KR20190100736A - 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지셀의 절연저항측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양품의 파우치형 이차전지셀을 선별하기 위하여 파우치형 이차전지셀의 절연저항을 측정하는 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 상기 제1전극시트(13) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 상기 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 상기 전극조립체(10)와 연결되며 상기 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정장치(100)를 개시한다.

Description

이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템{Insulation resistance measurement apparatus for secondary cell and system having the same}

본 발명은 이차전지셀의 절연저항측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양품의 파우치형 이차전지셀을 선별하기 위하여 파우치형 이차전지셀의 절연저항을 측정하는 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템에 관한 것이다.

일반적으로 화학전지는 양전극과 음전극의 전극 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다.

이러한 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 일차전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 이차전지로 구분된다.

이차전지는 산업 전반에 걸쳐 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일예로 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있을 뿐만 아니라 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목 받고 있다.

이차전지는 전극 조립체를 수용하고 있는 케이스의 형상에 따라 여러 가지로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로 원통형, 각형, 파우치형 등이 있다.

통상적으로 원통형 이차전지는 원통형 알루미늄캔을 사용하고, 각형 이차전지는 각형의 알루미늄캔을 사용하며, 파우치형 이차전지는 알루미늄 등의 소재로 된 박판의 알루미늄 라미네이트 필름을 팩 형태로 한 파우치로 밀봉한 것으로 상대적으로 경량이면서 안정성이 우수하여 근래 들어 널리 사용되고 있다.

예로서, 파우치형 이차전지셀의 구성을 살펴보면, 음전극과 양전극 사이에 분리막인 세퍼레이터(separator)를 개재시켜 이루어진 전극조립체인 스택(stack)과, 이 스택을 내부에 밀봉 수용하는 것으로 알루미늄-라미네이트 필름으로 이루어진 파우치 그리고, 상기 스택에 일단이 연결되고 타단은 파우치의 외부로 노출되어 외부로 전류를 유도하기 위한 판상(板狀)의 음양극용 리드탭으로 구성된다.

이차전지셀은, 음전극, 양전극 및 그 사이에 개재되는 분리막으로 구성되는 전극조립체가 수용된 파우치 내부에 전해질을 주입한 후 밀봉함으로써 완성됨이 일반적이다.

한편, 나일론층, 알루미늄층 및 파우치의 안쪽면을 이루는 P.P층(Poly propylene)으로 이루어지는 파우치에서, P.P층에 스크래치나 찍힘이 발생되면 해당 부분에서 전극조립체와 파우치가 쇼트(단락)될 수 있다.

또한, 파우치의 밀봉영역과 리드탭 사이에 구비되어 파우치와 리드탭 사이의 전류의 흐름을 막아주는 리드필름이 손상되거나 불량인 경우 해당 부분에서 리드탭과 파우치가 쇼트될 수 있다.

정상적인 양품의 이차전지셀의 경우 전극조립체와 파우치가 전기적으로 절연되어 이차전지셀의 폭발이나 탄화 없이 안정적인 충방전이 이루어지나, 전극조립체와 파우치 또는 리드탭과 파우치가 쇼트된 이차전지셀은 해당 쇼트된 부분으로 전류가 흐르게 되어 안전하고 안정적인 이차전지셀의 동작이 어려우므로 불량품으로 선별될 필요성이 있다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 필요성을 인식하여, 이차전지셀의 절연저항측정을 자동화하여 수행할 수 있는 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 양품이 아닌 이차전지셀이 양품의 이차전지셀로 잘못 선별되는 것을 사전에 방지하여, 이차전지셀의 절연저항측정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 상기 제1전극시트(13) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 상기 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 상기 전극조립체(10)와 연결되며 상기 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정장치(100)로서, 상기 이차전지셀(40)의 판면의 법선이 수평면과 평행을 이루도록 하나 이상의 이차전지셀(40)을 지지하는 셀지지부(110)와; 상기 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하기 위하여 상기 이차전지셀(40)과 전기적으로 접속되는 복수의 접속단자부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100)를 개시한다.

상기 절연저항측정장치(100)는, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하여 상기 이차전지셀(40)을 얼라인하는 셀얼라인부(120)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 셀얼라인부(120)는, 상기 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 하나 이상의 가압부재(121)를 구비하는 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)와, 상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 선형이동부를 포함할 수 있다.

상기 복수의 접속단자부들 중 적어도 하나는 상기 셀얼라인부(120)에 설치될 수 있다.

상기 셀지지부(110)는, 상기 이차전지셀(40)의 하부가 삽입되어 상기 파우치(20) 내측에 밀봉된 전극조립체(10)를 지지하는 하부지지브라켓(112)과, 상기 하부지지브라켓(112)을 사이에 두고 상기 하부지지브라켓(112)에 삽입된 이차전지셀(40)의 한 쌍의 판면을 지지하는 복수의 판면지지부재(114)들을 포함할 수 있다.

상기 복수의 판면지지부재(114)들은, 상기 하부지지브라켓(112)으로의 이차전지셀(40)의 삽입이 용이하도록 상단부가 외측으로 굽어질 수 있다.

상기 절연저항측정장치(100)는, 이차전지셀(40)의 존재여부를 감지하기 위하여 상기 셀지지부(110)에 설치되는 셀감지부(190)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 복수의 접속단자부들은, 상기 파우치(20)와 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 파우치접속단자부(130)를 포함할 수 있다.

상기 파우치접속단자부(130)는, 상기 이차전지셀(40)의 파우치(20)의 측면과 전기적으로 연결되는 통전부재(132)와, 상기 통전부재(132)가 고정되어 장착되는 통전부재장착부(134)와, 일단은 고정설치되며 타단은 상기 통전부재장착부(134)에 결합되는 탄성부재(136)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 접속단자부들은, 상기 파우치(20)의 통전여부를 테스트 하기 위하여 상기 파우치(20)와 전기적으로 접속되는 적어도 두 개의 파우치접속단자부(130)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 접속단자부들은, 상기 리드탭(30)와 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 리드탭접속단자부(140)를 포함할 수 있다.

