KR20200041352A - 전기 배터리들에 대한 머추레이션 프로세스 - Google Patents

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그랜트 스톤
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 전기 배터리 셀(32)에 대한 머추레이션 프로세스와 관련된다. 머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀(32)을 충전하는 단계 및 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 적어도 하루의 머추레이션 기간을 적용하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 측정 장치(30) 이외의 어떠한 전기 부하도 연결되지 않는다. 머추레이션 프로세스는 또한 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 측정 장치(30)로 적어도 하나의 전기 배터리 셀(32)의 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하는 단계를 포함한다. 머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 측정에 의존하여 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계를 더 포함한다.

Description

전기 배터리들에 대한 머추레이션 프로세스
본 발명은 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 머추레이션(maturation) 프로세스에 관한 것이고, 특히 그러나 비배타적으로 적어도 하나의 전기 배터리 셀을 포함하는 전기 배터리에 대한 머추레이션 프로세스에 관한 것이다.
제조에 후속하여, 전기 배터리들, 예를 들어, 리튬-이온 배터리들에 포메이션 충전 프로세스(formation charging process)가 적용된다. 포메이션 충전(formation charging)은 새로 제조된 전기 배터리의 제1 충전 사이클을 구성하며, 서비스를 위해 전기 배터리를 준비하도록 주의깊게 제어된 충전 및 방전 사이클들을 전기 배터리에 적용하는 것을 수반한다. 그 후, 서비스 전에, 전기 배터리들에는 종종 머추레이션 프로세스가 적용된다. 머추레이션은 때때로 에이징(ageing)으로 공지되어 있다. 머추레이션 프로세스의 목적은 전기 배터리들이 서비스되기 전에 약하거나 결함있는 배터리들을 식별하기 위한 것이다.
머추레이션 프로세스는 각각의 전기 배터리의 개방 회로 전압을 측정하는 것, 최대 수 주일까지의 머추레이션 기간 동안 전기 배터리들을 저장하는 것 및 머추레이션 기간 이후 각각의 전기 배터리의 개방 회로 전압을 측정하는 것을 수반한다. 머추레이션 기간 전에 수행된 측정으로부터 머추레이션 기간 이후에 수행된 측정까지 개방 회로 전압에서의 감소가 미리 결정된(predetermined) 전압을 초과하면, 전기 배터리는 서비스에 부적합한 것으로 거부된다. 머추레이션 프로세스는 과도하게 높은 자체 방전 레이트, 전해질 밀봉 누설들, 기계적 결함들, 과도하게 높은 내부 저항 및 기형의 고체 전해질 중간상(SEI) 층 등의 결함들을 검출하기 위한 것이다. 이러한 결함들은 통상적으로 자명하게 되기에 시간이 소요되어, 통상적으로 머추레이션 기간의 길이가 연장된다. 머추레이션은 통상적으로 더 높은 값의 전기 배터리들에 대해 수행되고, 전기 배터리들 자체, 배터리 셀들의 그룹들 또는 개별적인 배터리 셀들에 대해 수행될 수 있다.
본 발명자들은 공지된 머추레이션 프로세스들이 단점들을 갖는 것을 인식하였다. 본 발명은 이러한 단점들에 대한 발명자들의 인식에 비추어 고안되었다. 따라서, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 개선된 머추레이션 프로세스를 제공하는 것이 본 발명에 대한 목적이다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 머추레이션 프로세스가 제공되며, 프로세스는,
적어도 하나의 전기 배터리 셀을 충전하는 단계;
적어도 하나의 전기 배터리 셀에 적어도 하루의 머추레이션 기간을 적용하는 단계 - 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 측정 장치 이외의 어떠한 전기 부하도 연결되지 않음 -;
머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 측정 장치로 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하는 단계; 및
적어도 하나의 측정에 의존하여 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계를 포함한다.
머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀을 충전하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 미리 결정된 충전 레벨, 예를 들어, 전체 용량(full capacity)의 30%까지 충전될 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 머추레이션을 위한 준비에서 포메이션 프로세스(formation process)의 종료 시에 충전될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 포메이션 프로세스에 수반되는 단계들과 별도의 단계로서 머추레이션을 위한 준비에서 충전될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 적어도 하루의 머추레이션 기간을 적용하는 단계를 더 포함하고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 측정 장치 이외의 어떠한 전기 부하도 연결되지 않는다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 예를 들어, 머추레이션 기간 동안 저장 영역(storage area)에 저장될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 측정 장치로 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하는 단계를 더 포함한다. 더 구체적으로, 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정은 머추레이션 기간의 시작 이후 및 머추레이션 기간의 종료 이전에 수행될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 또한 적어도 하나의 측정에 의존하여 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계를 더 포함한다.
