector can be used without any particular limitations as long as it is used in the art. Preferably, a gas sampling loop or the like can be used. As the opening / closing valve is opened, the gas generated in the inside of the battery is diffused and the gas can be collected.

본 발명의 충방전기는 상기 상부바디 및 하부바디에 전기적으로 연결되어, 상기 전지셀의 충방전을 하는 역할을 한다. 본 발명의 충방전기는, 상기 상부바디 및 하부바디에 연결되어 있는 상기 단자, 즉 양극 단자 및 음극 단자와 전기적으로 연결되어 있으며, 이를 이용하여 충방전을 진행하게 된다. 특히, 상기 양극 단자 및 음극 단자는 상기 상부바디 및 하부바디에 설치되어 있는 용수철을 이용하여, 각 단자가 전지와 접촉이 잘 되도록 할 수 있다.
The charge / discharge unit of the present invention is electrically connected to the upper body and the lower body to charge and discharge the battery cell. The charge / discharge device of the present invention is electrically connected to the terminals, that is, the positive terminal and the negative terminal, which are connected to the upper body and the lower body, and charge / discharge is performed using the terminals. In particular, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be easily brought into contact with the battery by using the springs provided in the upper and lower bodies.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Changes and modifications may fall within the scope of the appended claims.

실시예Example

충방전Charging and discharging 겸용 이차전지 발생 가스의  Combined secondary battery generated gas 포집장치를Collecting device 이용한  Used GCGC 분석결과 Analysis

코인형 리튬이온전지를 도 2 및 도 3과 같이 제조한 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치에 위치시킨 후, 0.31mAh (0.1C)의 조건으로 충방전을 진행하였다. 이 후, 20분 간격으로 개폐 밸브를 열어서, 전지 내부의 발생 가스를 가스 포집관에 포집한 후, 이를 가스크로마토그래피(Agilent 사 6890 GC/FID/TCD제)로 분석하였다.The coin-type lithium ion battery was placed in the collecting device for the discharge gas for generating charge / discharge of the secondary battery produced as shown in FIGS. 2 and 3, and then charged and discharged under the condition of 0.31 mAh (0.1 C). Thereafter, the open / close valve was opened at intervals of 20 minutes, and the generated gas inside the battery was collected in a gas collecting tube and analyzed by gas chromatography (Agilent 6890 GC / FID / TCD).

상기 분석한 결과를 도 4에 나타내었다.The results of the above analysis are shown in FIG.

도 4에서와 같이, 본 발명의 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치를 이용하면, 충전시간에 따른 CO, CO2, 에틸렌 등의 가스의 변화량을 실시간으로 연속하여 분석할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 4, it was confirmed that the use of the apparatus for collecting the generated secondary cell for rechargeable discharge secondary battery of the present invention can continuously analyze the amount of change of gas such as CO, CO 2, and ethylene depending on the charging time in real time .

Claims (10)