상기 리드탭접속단자부(140)는, 상기 리드탭(30)를 파지하는 한 쌍의 파지부(141)와, 상기 한 쌍의 파지부(141)에 결합되어 상기 한 쌍의 파지부(141) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(146)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 파지부(141) 중 하나(142)는, 상기 리드탭(30)와의 접촉면에 상기 리드탭(30)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드탭접속단자(142a, 142b)를 구비할 수 있다.

상기 셀얼라인부(120)는, 상기 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 하나 이상의 가압부재(121)를 구비하는 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)와, 상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 선형이동부를 포함할 수 있다.

상기 리드탭접속단자부(140)는, 상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124) 중 하나에 상기 얼라인본체부(122, 124)의 길이방향을 따라 선형이동 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 절연저항측정장치(100)는, 상기 복수의 접속단자부들 중 적어도 두 개의 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부(200)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 절연저항측정부(200)는, 상기 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항측정을 위한 입력전압을 인가하는 복수의 접점들을 구비하는 입력전압공급부(210)와; 상기 복수의 접속단자부들에 공급되는 입력전압을 제어하기 위하여 상기 복수의 접속단자부들과 상기 복수의 접점들 사이의 전기적 연결을 스위칭하는 제어부(220)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 상기 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 상기 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 상기 전극조립체(10)와 연결되며 상기 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 따른 절연저항측정장치(100)와; 상기 절연저항측정장치(100)로 이차전지셀(40)을 로딩하는 로딩부와; 상기 절연저항측정장치(100)에서 절연저항측정완료된 이차전지셀(40)을 언로딩하는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정시스템을 개시한다.

본 발명에 따른 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템은, 이차전지셀에 대한 절연저항측정을 수행하는 절연저항측정장치로 이차전지셀을 공급하는 로딩부와, 절연저항측정 완료된 이차전지셀을 절연저항측정장치에서 언로딩하는 언로딩부를 포함함으로써, 이차전지셀의 절연저항측정 공정을 자동화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템은, 이차전지셀을 절연저항측정이 수행되는 위치로 얼라인하는 셀얼라인부를 포함함으로써, 이차전지셀의 절연저항측정이 미리 설정된 정확한 위치에서 수행되어 절연저항측정의 신뢰성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

이에 더하여, 본 발명은 파우치의 통전여부를 체크할 수 있는 파우치접속단자부와 리드탭의 통전여부를 체크할 수 있는 리드탭접속단자부를 포함함으로써, 불량품으로 선별되어야 할 이차전지가 접속단자부와 이차전지셀 사이의 접촉불량 또는 절연저항측정장치 자체 결함에 기인하여 양품으로 판정되는 것을 사전에 방지할 수 있고, 그에 따라 이차전지셀의 절연저항측정의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은, 본 발명의 절연저항측정장치에서 절연저항이 측정되는 이차전지셀을 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 이차전지셀의 Ⅱ-Ⅱ 방향 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항측정장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 절연저항측정장치를 보여주는 X-Z 평면도이다.
도 5는, 도 3의 절연저항측정장치를 보여주는 X-Y 평면도이다.
도 6은, 도 3의 절연저항측정장치의 셀지지부를 보여주는 Y-Z 평면도이다.
도 7은, 도 3의 절연저항측정장치의 셀얼라인부 및 접속단자부들을 보여주는 Y-Z 평면도이다.
도 8은, 도 7의 셀얼라인부를 보여주는 사시도이다.
도 9는, 도 7의 접속단자부들 중 리드탭접속단자부를 보여주는 X-Y 평면도이다.
도 10은, 도 3의 절연저항측정장치의 셀어라인부를 보여주는 사시도이다.
도 11은, 도 3의 접속단자부들 중 파우치접속단자부를 보여주는 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는, 파우치접속단자부 및 리드탭접속단자부가 이차전지셀과 접촉되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 13a 내지 도 13c는, 이차전지셀의 절연저항측정을 수행하기 위한 절연저항측정부를 구성하는 회로도 및 절연저항측정부의 동작을 보여주는 개념도이다.
도 14은, 본 발명에 따른 이차전지 절연저항측정방법을 설명하는 순서도이다.

이하 본 발명에 따른 이차전지셀의 절연저항측정장치 및 이를 포함하는 절연저항측정시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 절연저항측정시스템은, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 전극조립체(10)와 연결되며 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정장치(100)와; 절연저항측정장치(100)로 이차전지셀(40)을 로딩하는 로딩부와; 절연저항측정장치(100)에서 절연저항측정완료된 이차전지셀(40)을 언로딩하는 언로딩부를 포함한다.

상기 절연저항측정장치(100)는, 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)이 충분히 절연 되었는지 여부를 확인하기 위하여 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하는 장치이다.

여기서 본 발명에 따른 절연저항측정장치에 의하여 측정되는 이차전지셀(40)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 번갈아 가면서 적층되며 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 전극조립체(10)와 연결되며 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함한다. 여기서, 도 1은 전체로 보아 사각판형의 이차전지셀(40)을 판면에 수직한 법선방향으로 바라 본 평면도이다.

상기 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)는, 서로 번갈아가면서 적층되며 그 사이에 분리막(16)에 의하여 분리되는 전극들로서, 각각 이차전지셀(40)의 양극 및 음극을 형성하는 부재로서 전극 특성에 따라서 금속시트로 형성될 수 있다.

상기 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)에는 전극탭들(미도시)이 각 전극시트로부터 연장되어 있다.

상기 분리막(16)은, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 개재되는 부재로서, 전해질에 대한 높은 젖음성과 높은 내화학성을 가지는 재질을 가짐이 바람직하다.

상기 분리막(16)은, 이차전지셀(40)을 구성하는 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)의 재질, 전해질의 물성 등에 따라서 다양한 재질을 가질 수 있다.

상기 파우치(20)는, 전해질에 함침된 전극조립체(10)를 밀봉하는 부재로서 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)의 재질, 전해질의 물성 등에 따라서 다양한 재질을 가질 수 있다.

예로서, 상기 파우치(20)는, 알루미늄층의 일면에 나일론층, 타면에 P.P층이 라미네이트되어 형성될 수 있다.

상기 리드탭(30)는, 양극 및 음극 한 쌍으로 이루어지며, 일단은 전극조립체(10)와 연결되며 타단은 파우치(20)의 외부로 돌출된다.