공지된 머추레이션 프로세스는 포메이션 프로세스의 종료와, 전기 배터리들이 서비스되기 전에 선적되는 것 사이에 상당한 지연을 도입한다. 또한, 공지된 머추레이션 프로세스들은 머추레이션이 적용되고 있는 전기 배터리들에 대한 상당한 저장 공간을 요구한다. 선적 이전의 지연 및 저장 공간 요건들은 비용에 대해 상당한 증가 영향을 미친다. 본 발명자들은, 머추레이션 기간의 종료 전에 이와 같이 무결성이 손상된 전기 배터리들이 종종 자명해지는 것을 인식하였다. 따라서, 본 발명은 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하여, 머추레이션 기간의 종료 전에 결함있는 전기 배터리 셀이 식별될 수 있는 것을 수반한다.
적어도 하나의 측정은 미리 결정된 전압 값과 비교될 수 있고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 그 비교에 의존한다. 적어도 하나의 측정이 미리 결정된 전압 값 미만이면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어질 수 있다. 따라서, 과도하게 높은 내부 자체 방전이 식별될 수 있다.
머추레이션 프로세스는 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 복수의 측정들을 수행하는 단계를 포함할 수 있고, 복수의 측정들은 이격된 시간들에 수행된다. 머추레이션 프로세스는 개방 회로 전압의 복수의 측정들 중 제1 측정과 제2 측정 사이의 전압 차이를 미리 결정된 차이 값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 그 비교에 의존한다. 전압 차이가 미리 결정된 차이 값 초과이면, 손상된 무결성의 결정이 이루어질 수 있다. 제1 측정과 제2 측정 사이의 시간 차이가 결정될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 전압 차이 및 시간 차이에 따라 전압의 변경 레이트(rate of change)를 결정할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 제1 및 제2 측정들이 적어도 저장된 제1 및 제2 기준 측정들과 비교될 수 있다. 방전 레이트(discharge rate)는 저장된 기준 측정들과의 비교에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 과도하게 높은 내부 자체 방전이 식별될 수 있다.
또한, 적어도 3개의 측정들이 수행되고, 인접한 쌍들의 측정들 사이의 전압 차이들이 결정되어 적어도 제1 전압 차이 및 제2 전압 차이가 획득될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 전압 차이들에 의존하여 적어도 하나의 방전 위상(discharge phase)을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 차이는 완화 위상(relaxation phase)을 표시할 수 있고, 제2 전압 차이는 안정 상태 위상(steady state phase)을 표시할 수 있다. 머추레이션 기간 동안 충분한 개방 회로 측정들을 수행함으로써 전기 배터리 셀들에 대한 방전 곡선이 제공될 수 있다. 예를 들어, 머추레이션 기간 동안 1 시간 간격으로 측정들을 수행함으로써 방전 곡선이 충분히 특성화될 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 적어도 하나의 방전 위상의 결정에 의존할 수 있다. 더 구체적으로, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 완화 위상 이후 수행된 적어도 하나의 전압 측정에 의존할 수 있다.
제1 측정은 머추레이션 기간의 시작 근처에 수행될 수 있다. 반대로, 공지된 머추레이션 프로세스들에 따라, 제1 측정은 머추레이션 기간 전에 통상적으로 포메이션 기간의 종료 시에 수행된다. 충전 직후에 완화 기간이 전기 배터리 셀들에 적용되어, 충전 직후에, 예를 들어, 포메이션 프로세스의 종료 시에 수행된 개방 회로 전압 측정은 오해될만큼 높은 제1 측정을 제공할 수 있다. 시간에 걸친 개방 회로 전압 측정들의 궤적이 미리 결정된 궤적과 비교되어 완화 기간의 종료를 결정할 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 완화 기간의 종료 이후 수행된 개방 회로 전압 측정들에 의존할 수 있다.
머추레이션 프로세스는, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 포지티브 단자와 네거티브 단자 사이에 공지된 저항이 연결될 때 적어도 하나의 저항 측정 전압 측정(resistance measuring voltage measurement)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 내부 저항은, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 개방 회로 전압(즉, 포지티브 단자와 네거티브 단자 사이에 공지된 저항이 연결되지 않을 때)의 측정; 공지된 저항이 연결될 때 저항 측정 전압 측정; 및 공지된 저항에 의존하여 결정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 포지티브 단자와 네거티브 단자 사이에 부하, 예를 들어, FET를 연결하는 것을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 내부 저항은 부하가 연결될 때 도출되는 전류 및 단자들에 걸친 전압의 측정에 의존하여 결정될 수 있다. 머추레이션 프로세스는, 내부 저항을 미리 결정된 저항 값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 그 비교에 의존한다. 내부 저항이 미리 결정된 저항 값 초과이면, 손상된 무결성의 결정이 이루어질 수 있다. 전해질 언더필(underfill) 또는 누설, 불량한 전극 용접들 또는 부적합한 SEI 형성에 의해 과도하게 높은 내부 저항이 초래될 수 있다.