전지를 수납하는 전지 셀 수납부;
상기 전지 셀 수납부의 상부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 상부바디(Body-Top);
상기 전지 셀 수납부의 하부에 위치하여 전지와 전기적으로 연결되는 하부바디(Body-Bottom);
상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 연결되는 개폐 밸브(On-Off valve);
상기 개폐 밸브와 연결된 가스 포집기; 및
상기 상부바디 및 하부바디에 전기적으로 연결되는 충방전기;를 포함하고,
상기 상부바디 및 하부바디는 상기 전지 셀 수납부를 완전 밀폐시키고,
상기 개폐 밸브는 상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나에 형성된 가스 통로와 연결되어, 전지에서 발생한 가스의 이동을 제어하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
A battery cell housing section for housing the battery;
A body-top located at an upper portion of the battery cell compartment and electrically connected to the battery;
A lower body (Body-Bottom) located under the battery cell compartment and electrically connected to the battery;
An on-off valve connected to one of the upper body and the lower body;
A gas collector connected to the on-off valve; And
And a charge / discharge unit electrically connected to the upper body and the lower body,
The upper body and the lower body completely seal the battery cell housing part,
Wherein the opening / closing valve is connected to a gas passage formed in any one of the upper body and the lower body to control movement of gas generated in the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 용수철이 설치되고, 상기 용수철이 전지를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein a spring is installed on at least one of the upper body and the lower body, and the spring electrically connects the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 진공펌프가 연결된 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein a vacuum pump is connected to at least one of the upper body and the lower body.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 불활성 가스 주입장치가 연결된 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein an inert gas injection device is connected to at least one of the upper body and the lower body.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디는 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 수지, PEEK (Polyetheretherketon) 및 테프론 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein the upper body and the lower body are made of any one selected from the group consisting of PTFE (Polytetrafluoroethylene) resin, PEEK (Polyetheretherketone), and Teflon resin.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디는 O-ring에 의하여 밀폐되는 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein the upper body and the lower body are sealed by an O-ring.
청구항 6에 있어서,
상기 O-ring의 재질은 viton(바이톤), teflon coating인 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method of claim 6,
Wherein the O-ring is made of Viton (Viton) or Teflon coating.
청구항 1에 있어서,
상기 상부바디 및 하부바디 중 어느 하나 이상에 전지 관통용 돌출부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the upper body and the lower body includes a protrusion for passing through the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지는 리튬 이차 전지인 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지는 코인형 리튬 이차 전지인 것을 특징으로 하는 충방전 겸용 이차전지 발생 가스의 포집장치.
The method according to claim 1,
Wherein the secondary battery is a coin type lithium secondary battery.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190119500A (en) * 2018-04-12 2019-10-22 주식회사 엘지화학 Apparatus for collecting inner gas in secondary electric cell and method thereof
KR20190132906A (en) * 2018-05-21 2019-11-29 주식회사 엘지화학 Apparatus for collecting inner gas in secondary electric cell and method thereof for charging and discharging
KR20200005983A (en) * 2018-07-09 2020-01-17 주식회사 엘지화학 Apparatus for real-time collecting inner gas in pouch type secondary electric cell while charging and discharging and method thereof
US11437658B2 (en) 2019-05-07 2022-09-06 Lg Chem, Ltd. Apparatus for collecting gas in secondary battery
US11489228B2 (en) 2017-10-26 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Component for measuring pressure change in pouch-type battery, and method for measuring pressure change in pouch-type battery by using same
WO2023120910A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Gas collection device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755929B2 (en) 1994-12-28 1998-05-25 サムスン ディスプレイ デバイシス カンパニー、リミテッド Battery internal pressure measurement device
JP2002313437A (en) * 2001-04-10 2002-10-25 Asahi Kasei Corp Method and device for measuring gas quantity in sealed battery
KR20120050667A (en) * 2010-11-11 2012-05-21 주식회사 엘지화학 Apparatus for real time analyzing inner gas in secondary electric cell
KR20150032034A (en) * 2013-09-17 2015-03-25 한국전기연구원 Test system for secondary battery
KR20150053199A (en) * 2013-11-07 2015-05-15 현대모비스 주식회사 Analyzing jig for secondary electric cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755929B2 (en) 1994-12-28 1998-05-25 サムスン ディスプレイ デバイシス カンパニー、リミテッド Battery internal pressure measurement device
JP2002313437A (en) * 2001-04-10 2002-10-25 Asahi Kasei Corp Method and device for measuring gas quantity in sealed battery
KR20120050667A (en) * 2010-11-11 2012-05-21 주식회사 엘지화학 Apparatus for real time analyzing inner gas in secondary electric cell
KR20150032034A (en) * 2013-09-17 2015-03-25 한국전기연구원 Test system for secondary battery
KR20150053199A (en) * 2013-11-07 2015-05-15 현대모비스 주식회사 Analyzing jig for secondary electric cell

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11489228B2 (en) 2017-10-26 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Component for measuring pressure change in pouch-type battery, and method for measuring pressure change in pouch-type battery by using same
KR20190119500A (en) * 2018-04-12 2019-10-22 주식회사 엘지화학 Apparatus for collecting inner gas in secondary electric cell and method thereof
KR20190132906A (en) * 2018-05-21 2019-11-29 주식회사 엘지화학 Apparatus for collecting inner gas in secondary electric cell and method thereof for charging and discharging
KR20200005983A (en) * 2018-07-09 2020-01-17 주식회사 엘지화학 Apparatus for real-time collecting inner gas in pouch type secondary electric cell while charging and discharging and method thereof
US11437658B2 (en) 2019-05-07 2022-09-06 Lg Chem, Ltd. Apparatus for collecting gas in secondary battery
WO2023120910A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Gas collection device

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