상기 리드탭(30)는, 각 전극시트(12, 14)로부터 연장된 복수의 전극탭들과 용접에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 리드탭(30)의 상하면 적어도 일부에는 파우치(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위한 리드필름(31)이 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 절연저항측정장치는, 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 이차전지셀(40)의 판면의 법선이 수평면과 평행을 이루도록 하나 이상의 이차전지셀(40)을 지지하는 셀지지부(110)와; 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하기 위하여 이차전지셀(40)과 전기적으로 접속되는 복수의 접속단자부들을 포함한다.

상기 셀지지부(110)는, 이차전지셀(40)의 판면의 법선이 수평면과 평행을 이루도록 하나 이상의 이차전지셀(40)을 지지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 셀지지부(110)는, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 이차전지셀(40)의 하부가 삽입되어 파우치(20) 내측에 밀봉된 전극조립체(10)를 지지하는 하부지지브라켓(112)과, 하부지지브라켓(112)을 사이에 두고 하부지지브라켓(112)에 삽입된 이차전지셀(40)의 한 쌍의 판면을 지지하는 복수의 판면지지부재(114)들을 포함할 수 있다.

상기 하부지지브라켓(112)은, 단면이 U자형을 이루어 이차전지셀(40)의 하부측면이 삽입될 수 있는 홈이 하부측면의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.

또한, 상기 홈의 폭은, 도 6에 도시된 바와 같이 파우치(20) 내부에 밀봉된 전극조립체(10)의 폭 보다 작게 형성됨이 바람직하다.

상기 홈의 폭이 전극조립체(10)의 폭 보다 작게 형성됨으로써, 하부지지브라켓(112)의 상면에 파우치(20) 내부에 밀봉된 전극조립체(10)가 지지될 수 있다.

상기 복수의 판면지지부재(114)는, 하부지지브라켓(112)을 사이에 두고 하부지지브라켓(112)에 삽입된 이차전지셀(40)의 한 쌍의 판면을 지지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 복수의 판면지지부재(114)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수직방향을 길이방향으로 하는 지지봉으로, 하부지지브라켓(112)을 사이에 두고 하부지지브라켓(112)의 양 측면을 따라 배치될 수 있다.

한편, 상기 판면지지부재(114)는, 도시되지는 않았으나 지지봉 형태가 아닌 이차전지셀(40)의 판면에 대향하는 플레이트 형태로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 상기 복수의 판면지지부재(114)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하부지지브라켓(112)으로의 이차전지셀(40)의 삽입이 용이하도록 상단부가 외측으로 굽어질 수 있다. 그리도, 상기 복수의 판면지지부재(114)는, 판면지지부재(114)의 설치를 용이하게 하기 위하여 하단부가 외측으로 굽어질 수 있다.

이때, 상기 절연저항측정장치(100)는, 이차전지셀(40)의 존재여부를 감지하기 위하여 셀지지부(110)에 설치되는 셀감지부(190)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 셀감지부(190)는, 이차전지셀(40)이 셀지지부(110)에 존재하는지 여부를 감지하는 구성으로 다양한 센서시스템이 적용될 수 있다.

예로서, 상기 셀감지부(190)는 하부지지브라켓(112) 또는 판면지지부재(114)에 설치되는 비접촉광센서일 수 있다.

이때, 상기 셀감지부(190)는, 이차전지셀(40)의 판면에 수직한 법선방향으로 향하는 빛을 수광하는 광센서이며, 이차전지셀(40)이 셀지지부(110)에 존재하는 경우 빛이 차단되는 것을 감지하여 이차전지셀(40)의 존재여부를 감지할 수 있다.

도 3 내지 도 6은 셀감지부(190)가 비접촉 광센서로 구성되는 예를 도시하였으나, 이차전지셀(40)과의 접촉여부를 기초로 이차전지셀(40)을 감지하는 접촉센서(예로서, 로드셀 등)로 구성될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 절연저항측정장치(100)는, 이차전지셀(40)의 측면을 가압하여 이차전지셀(40)을 얼라인하는 셀얼라인부(120)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 셀얼라인부(120)는, 이차전지셀(40)의 측면을 가압하여 이차전지셀(40)을 얼라인하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 셀얼라인부(120)는, 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 하나 이상의 가압부재(121)를 구비하는 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)와; 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 선형이동부를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 수평면에 수직하게 직립한 상태로 설치됨이 바람직하다.

상기 가압부재(121)는, 셀지지부(110)에 지지된 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

상기 가압부재(121)는, 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)의 대향면에 설치되며, 이차전지셀(40)의 측면과의 접촉면에 형성된다면 다양한 위치에 설치될 수 있으며 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

예로서, 상기 가압부재(121)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 이차전지셀(40)과의 접촉면을 구비하는 플레이트로서, 얼라인본체부(122, 124)의 하측에 고정되어 설치될 수 있다.

다른 예로서, 상기 가압부재(121)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 이차전지셀(40)과의 접촉면을 구비하는 플레이트로서, 다양한 규격을 가지는 이차전지셀(40)들에 대한 테스트를 수행하기 위하여, 얼라인본체부(122, 124)에 얼라인본체부(122, 124)의 길이방향을 따라 이동가능하도록 설치될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 절연저항측정장치는, 한번에 복수개의 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정을 수행하기 위하여, 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 복수개 구비할 수 있다. 예로서, 상기 절연저항측정장치는, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 두 개 구비할 수 있다.

이때, 상기 절연저항측정장치는, 이에 대응하여 복수의 셀지지부(110)를 포함하도록 구성된다. 그리고, 복수의 얼라인본체부(122, 124) 및 복수의 셀지지부(110)는, 장치의 크기를 최소화 하며 절연저항측정 동시에 수행하는 하는 것을 보다 용이하게 하기 위하여, 셀지지부(110)에 지지된 이차전지셀(40)의 판면에 수직한 법선방향을 따라 배치됨이 바람직하다.

상기 선형이동부는, 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 선형이동부는, 공압 또는 유압에 의해 구동되는 액추에이터로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 얼라인본체부(122, 124)는, 선형이동부에 의해 얼라인본체부(122, 124)의 하측에 결합되는 선형이동가이드(123)를 따라 선형이동될 수 있다. 상기 선형이동가이드(123)는 셀지지부(40)에 지지된 이차전지셀(40)의 판면에 수직한 방향으로 형성되는 경로가이드로 다양한 구성이 가능하다.