복수의 이러한 내부 저항들은 개개의 시간에 수행된 측정들에 기초하여 이격된 시간에 결정될 수 있다. 머추레이션 프로세스는 2개의 내부 저항들 사이의 차이를 미리 결정된 내부 저항 차이 값과 비교하는 단계를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 그 비교에 의존한다. 2개의 내부 저항들 사이의 차이가 미리 결정된 내부 저항 차이 값 초과이면, 손상된 무결성의 결정이 이루어질 수 있다. 더 구체적으로, 내부 저항의 변경 레이트(rate of change)가 내부 저항의 미리 결정된 변경 레이트보다 크면, 손상된 무결성의 결정이 이루어질 수 있다. 전해질 누설에 의해 내부 저항의 과도하게 높은 변경 레이트가 초래될 수 있다.
머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 온도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 적어도 하나의 온도 측정에 의존할 수 있다. 더 구체적으로, 측정된 온도는 미리 결정된 온도와 비교될 수 있다. 측정된 온도가 미리 결정된 온도 초과이면, 손상된 무결성의 결정이 이루어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 온도 측정 및 제2 온도 측정이 이격된 시간들에 수행될 수 있고, 제1 온도 측정과 제2 온도 측정 사이의 온도 차이가 결정될 수 있고, 온도 차이는 임계 온도 차(threshold temperature difference)이와 비교된다. 온도 차이가 임계치 온도 차이를 초과이면, 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 무결성이 손상된 것으로 결정될 수 있다. 내부 단락에 의해 과도하게 높은 온도가 초래될 수 있다.
머추레이션 프로세스는 개방 회로 전압, 내부 저항 및 온도 중 적어도 하나의 시간에 의한 2차 도함수(second derivative with time)를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 손상된 무결성의 결정은 2차 도함수의 분석에 의존하여 이루어질 수 있다. 더 구체적으로, 2차 도함수가 미리 결정된 제한(predetermined limit) 밖에 있으면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어질 수 있다. 또한, 2차 도함수가 제1 미리 결정된 2차 도함수 미만인 것; 및 제2 미리 결정된 2차 도함수 초과인 것 중 적어도 하나이면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어질 수 있다.
적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 측정 장치에서 수행될 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계로부터의 결과는 원격 위치(remote location), 더 구체적으로는 원격 위치의 중앙 컴퓨팅 장치에 전달될 수 있다. 결과는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의, 무결성이 손상된 것으로서의 식별(identification)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 측정 장치로부터 원격인 위치, 더 구체적으로는 원격 위치의 중앙 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계로부터의 결과는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의, 무결성이 손상된 것으로서의 식별을 포함할 수 있다.
실제로, 머추레이션 프로세스는 복수의 전기 배터리 셀 유닛들 각각에 대해 동시에 수행될 수 있다. 따라서, 복수의 전기 배터리 셀 유닛들 각각으로부터 원격 위치로의 통신이 존재할 수 있다.
머추레이션 프로세스는, 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계에 의존하여, 더 구체적으로는 적어도 하나의 전기 배터리 셀이 무결성으로 손상된 것으로 결정될 때 셀 제거 신호(cell removal signal)를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 셀 제거 신호는 측정 장치에 의해 또는 원격 위치의 중앙 컴퓨팅 장치에 의해 제공될 수 있다. 셀 제거 신호의 제공은, 조작자 인지가능 출력을 제공하는 것, 예를 들어, 중앙 컴퓨팅 장치에 포함된 디스플레이에 의한 출력을 포함할 수 있다. 따라서, 조작자는 머추레이션 프로세스로부터 적어도 하나의 전기 배터리 셀을 제거할 필요성을 통지받을 수 있다.
머추레이션 프로세스는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계로부터의 결과를 원격 위치, 더 구체적으로는 원격 위치의 중앙 컴퓨팅 장치에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계로부터의 결과는 원격 위치에 무선으로 전달될 수 있다. 그에 따라 측정 장치는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 결과는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의, 무결성이 손상된 것으로서의 식별을 포함할 수 있다.