상기 절연저항측정장치가 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 복수개 포함하는 경우, 셀지지부(110)에 대해 같은 측에 배치되는 얼라인본체부(122, 124)들은 결합부재를 통해 결합되어 하나의 선형이동부에 의해 선형이동되도록 구성됨이 바람직하다.

상기 복수의 접속단자부들은, 셀지지부(110) 및 셀얼라인부(120) 중 적어도 하나에 설치되어 이차전지셀(40)과 전기적으로 접속되며, 이차전지셀(40)의 절연저항측정을 위한 입력전압이 인가되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

상기 복수의 접속단자부들은, 전도성재질로 이루어지며 이차전지셀(40)과 전기적으로 연결되는 접속부을 구비한다면 다양한 형상, 재질이 가능하며 다양한 위치에 설치될 수 있다.

예로서, 상기 복수의 접속단자부들 중 적어도 하나는, 셀얼라인부(120)에 설치될 수 있다.

두 개의 접속단자부가 이차전지셀(40)의 두 개의 측정지점에 각각 전기적으로 연결되는 경우, 두 개의 측정지점 사이에 특정한 입력전압이 인가될 수 있다.

예로서, 상기 복수의 접속단자부는, 파우치(20), 특히 파우치(20)의 측면과 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 파우치접속단자부(130)를 포함할 수 있다.

상기 파우치접속단자부(130)는, 파우치(20) 측면(파단면)에 노출된 라미네이트된 알루미늄층에 접촉되어 파우치(20)와 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 파우치접속단자부(130)는, 파우치(20)의 측면에 접속될 수 있다면 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예로서, 상기 파우치접속단자부(130)는 얼라인본체부(122, 124) 또는 구조물(1)의 상면과 이차전지셀(40) 하부 측면 사이에 설치될 수 있다.

상기 파우치접속단자부(130)가 얼라인본체부(122, 124)에 설치되는 경우, 다양한 규격의 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정이 가능하도록, 얼라인본체부(122, 124)에 형성된 가이드경로를 따라 상하이동 가능하게 설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 파우치접속단자부(130)는, 적어도 두 개 이상으로 복수 개 구비됨이 바람직하다. 예로서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일측의 얼라인본체부(122)에 상하로 이격되어 설치되는 두 개의 파우치접속단자부(130)와, 하측에 설치되어 파우치(20)의 하부 측면에 접촉되는 두 개의 파우치접속단자부(130)를 포함하여 총 4 개의 파우치접속단자부(130)를 포함할 수 있다.

복수의 파우치접속단자부(130)들 중 일부는 측정대상이 되는 이차전지셀(40)의 크기에 따라 사용되지 않을 수 있으며, 차후 소모품(예로서, 통전부재(132))에 대한 유지보수를 대비하여 스페어 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.

다만, 본 발명은 후술하는 이차전지셀 절연저항측정방법을 위하여, 적어도 두 개의 파우치접속단자부(130)를 포함함이 바람직하다.

구체적으로, 상기 파우치접속단자부(130)는, 이차전지셀(40)의 파우치(20)의 측면과 전기적으로 연결되는 통전부재(132)와, 통전부재(132)가 고정되어 장착되는 통전부재장착부(134)와, 일단은 고정설치되며 타단은 통전부재장착부(134)에 결합되는 탄성부재(136)를 포함할 수 있다.

상기 통전부재(132)는, 전기전도성 재질로 이루어져 파우치(20)의 측면과 전기적으로 연결되는 구성으로 다양한 재질 및 형상이 가능하다.

상기 통전부재(132)는, 전기전도성 재질이라면 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 파우치(20)는 얇은 필름이므로 외력이 가해지면 가장자리 밀봉된 측면부분의 변형이 발생되기 쉬우므로, 탄성을 가지는 도전성고무(통전고무)로 이루어짐이 바람직하다.

상기 통전부재(132)는, 케이블(미도시) 등을 통해 외부 전력선, 전압공급선, 접지선 등과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 통전부재(132)는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 이차전지셀(40)의 측면에 노출되는 파우치(20)의 단면(파단면)에 접촉될 수 있다.

상기 통전부재장착부(134)는, 통전부재(132)가 고정되어 장착되어 통전부재(132)를 지지하는 구성으로 다양한 형상, 재질이 가능하다.

상기 탄성부재(136)는, 일단은 고정설치되며 타단은 통전부재장착부(134)에 결합되어 통전부재장착부(134)의 탄성적인 위치변위를 가능하게 하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다. 상기 탄성부재(136)는, 도면 상 코일스프링으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 도 8은 얼라인본체부(122)에 설치되는 파우치접속단자부(130)를 도시하고 있다. 이때, 상기 파우치접속단자부(130)는 통전부재장착부(134)를 얼라인본체부(122)에 결합시키는 결합부재(138)을 추가로 포함할 수 있다.

이때, 상기 파우치접속단자부(130)는 얼라인본체부(122)의 X축 방향 선형이동에 의하여 파우치(20)의 측면에 접근하여 밀착될 수 있다. 상기 파우치접속단자부(130)의 밀착과정에서 탄성부재(136)에 의해 탄성적으로 변위될 수 있으므로, 얼라인본체부(122)의 선형이동에도 불구하고 파우치(20)와 파우치접속단자부(130) 사이의 접촉이 이루어지지 않는 접촉불량 현상이 최소화 될 수 있다.

또한, 도 6은 파우치(20)의 하부 측면에 접촉되는 파우치접속단자부(130)를 도시하고 있다. 이때, 상기 파우치접속단자부(130)는 통전부재장착부(134)를 구조물(1)에 결합시키는 결합부재(138)을 추가로 포함할 수 있다.

한편, 상기 복수의 접속단자부들은, 리드탭(30)와 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 리드탭접속단자부(140)를 포함할 수 있다.

상기 리드탭접속단자부(140)는, 파우치(20) 외부로 돌출된 리드탭(30)에 접촉되어 리드탭(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 리드탭접속단자부(140)는, 리드탭(30)에 접속될 수 있다면 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예로서, 상기 리드탭접속단자부(140)는, 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124) 중 하나에 얼라인본체부(122, 124)의 길이방향을 따라 선형이동 가능하도록 설치될 수 있다.

즉, 상기 리드탭접속단자부(140)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 결합부재(149)를 통해 얼라인본체부(122, 124)에 설치될 수 있다. 이때, 상기 리드탭접속단자부(140)의 결합부재(149)는, 다양한 규격의 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정 또는 다른 리드탭(30)에 대한 통전테스트가 가능하도록, 얼라인본체부(122, 124)에 형성된 가이드경로를 따라 상하이동 가능하게 설치됨이 바람직하다. 한편, 도 7은 하나의 셀지지부(100)에 하나의 리드탭접속단자부(140)가 대응되어 설치되는 경우를 도시하였으나 하나의 셀지지부(100)에 복수의 리드탭접속단자부(140)가 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

구체적으로, 상기 리드탭접속단자부(140)는, 리드탭(30)를 파지하는 한 쌍의 파지부(141)와, 한 쌍의 파지부(141)에 결합되어 한 쌍의 파지부(141) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(146)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 파지부(141)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 리드탭(30)의 양면을 파지하도록 수평방향으로 대향하여 배치될 수 있다.

상기 한 쌍의 파지부(141) 중 리드탭(30)와의 접촉면에는 리드탭(30)와 전기적으로 연결되는 전기전도성 재질의 하나 이상의 리드탭접속단자(142a, 142b)가 구비될 수 있다.

예로서, 상기 한 쌍의 파지부(141) 중 하나(142)는, 리드탭(30)와의 접촉면에 리드탭(30)와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 리드탭접속단자(142a, 142b)를 구비할 수 있다.

다만, 본 발명은 후술하는 이차전지셀 절연저항측정방법을 위하여, 적어도 한 쌍의 리드탭접속단자(142a, 142b)를 포함함이 바람직하다.

상기 한 쌍의 리드탭접속단자(142a, 142b)는 리드탭(30)의 서로 다른 측정지점에 각각 접촉된다.

상기 간격조절부(146)는, 리드탭접속단자(142a, 142b)를 리드탭(30)에 밀착시키기 위하여 한 쌍의 파지부(141)에 결합되어 한 쌍의 파지부(141) 사이의 간격을 조절하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 간격조절부(146)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 파지부(141) 중 하나(142)를 Y축 방향(도면 기준)으로 이동시키는 제1구동부(146a)와, 제1구동부(146a)와 독립적으로 한 쌍의 파지부(141) 중 나머지 하나(144)를 Y축 방향(도면 기준)으로 이동시키는 제2구동부(146b)를 포함할 수 있다.

상기 하나의 파지부(142)는 제1구동부(146a)에 의해 선형이동되는 제1고정부재(147)와 고정결합되고, 나머지 하나의 파지부(144)는 제2구동부(146b)에 의해 선형이동되는 제2고정부재(148)와 고정결합될 수 있다.

상기 한 쌍의 파지부(141)는, 제1구동부(146a) 및 제2구동부(146b)의 선형이동조합에 따라 서로 대향하는 면 사이의 간격이 증가하거나 감소될 수 있다.

상기 제1구동부(146a) 및 제2구동부(146b)는, 공압 또는 유압에 의해 구동력을 발생시키는 액추에이어일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 간격조절부(146)에 의해 한 쌍의 파지부(142, 144)가 이동됨으로써, 리드탭(30)의 양면과 접촉되거나 분리될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 절연저항측정장치(100)는, 복수의 접속단자부들 중 적어도 두 개의 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부(200)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 절연저항측정부(200)는, 회로적, 제어적인 구성으로 반드시 물리적인 구성에 한정되지 않는다.

구체적으로, 상기 절연저항측정부(200)는, 도 13a에 도시된 바와 같이, 상기 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항측정을 위한 입력전압을 인가하는 복수의 접점들을 구비하는 입력전압공급부(210)와; 상기 복수의 접속단자부들에 공급되는 입력전압을 제어하기 위하여 상기 복수의 접속단자부들과 상기 복수의 접점들 사이의 전기적 연결을 스위칭하는 제어부(220)를 포함할 수 있다.

예로서, 상기 입력전압공급부(210)는, 8개의 접점(1,2,3,4,5,6,7,8)들을 포함할 수 있다.

상기 접점(1,2,3,4,5,6,7,8)들 중 적어도 2개(2, 4)는 파우치(20)를 통해 전류가 흐르는지 여부를 테스트하기 위하여 적어도 두 개의 파우치접속단자부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다(파우치통전테스트 단계).

도 13a 내지 도 13c에서, 4번 접점은 기준전압으로서 접지(출력단자 X)되며, 2번 접점은 -24V의 전압과 연결되는 것으로 도시하였으나, 이는 하나의 실시예일뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

마찬가지로, 상기 접점(1,2,3,4,5,6,7,8)들 중 적어도 2개(6, 8)는 리드탭(30)를 통해 전류가 흐르는지 여부를 확인하기 위하여 적어도 두 개의 리드탭접속단자(142a, 142b)와 전기적으로 연결될 수 있다(리드탭통전테스트 단계).

도 13a 내지 도 13c에서, 8번 접점은 기준전압으로서 접지(출력단자 Y)되며, 6번 접점은 -24V의 전압과 연결되는 것으로 도시하였으나, 이는 하나의 실시예일뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하기 위하여 상기 접점(1,2,3,4,5,6,7,8)들 중 적어도 1개(1, 3)는 파우치접속단자부(130)와 전기적으로 연결되고, 나머지 접점(1,2,3,4,5,6,7,8)들 중 적어도 1개(5, 7)는 리드탭접속단자(142a, 142b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 파우치접속단자부(130)와 리드탭접속단자(142a, 142b) 사이에 입력전압(V0, W0)이 인가될 수 있다.

즉, 상기 접점을 통해 파우치접속단자부(130)들끼리, 리드탭접속단자(142a, 142b) 끼리는 각각 동전위의 전압이 인가될 수 있고, 파우치접속단자부(130)와 리드탭접속단자(142a, 142b) 사이에 입력전압(V0, W0)가 인가될 수 있다.