머추레이션 기간은 며칠의 지속기간일 수 있다. 더 구체적으로, 머추레이션 기간은 적어도 1주, 적어도 2주 또는 적어도 3주일 수 있다. 머추레이션 기간 동안, 보다 구체적으로 머추레이션 기간의 지속기간 전반에 걸쳐, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 실온 초과, 더 구체적으로 25℃, 30℃ 또는 35℃ 초과의 온도가 적용될 수 있다. 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 온도-제어 환경에서 머추레이션 기간 동안 저장될 수 있다. 머추레이션 기간은 선적 기간(shipment period)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 머추레이션 기간의 선적 부분(shipment part) 동안 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 온도-제어 환경이 적용되지 않을 수 있다. 대안적으로, 환경들이 허용하는 경우, 머추레이션 기간의 선적 부분 동안 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 온도-제어 환경이 적용될 수 있다.
머추레이션 프로세스는 복수의 전기 배터리 셀들에 대해 수행될 수 있으며, 복수의 전기 배터리 셀들은 전기 배터리 셀들의 그룹으로서 구성된다. 전기 배터리 셀들의 그룹은 원하는 레벨의 전압 또는 전류를 제공하기 위해 전기적으로 연결될 수 있으며, 머추레이션 프로세스 이후, 전기 배터리에서 아마도 전기 배터리 셀들의 다른 그룹들과 함께 사용될 수 있다.
측정 장치는 전압 측정 장치를 포함할 수 있다. 전압 측정 장치는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 단자들에 걸친 저항기를 포함할 수 있고, 저항기는 전압 분배기 배열(voltage divider arrangement)의 일부를 형성한다. 측정 장치는 전압 분배기 배열로부터의 아날로그 출력을 디지털 형태로 변환하도록 동작하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함할 수 있다. 측정 장치는 본 명세서에 설명된 프로세스들을 수행하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 마이크로제어기(microcontroller)일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프로세서는 마이크로제어기에 추가로 또는 그 대신에 전자 회로부를 포함할 수 있으며, 전자 회로부는 본 명세서에 설명된 프로세스를 수행하도록 구성된다. 따라서 측정 장치는 이러한 프로세스들을 수행하도록 프로그래밍된 명령어들을 갖는 구조들 및/또는 비일시적 메모리를 갖는 회로들을 포함할 수 있다.
측정 장치는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 온도를 감지하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 온도 센서로부터의 출력은 앞서 설명된 바와 같이 디지털 형태로 변환될 수 있다.
측정 장치는 FET 또는 공지된 값의 저항기와 같은 부하, 및 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 포지티브 및 네거티브 단자들에 걸쳐 부하를 연결하도록 동작하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
측정 장치는 통신 장치, 더 구체적으로 무선 통신 장치를 더 포함할 수 있다. 무선 통신 장치는 무선 주파수 통신(radio frequency communication)을 제공하도록 구성될 수 있다. 통신 장치는 원격 위치에서 있는 컴퓨팅 장치와의 통신을 제공할 수 있다.
측정 장치는 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 통합될 수 있다. 보다 구체적으로, 측정 장치는 제조 프로세스의 이전 스테이지 동안, 예를 들어, 포메이션 프로세스 이전에 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 통합될 수 있다. 측정 장치는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 구조에 통합되어, 측정 장치는 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 일체형 부분이다. 측정 장치는 제조 프로세스의 다른 부분 동안, 예를 들어, 포메이션 충전 프로세스 동안 또는 서비스 동안 사용될 수 있다.
하나 이상의 전기 배터리 셀은 리튬-이온 전기화학 배열(arrangement), 더 구체적으로 리튬-이온 폴리머 전기화학 배열을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전기 배터리 셀은 전기 배터리에 포함될 수 있으며, 이에 의해 머추레이션 프로세스는 전기 배터리 상에서 수행된다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 제조 프로세스가 제공되며, 제조 프로세스는, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에서 수행되는 포메이션 프로세스; 및 본 발명의 제1 양상에 따른 머추레이션 프로세스를 포함한다.
본 발명의 제2 양상의 실시예들은 본 발명의 제1 양상의 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적 양상에 따르면, 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 머추레이션 프로세스가 제공되며, 프로세스는, 적어도 하나의 전기 배터리 셀을 충전하는 단계; 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 적어도 하루의 머추레이션 기간을 적용하는 단계 - 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 측정 장치 이외의 어떠한 전기 부하도 연결되지 않음 -; 측정 장치로 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하는 단계; 및 적어도 하나의 측정에 의존하여 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가적 양상의 실시예들은 본 발명의 제1 양상의 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은, 단지 예시의 방식으로 첨부된 도면들을 참조하여 주어지는 하기 특정 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머추레이션 프로세스를 포함하는 전기 배터리 제조 프로세스의 블록도 표현이다.
도 2는 머추레이션 프로세스 동안 사용되는 전기 배터리 및 측정 장치의 표현이다.
도 3은 복수의 전기 배터리들을 포함하는 머추레이션 배열의 표현이다.
도 4는 전기 배터리에 대한 시간에 걸친 개방 회로 전압의 제1 플롯이다. 도 5는 전기 배터리에 대한 시간에 걸친 개방 회로 전압의 제2 플롯이다.