상기 절연저항측정부(200)는, 기성품의 테스터회로로 구성될 수 있고, 예로서 R상과 S상을 통해 단상의 미리 설정된 전압(V0), 전력(W0)을 인가하는 테스터회로 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제어부(220)는, 복수의 접점과 복수의 단자부들 사이의 전기적인 연결관계를 제어하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 제어부(220)는, 복수의 접속단자부들에 전기적으로 연결되는 접점을 스위칭하여 복수의 접속단자부들에 공급되는 입력전압을 제어할 수 있다.

상기 제어부(220)는, 다양한 제어회로로 구성될 수 있고, 예로서, 복수의 접속단자부들과 접점 사이의 전기적 연결에 대한 시퀀스제어를 수행하는 릴레이회로일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제어부(220)의 동작은, 후술하는 이차전지셀 절연저항측정방법과 함께 자세히 설명한다.

상기 로딩부(미도시)는, 상술한 이차전지 절연저항측정장치(100)로 절연저항 측정 전의 이차전지셀(40)을 로딩하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다. 예로서, 상기 로딩부는, 이차전지셀(40)이 적재된 적재부(미도시)에서 이차전지셀(40)을 픽업하고 절연저항측정장치(100)로 전달하는 픽업부(미도시)와, 픽업부를 적재부에서 절연저항측정장치(100)까지 이송하는 이송부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 로딩부의 이차전지셀(40) 로딩 시, 이차전지셀(40)의 셀지지부(110)로의 로딩이 원활이 이루어질 수 있도록 셀얼라인부(120)의 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)는 서로 멀어지는 방향으로 선형이동 되며, 이차전지셀(40)이 셀지지부(110)에 안착된 이후 서로 가까워지는 방향으로 선형이동되어 셀지지부(110)에 지지된 이차전지셀(40)을 얼라인할 수 있다.

상기 이송부는, 절연저항측정장치(100)의 상측에 설치되는 이송라인으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 언로딩부(미도시)는, 절연저항측정장치(100)에서 절연저항측정완료된 이차전지셀(40)을 언로딩하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

상기 언로딩부는, 로딩부와 별도의 부재로 구성될 수 있으나 로딩부가 언로딩 기능을 수행함으로서 구현되는 것도 가능함은 물론이다.

상기 언로딩부에 의한 이차전지셀(40) 언로딩 시, 셀지지부(110)로부터 이차전지셀(40)의 언로딩이 원활히 이루어질 수 있도록 셀얼라인부(120)의 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)는 서로 멀어지는 방향으로 선형이동됨이 바람직하다.

한편, 절연저항측정장치를 이용한 이차전지셀 절연저항측정방법은, 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 전극조립체(10)와 연결되며 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)을 포함하는 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정방법으로서, 판형의 이차전지셀(40)에 한정되지 않고 파우치형 이차전지셀(40)이라면 모두 적용될 수 있다.

상기 절연저항측정방법은, 도 14에 도시된 바와 같이, 파우치(20)의 적어도 두 개의 제1측정지점 사이에 전압을 인가하여 파우치(20)를 통해 전류가 흐르는지 여부를 테스트하는 파우치통전테스트단계(S11)와; 리드탭(30)의 적어도 두 개의 제2측정지점 사이에 전압을 인가하여 리드탭(30)을 통해 전류가 흐르는지 여부를 테스트하는 리드탭통전테스트단계(S13)와; 파우치통전테스트단계(S11) 및 리드탭통전테스트단계(S13) 후에, 파우치(20)의 적어도 하나의 제1측정지점과 리드탭(30)의 적어도 하나의 제2측정지점 사이에 입력전압을 인가하여 파우치(20)와 리드탭(30) 사이의 절연저항을 측정하는 셀절연저항측정단계(S15)를 포함할 수 있다.

여기서, 측정지점이란, 이차전지셀(40) 중 이차전지 절연저항측정장치(100)의 접속단자부(파우치접속단자부(130) 또는 리드탭접속단자부(140))와 접촉되는 지점을 의미한다.

상기 파우치통전테스트단계(S11)는, 파우치(20)의 적어도 두 개의 제1측정지점 사이에 전압을 인가하여 파우치(20)를 통해 전류가 흐르는지 여부(특히, 출력단자 X를 통해 전류가 흐르는지 여부)를 테스트하는 단계로, 도 13a에 도시된 바와 같이, 적어도 두 개의 파우치접속단자(130)가 접촉된 두 개의 제1측정지점 사이에 미리 설정된 전압(V1, -24V)이 인가되는 단계로 설명될 수 있다.

도 13a를 참조하면, 상기 출력단자 X를 통해 흐르는 전류를 입력값으로 하여 파우치(20)를 통한 통전여부 및 파우치(20)의 정상여부가 판단될 수 있다.

이때, 상기 적어도 두 개의 파우치접속단자(130)를 제외한 나머지 파우치접속단자(130)는 전기적으로 플로팅상태로 존재할 수 있고, 리드탭접속단자(140)들에는 모두 동전위(예로서, 접지)가 인가될 수 있다.

그리고, 상기 절연저항측정방법은, 파우치통전테스트단계(S11) 전에, 파우치(20)의 적어도 두 개의 제1측정지점에 전압 인가를 위한 파우치접속단자부(130)를 밀착시키는 접속단자부밀착단계를 추가로 포함할 수 있다.

이때, 상기 절연저항측정방법은, 파우치통전테스트단계(S11)에서 파우치(20)의 적어도 두 개의 제1지점에 전압이 인가되었음에도 불구하고 파우치(20)를 통해 전류가 흐르지 않는 경우 파우치접속단자(130)와 파우치(20)가 접촉불량인 것으로 판단하여 접속단자부밀착단계를 다시 수행할 수 있다.

상기 상기 절연저항측정방법은, 접속단자부밀착단계를 다시 수행한 후, 파우치통전테스트단계(S11)를 다시 수행하여 파우치(20)가 통전되는지 테스트하고, 전류가 흐르지 않는 경우 절연저항측정장치(100)의 구성품의 결함이나 절연저항측정장치(100) 내부회로에 단선이 발생한 것으로 판단하여 절연저항측정장치(100)의 점검(유지보수)이 필요한 것으로 판단할 수 있다(S17).