도 6은 전기 배터리에 대한 시간에 걸친 개방 회로 전압의 제3 플롯이다.
도 7은 손상되지 않은 전기 배터리의 특성인 방전 레이트의 플롯 및 손상된 전기 배터리의 특성인 방전 레이트의 플롯을 도시한다.
도 8은 손상되지 않은 전기 배터리의 특성인 방전 레이트에 대한 변경 레이트(rate of change of discharge rate)의 플롯을 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 머추레이션 프로세스를 포함하는 전기 배터리 제조 프로세스의 블록도 표현이 도 1에 도시되어 있다. 전기 배터리 제조 프로세스(10)는 전극(12)의 제조, 및 후속하는 적층(14), 및 이어서, 조립(16)으로 시작한다. 이어서, 조립된 구조는 전해질로 필링되고 밀봉된다(18). 그 후, 전기 배터리에 포메이션 충전 프로세스(20)가 적용된다. 포메이션 충전 프로세스(20)는 새로 제조된 전기 배터리의 제1 충전 사이클을 구성하며, 서비스를 위해 전기 배터리를 준비하도록 주의깊게 제어된 충전 및 방전 사이클들을 전기 배터리에 적용하는 것을 수반한다. 포메이션 충전 프로세스가 완료될 때, 전기 배터리에 머추레이션 프로세스(22)가 적용된다. 머추레이션 프로세스(22)는 아래에 상세히 설명된다. 머추레이션 프로세스(22)가 완료될 때, 전기 배터리는 후속 사을 위해 패키징 및 선적된다용(24). 도 1 내지 도 3을 참조한 본 설명은 전기 배터리들을 참조하지만, 본 설명은 전기 배터리 셀 또는 전기 배터리 셀들의 연결된 그룹에 동일하게 적용가능하다.
머추레이션 프로세스(22) 동안 사용되는 전기 배터리 및 측정 장치(30)의 표현이 도 2에 도시되어 있다. 측정 장치(30)는 전기 배터리(32)의 포지티브 및 네거티브 단자들에 걸쳐 연결된다. 측정 장치(30)는 제조 프로세스(10)의 더 앞선 스테이지에서, 예를 들어, 조립(16) 동안 전기 배터리(32)에 통합되며, 이에 의해 측정 장치는 포메이션 충전 프로세스(20), 머추레이션 프로세스(20), 및 전기 배터리의 사용, 후속하는 패키징 및 선적(24) 동안 동작한다. 측정 장치(30)는 측정 회로부(34)를 포함한다. 측정 회로부(34)는 전압 측정 장치, 온도 센서, 전압 분배기 배열 및 온도 센서 각각으로부터의 아날로그 출력을 디지털 형태로 변환하도록 동작하는 아날로그-디지털 변환기, 및 아날로그-디지털 변환기로부터의 디지털 신호들을 수신하고 수신된 디지털 신호들을 프로세싱하는 프로세서를 포함한다. 전압 측정 장치는 전기 배터리의 단자들에 걸쳐 연결된 공지된 값의 제1 저항기를 포함하고, 저항기(resistor)는 전압 분배기 배열의 일부를 형성한다. 온도 센서는 전기 배터리의 온도를 감지하기 위해 전기 배터리에 배치된다.
측정 장치(30)는 공지된 값의 제2 저항기(36), 및 전압 분배기 배열의 제1 저항기와 병렬로 전기 배터리의 포지티브 및 네거티브 단자들에 걸쳐 제2 저항기를 연결하도록 동작하는 전기적으로 작동하는 스위치(38)를 더 포함한다. 제2 저항기(36)는 스위치(38)에 의해 포지티브 및 네거티브 단자들에 연결 및 연결해제되며, 스위치는 프로세서에 의해 제어된다. 제2 저항기(36)의 연결 및 연결해제는 전기 배터리의 내부 저항의 측정을 제공한다. 제2 저항기(36)가 연결해제될 때 측정 회로부(34)에 의해 제1 전압이 측정되고, 제2 저항기가 연결될 때 측정 회로부에 의해 제2 전압이 측정된다. 프로세서는 제1 전압과 제2 전압 사이의 차이를 결정하도록 동작하고, 내부 저항은 공지된 제1 및 제2 저항기들의 저항들의 관점에서 결정된다. 대안적인 접근법에서, 제2 저항기 대신에 FET가 사용되고, 단자들에 걸쳐 도출되는 전류 및 전압은 FET가 연결될 때 측정된다. 전류 측정 회로의 설계는 당업자의 통상적인 설계 능력들 내에 있다. 내부 저항은 측정된 전류 및 측정된 전압에 의존하여 결정된다.
측정 장치(30)는 측정 장치와의 데이터 통신을 제공하는 무선 주파수 통신 트랜시버(40)를 더 포함한다. 제1 형태에서, 측정 장치로부터 통신되는 데이터는 배터리 상태 데이터를 포함한다. 배터리 상태 데이터는, 머추레이션 프로세스 동안 전기 배터리 셀이 무결성이 손상된 것으로 결정되면 프로세서에 의해 생성되는 셀 제거 신호를 포함한다. 전기 배터리는 프로세서에서 수행되는, 아래에 설명된 전기 배터리 무결성 결정들에 의존하여 무결성이 손상된 것으로 결정된다. 제2 형태에서 배터리 무결성 결정이 다른 곳에서 수행되는 경우, 측정 장치로부터 통신되는 데이터는 주기적 전압, 온도 및 내부 저항 측정들을 포함한다.
머추레이션 배열(maturation arrangement)(50)의 표현이 도 3에 도시되어 있다. 머추레이션 배열(50)은 머추레이션 프로세스 동안 온도-제어 환경에 저장된 복수의 전기 배터리들(52)을 포함한다. 온도-제어 환경은 머추레이션 프로세스 동안 40℃의 온도를 유지한다. 머추레이션 프로세스는 머추레이션이 적용되는 전기 배터리들(52)의 유형에 의존하여 며칠 내지 한달의 지속기간을 갖는다. 전기 배터리들(52) 각각은 도 2를 참조하여 앞서 설명된 바와 같다. 또한, 전기 배터리들(52) 각각의 포지티브 및 네거티브 단자들은 외부 장치에 전기적으로 미연결되고, 이에 의해 측정 장치(30)는 유일한 전기적 부하를 전기 배터리에 적용한다. 스트립 형태의 무선 주파수 안테나(54)는, 복수의 전기 배터리들(52) 각각의 무선 주파수 통신 트랜시버(40)에 인접하게 연장되도록 배치된다. 무선 주파수 안테나(54)는 온도-제어 환경 내에 설치된 통신 인터페이스 모듈(56)에 전기적으로 결합된다. 따라서 복수의 전기 배터리들(52)은 서로 전기적으로 절연(isolation)된다.
통신 인터페이스 모듈(56)은 원격 컴퓨팅 장치(58)와 데이터 통신한다. 원격 컴퓨팅 장치(58)는 복수의 전기 배터리들(52) 각각에 포함된 측정 장치(30)의 감독 제어(supervisory control)를 제공하도록 동작한다. 원격 컴퓨팅 장치(58)는 복수의 전기 배터리들(52) 각각에 포함된 측정 장치(30)로부터의 데이터를 수신하도록 동작한다. 앞서 설명된 제1 형태에 따르면, 원격 컴퓨팅 장치(58)는, 전기 배터리가 무결성이 손상된 것으로 결정되면 셀 제거 신호를 포함하는 배터리 상태 데이터를 수신한다. 원격 컴퓨팅 장치(58)는 셀 제거 신호의 수신에 의존하여, 예를 들어, 중앙 컴퓨팅 장치에 포함된 디스플레이에 의해 조작자 인지가능 출력을 제공한다. 따라서, 조작자는 머추레이션 프로세스로부터 문제되는 전기 배터리를 제거할 필요성을 통지받는다. 앞서 설명된 제2 형태에 따르면, 원격 컴퓨팅 장치(58)는 주기적 전압, 온도 및 내부 저항 측정들을 포함하는, 측정 장치로부터 통신되는 데이터를 수신한다. 아래에서 설명되는 전기 배터리 무결성 결정들을 행하기 위해, 주기적 전압, 온도 및 내부 저항 측정들은 원격 컴퓨팅 장치(58)에서 프로세싱된다. 무결성이 손상된 전기 배터리의 식별 시에, 원격 컴퓨팅 장치(58)는 조작자 인지가능 출력을 제공하도록 동작하고, 이에 의해 조작자는 머추레이션 프로세스로부터 문제되는 전기 배터리를 제거할 필요성을 통지받는다.