즉, 본 발명에 따른 셀절연저항측정방법은 실질적인 절연저항측정 전에 파우치통전테스트를 수행함으로써, 이차전지셀(40)의 실제 절연저항이 기준값(Ro)에 미달하는 불량품임에도 불구하고 단지 파우치(20)와 접속단자부의 접촉불량 또는 단선에 의해 측정 절연저항이 기준값(Ro)을 초과하여 양품으로 잘못 선별되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

상기 파우지통전테스트단계(S11)에서, 파우치(20)를 통해 전류가 흐르는 경우 리드탭통전테스트단계(S13)를 수행할 수 있다(S12)

상기 리드탭통전테스트단계(S13)는, 리드탭(30)의 적어도 두 개의 제2측정지점 사이에 전압을 인가하여 리드탭(30)를 통해 전류가 흐르는지 여부(특히, 출력단자 Y를 통해 전류가 흐르는지 여부)를 테스트하는 단계로, 도 13b에 도시된 바와 같이, 적어도 한 쌍의 리드탭접속단자(142a, 142b)가 접촉된 두 개의 제2측정지점 사이에 미리 설정된 전압(V2, -24V)이 인가되는 단계로 설명될 수 있다.

도 13b를 참조하면, 상기 출력단자 Y를 통해 흐르는 전류를 입력값으로 하여 리드탭(30)를 통한 통전여부 및 리드탭(30)의 정상여부가 판단될 수 있다.

이때, 상기 적어도 한 쌍의 리드탭접속단자(146a, 146b)를 제외한 나머지 리드탭접속단자(140)는 전기적으로 플로팅상태로 존재할 수 있고, 파우치접속단자(130)들에는 모두 동전위(예로서, 접지)가 인가될 수 있다.

그리고, 상기 절연저항측정방법은, 리드탭통전테스트단계(S13) 전에, 리드탭(30)의 적어도 두 개의 제2측정지점에 전압 인가를 위한 리드탭접속단자부(130)를 밀착시키는 접속단자부밀착단계를 추가로 포함할 수 있다.

이때, 상기 절연저항측정방법은, 리드탭통전테스트단계(S13)에서 리드탭(30)의 적어도 두 개의 제2측정지점에 전압이 인가되었음에도 불구하고 리드탭(30)를 통해 전류가 흐르지 않는 경우 리드탭접속단자(140)와 리드탭(30)이 접촉불량인 것으로 판단하여 접속단자부밀착단계를 다시 수행할 수 있다.

상기 접속단자부밀착단계를 다시 수행한 후, 리드탭통전테스트단계(S13)를 다시 수행하여 리드탭(30)이 통전되는지 테스트하고, 전류가 흐르지 않는 경우 절연저항측정장치(100)의 구성품의 결함이나 절연저항측정장치(100) 내부회로에 단선이 발생한 것으로 판단하여 절연저항측정장치(100)의 점검(유지보수)이 필요한 것으로 판단할 수 있다(S17).

즉, 본 발명에 따른 셀절연저항측정방법은 실질적인 절연저항측정 전에 리드탭통전테스트를 수행함으로써, 이차전지셀(40)의 실제 절연저항이 기준값(Ro)에 미달하는 불량품임에도 불구하고 단지 리드탭(30)과 접속단자부의 접촉불량 또는 단선에 의해 측정 절연저항이 기준값(Ro)을 초과하여 양품으로 잘못 선별되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

상기 리드탭통전테스트단계(S13)에서, 리드탭(30)를 통해 전류가 흐르는 경우 셀절연저항측정단계(S15)를 수행할 수 있다(S14).

상기 셀절연저항측정단계(S15)는, 파우치통전테스트단계(S11) 및 리드탭통전테스트단계(S13) 후에, 상기 제1측정지점과 상기 제2측정지점 사이에 입력전압을 인가하여 파우치(20)와 리드탭(30) 사이의 절연저항을 측정하는 단계로, 도 13c에 도시된 바와 같이, 파우치(20)의 제1측정지점과 리드탭(30)의 제2측정지점 사이에 미리 설정된 입력전압(V0)이 인가되는 단계로 설명될 수 있다.

상기 셀절연저항측정단계(S15)는, 파우치통전테스트단계(S11) 및 리드탭통전테스트단계(S13)에서 파우치(20) 및 리드탭(30)을 통해 전류가 흐르는 경우에만 수행됨이 바람직하다.

상기 셀절연저항측정단계(S15)는, 파우치(20)의 적어도 하나의 제1측정지점과 상기 리드탭(30)의 적어도 하나의 제2측정지점 사이에 측정되는 전압값, 전류값 및 저항값 중 적어도 하나를 측정값으로 측정하는 측정단계와, 측정값을 기초로 해당 이차전지셀(40)이 양품인지 여부를 판단하는 양품선별단계를 포함할 수 있다.

예로서, 상기 측정단계는, 제1측정지점과 제2측정지점 사이에 측정되는 저항값을 측정값으로 측정하는 절연저항측정단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 양품선별단계는, 측정된 절연저항값이 미리 설정된 기준저항값(Ro) 보다 크거나 같은 경우 파우치(20)와 리드탭(30)이 충분히 절연된 것으로 판단하고 해당 이차전지셀(40)을 양품으로 판정할 수 있다(S16).

한편, 본 발명에 따른 이차전지셀 절연저항측정방법은, 상술한 파우치통전테스트단계(S11), 리드탭통전테스트단계(S13) 및 셀절연저항측정단계(S15)를 순차적으로 수행하기 위하여, 파우치(20) 제1측정지점 및 리드탭(30)의 제2측정지점에 인가되는 전압의 크기를 제어하는 전압제어단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 전압제어단계는, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 절연저항측정부(200)의 제어부(220)에 의해 수행될 수 있다.

상기 전압제어단계는, 파우치통전테스트단계에서 리드탭(30)의 제2측정지점을 접지시킬 수 있다. 즉, 상기 전압제어단계에서 리드탭접속단자부(140)는, 도 13a에 도시된 바와 같이, 제어부(220)에 의해 입력전압공급부(210)의 접지된 접점으로 스위칭될 수 있다.

그리고, 상기 전압제어단계는, ‘파우치통전테스트단계(S11)와 리드탭통전테스트단계(S13) 사이' 및 '리드탭통전테스트단계(S13)와 셀절연저항측정단계(S15) 사이'에서, 파우치(20) 제1측정지점 및 리드탭(30)의 제2측정지점에 인가되는 테스트전압의 크기를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 전압제어단계는, 파우치통전테스트단계(S11) 후 리드탭통전테스트단계(S13) 전에, 파우치(20)의 제1측정지점을 접지시킬 수 있다. 즉, 상기 전압제어단계에서 파우치접속단자부(140)는, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제어부(220)에 의해 입력전압공급부(210)의 접지된 접점으로 스위칭될 수 있다.

마찬가지로, 상기 전압제어단계는, 리드탭통전테스트단계(S13) 후 셀절연저항측정단계(S15) 전에, 리드탭(30)의 제2측정지점을 접지시킬 수 있다. 즉, 상기 전압제어단계에서, 도 13c에 도시된 바와 같이, 제어부(220)에 의해 파우치접속단자부(130)는 입력전압(V0)이 인가되는 접점으로 스위칭되고 리드탭접속단자부(140)는 접지된 접점으로 스위칭되므로 파우치접속단자부(130)와 리드탭접속단자부(140) 사이의 절연저항이 측정될 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10: 전극조립체 20: 파우치
30: 리드탭 40: 이차전지셀
100: 절연저항측정장치 110: 셀지지부
120: 셀얼라인부 130: 파우치접속단자부
140: 리드탭접속단자부

Claims (14)

1. 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 상기 제1전극시트(13) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 상기 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 상기 전극조립체(10)와 연결되며 상기 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 절연저항측정장치(100)로서,
   상기 이차전지셀(40)의 판면의 법선이 수평면과 평행을 이루도록 하나 이상의 이차전지셀(40)을 지지하는 셀지지부(110)와;
   상기 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하기 위하여 상기 이차전지셀(40)과 전기적으로 접속되는 복수의 접속단자부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 절연저항측정장치(100)는, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하여 상기 이차전지셀(40)을 얼라인하는 셀얼라인부(120)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 셀얼라인부(120)는,
   상기 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 하나 이상의 가압부재(121)를 구비하는 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)와,
   상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 선형이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수의 접속단자부들 중 적어도 하나는 상기 셀얼라인부(120)에 설치되는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
5. 제1항에 있어서,
   상기 셀지지부(110)는,
   상기 이차전지셀(40)의 하부가 삽입되어 상기 파우치(20) 내측에 밀봉된 전극조립체(10)를 지지하는 하부지지브라켓(112)과,
   상기 하부지지브라켓(112)을 사이에 두고 상기 하부지지브라켓(112)에 삽입된 이차전지셀(40)의 한 쌍의 판면을 지지하는 복수의 판면지지부재(114)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 복수의 판면지지부재(114)들은, 상기 하부지지브라켓(112)으로의 이차전지셀(40)의 삽입이 용이하도록 상단부가 외측으로 굽어진 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 절연저항측정장치(100)는,
   이차전지셀(40)의 존재여부를 감지하기 위하여 상기 셀지지부(110)에 설치되는 셀감지부(190)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 접속단자부들은, 상기 파우치(20)와 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 파우치접속단자부(130)를 포함하며,
   상기 파우치접속단자부(130)는, 상기 이차전지셀(40)의 파우치(20)의 측면과 전기적으로 연결되는 통전부재(132)와, 상기 통전부재(132)가 고정되어 장착되는 통전부재장착부(134)와, 일단은 고정설치되며 타단은 상기 통전부재장착부(134)에 결합되는 탄성부재(136)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 접속단자부들은, 상기 파우치(20)의 통전여부를 테스트 하기 위하여 상기 파우치(20)와 전기적으로 접속되는 적어도 두 개의 파우치접속단자부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 접속단자부들은, 상기 리드탭(30)와 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 리드탭접속단자부(140)를 포함하며,
    상기 리드탭접속단자부(140)는, 상기 리드탭(30)를 파지하는 한 쌍의 파지부(141)와, 상기 한 쌍의 파지부(141)에 결합되어 상기 한 쌍의 파지부(141) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(146)를 포함하며,
    상기 한 쌍의 파지부(141) 중 하나(142)는, 상기 리드탭(30)와의 접촉면에 상기 리드탭(30)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드탭접속단자(142a, 142b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 셀얼라인부(120)는,
    상기 셀지지부(110)를 사이에 두고 서로 평행을 이루어 대향하도록 설치되며, 상기 이차전지셀(40)의 측면을 가압하는 하나 이상의 가압부재(121)를 구비하는 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)와,
    상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대선형이동시키는 선형이동부를 포함하며,
    상기 리드탭접속단자부(140)는, 상기 한 쌍의 얼라인본체부(122, 124) 중 하나에 상기 얼라인본체부(122, 124)의 길이방향을 따라 선형이동 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 절연저항측정장치(100)는,
    상기 복수의 접속단자부들 중 적어도 두 개의 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부(200)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 절연저항측정부(200)는,
    상기 접속단자부와 전기적으로 연결되어 이차전지셀(40)의 절연저항측정을 위한 입력전압을 인가하는 복수의 접점들을 구비하는 입력전압공급부(210)와;
    상기 복수의 접속단자부들에 공급되는 입력전압을 제어하기 위하여 상기 복수의 접속단자부들과 상기 복수의 접점들 사이의 전기적 연결을 스위칭하는 제어부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정장치(100).
14. 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14)가 서로 교번하여 적층되며 상기 제1전극시트(12) 및 제2전극시트(14) 사이에 분리막(16)이 위치되는 전극조립체(10)와, 상기 전극조립체(10)를 밀봉하는 파우치(20)와, 상기 전극조립체(10)와 연결되며 상기 파우치(20)의 외부로 돌출되는 리드탭(30)를 포함하며 한 쌍의 판면과 복수의 측면들로 이루어지는 판형구조를 가지는 이차전지셀(40)에 대한 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 따른 절연저항측정장치(100)와;
    상기 절연저항측정장치(100)로 이차전지셀(40)을 로딩하는 로딩부와;
    상기 절연저항측정장치(100)에서 절연저항측정완료된 이차전지셀(40)을 언로딩하는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정시스템.

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