이제 도 4 내지 도 6을 참조하여 머추레이션 프로세스(20) 동안 이루어지는 전기 배터리 무결성 결정들이 설명될 것이다. 전기 배터리에 대한 시간에 따른 개방 회로 전압의 제1 플롯이 도 4에 도시되어 있다. 전기 배터리의 개방 회로 전압은 도 4의 원들로 표시된 바와 같이, 규칙적 간격들로 측정되고, 측정 장치(30)는 t0에서 시작하고 tend에서 종료된다. 전기 배터리는 충전 직후에 완화 기간을 거치게 되고, 이에 의해 후속하는 충전에서 수행된 개방 회로 전압 측정들은 오해될만큼 높은 측정들을 제공하여 손상된 무결성의 잘못된 결정들을 초래하기 쉽다. 규칙적 간격들에서 개방 회로 전압의 측정은 개방 회로 전압의 시간에 걸친 궤적의 결정을 제공한다. 궤적의 초기 부분이 분석되어 완화 기간의 종료를 결정한다. 완화 기간의 종료는 수평 점선(72)에 의해 도 4에 표시된다. 완화 기간의 종료의 결정은 도 5를 참조하여 아래에서 설명된다. 이어서, 완화 기간의 종료 이후에 수행된 개방 회로 전압 측정들에 기초하여 자체-방전 레이트가 결정되고, 이에 의해 완화 기간의 종료와 tend 사이에서 수직 점선(74)에 의해 표시된 개방 회로 전압의 강하 △V등이 결정된다. 이에 추가로, 내부 저항 증가, 부적절한 SEI 형성, 전해질 언더필 또는 누설, 및 내부 단락 회로를 표시할 수 있는 비정상 궤적을 식별하기 위해, 완화 기간의 종료 이후 개방 회로 전압의 궤적이 미리 결정된 궤적들과 비교된다. 궤적 비교는 머추레이션 기간의 종료 이전에 무결성이 손상된 전기 배터리들의 식별을 제공할 수 있다.
전기 배터리에 대한 시간에 걸친 개방 회로 전압의 제2 플롯이 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 완화 기간을 예시하는 역할을 한다. t0과 ts 사이의 시간은 완화 기간의 나중 부분(latter part)을 구성한다. 도 5로부터 인식될 수 있는 바와 같이, t0과 tend 사이의 개방 회로 전압 강하 △V는 ts와 tend 사이의 개방 회로 전압 강하보다 상당히 더 크고, 이에 의해 △V는 오해될만큼 높다. 앞서 설명된 바와 같이, 완화 기간의 종료는 더 적절히 반영하는 개방 회로 전압 강하를 결정하기 위한 기초로서 결정된다. 완화 기간의 종료는, 개방 회로 전압 궤적의 초기 부(early part)분을, 배터리의 유형에 대한 완화의 특성인 미리 결정된 궤적과 비교함으로써 결정된다.
전기 배터리에 대한 시간에 걸친 개방 회로 전압의 제3 플롯이 도 6에 도시되어 있다. 도 6은 머추레이션 기간에서 초기에 무결성이 손상된 전기 배터리의 식별을 예시하는 역할을 한다. 여기서 개방 회로 전압 측정들은 도 6의 상위 점선(76)에 의해 표시된 바와 같이 t0으로부터 수행되고, 완화 기간은 t0까지 이미 완료되었다. 과도하게 높은 방전을 결정하기 위해 사용되는 미리 정해진 전압 임계치는 도 6의 하부 점선(78)에 의해 표시된다. 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 머추레이션 기간 동안의 개방 회로 전압의 복수의 측정들은, 머추레이션 기간을 통한 방식의 약 20%인 시간 tf에서 개방 회로 전압이 미리 결정된 전압 임계치를 언제 통과하는지의 검출을 제공한다. 반대로, 공지된 머추레이션 프로세스는 머추레이션 기간의 종료 이후 과도하게 높은 방전을 결정할 것이다.
이제 손상된 무결성을 수반하는 5개의 상이한 시나리오들이 설명될 것이다. 5개의 시나리오들의 경우, 2개의 통상적인 셀들, 즉, 셀 A 및 셀 B는 25℃에서 하기 특성들을 갖는다:
Figure pct00001
제1 시나리오
내부 자체 방전이 너무 높고, 이에 따라 소정 시간 기간 이후의 개방 회로 전압은 미리 결정된 전압을 초과하여 강하한다. 여기서, 배터리 셀의 개방 회로 전압은 이격된 시간들에 측정되고, 전압에서의 변경이 임계 전압 차이와 비교된다:
Figure pct00002
제2 시나리오
내부 자체 방전이 너무 높고, 이에 따라 시간에 걸친 개방 회로 전압에서의 변경의 그래디언트(gradient of change)가 너무 높다. 궤적을 추적함으로써, 배터리 셀이 언제 완화 기간, 정상 상태 또는 자체 방전에 있는지가 결정된다. 셀이 완화된 후 30% SOC에서, 하기 방전 레이트 제한들이 예상된다:
Figure pct00003
방전은 직접 측정되지 않는다. 그 대신, 개방 회로 전압이 방전의 표시자로서 사용된다. 방전 레이트는 도 7에 도시된 플롯들에 의해 개방 회로 전압과 관련된다. 시간에 걸친 개방 회로 전압은 미리 결정된 상한(80) 및 하한(82) 곡선들과 비교되어, 개방 회로 전압이 상한 및 하한 곡선들 사이에 속하는지 여부를 결정한다. 도 7의 제1 플롯(84)은 상한 및 하한 곡선들(80, 82) 사이에 속하고, 따라서 무결성이 손상되지 않은 것으로 결정된다. 도 7의 제2 플롯(86)은 하한 곡선(82) 미만으로 떨어지고, 따라서 무결성이 손상된 것으로 결정된다. 상한 및 하한 곡선들(80, 82)은 특정 배터리 유형에 대한 특성이다. 이에 추가로, 개방 회로 전압의 시간에 의한 2차 도함수가 분석되어, 손상된 배터리 셀을 표시하는 포지티브 변경 레이트와 네거티브 변경 레이트 사이의 변경과 같은 추가적 정보를 나타낸다. 2차 도함수의 사용은 도 8에 예시되어 있다. 개방 회로 전압의 2차 도함수는 미리 결정된 상부 레이트 제한(90) 및 하부 레이트 제한(92) 곡선들과 비교되어, 2차 도함수가 상부 및 하부 레이트 제한 곡선들 사이에 속하는지 여부를 결정한다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 예시적인 플롯(94)은 상부 레이트 제한(90)과 하부 레이트 제한(92) 곡선들 사이에 속하고, 이에 따라 이와 관련하여 어떠한 손상된 무결성도 결정되지 않는다.
제3 시나리오
내부 저항은 너무 높고, 이에 따라 내부 저항은 미리 결정된 임계치 초과이다. 앞서 언급된 바와 같이, 이는 전해질 언더필/누설, 불량한 전해질 용접들 또는 부적합한 SEI 형성에 의해 초래될 수 있다. 1 옴(Ohm)의 제2 저항기의 경우, 개방 회로 전압은 제2 저항기가 연결해제될 때 측정되고, 앞서 설명된 바와 같이, 개방 회로 전압은 제2 저항기가 연결될 때 다시 측정된다. 특정 환경들 하에서, 측정 전류가 충분히 중요한 경우, 측정 전류를 고려하여 본 명세서에 설명된 다른 무결성 테스트들이 적용된다.
Figure pct00004
제4 시나리오
시간에 걸친 내부 저항에서의 변경의 그래디언트가 너무 높다. 이는 전해질 누설에 의해 초래될 수 있다. 시간에 걸쳐 복수의 내부 저항 측정들이 수행된다.
Figure pct00005
제5 시나리오
배터리 셀이 내부 단락을 갖고, 이에 따라 배터리 셀들의 온도에서의 변경이 임계 값보다 크다. 온도는 앞서 설명된 바와 같이 이격된 시간들에 측정되고, 임계 값과 비교된다.
Figure pct00006

Claims (27)

  1. 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 머추레이션(maturation) 프로세스로서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀을 충전하는 단계;
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 적어도 하루의 머추레이션 기간을 적용하는 단계 - 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 측정 장치 이외의 어떠한 전기 부하도 연결되지 않음 -;
    상기 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 상기 측정 장치로 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 개방 회로 전압의 적어도 하나의 측정을 수행하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 측정에 의존하여 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계를 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개방 회로 전압의 상기 적어도 하나의 측정은 상기 머추레이션 기간의 시작 이후 및 상기 머추레이션 기간의 종료 이전에 수행되는,
    머추레이션 프로세스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 측정은 미리 결정된 전압 값과 비교되고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 미리 결정된 전압 값과의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 머추레이션 기간의 시작과 종료 사이에 복수의 측정들을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 측정들은 이격된 시간들에 수행되는,
    머추레이션 프로세스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개방 회로 전압의 복수의 측정들 중 제1 측정과 제2 측정 사이의 전압 차이를 미리 결정된 차이 값과 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 미리 결정된 차이 값과의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 개방 회로 전압의 상기 복수의 측정들 중 제1 측정과 제2 측정 사이의 전압 차이를 결정하는 단계; 상기 제1 측정과 상기 제2 측정 사이의 시간 차이를 결정하는 단계; 및 상기 전압 차이 및 상기 시간 차이에 의존하여 전압의 변경 레이트(rate of change)를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 전압의 변경 레이트와 미리 결정된 변경 레이트와의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 측정들이 수행되고, 인접한 쌍들의 측정들 사이의 전압 차이들이 결정되어 적어도 제1 전압 차이 및 제2 전압 차이가 획득되고, 상기 머추레이션 프로세스는 적어도 상기 제1 전압 차이 및 상기 제2 전압 차이에 의존하여 적어도 하나의 방전 위상(discharge phase)을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 방전 위상은 완화 기간을 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 완화 기간 이후 수행된 적어도 하나의 전압 측정에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 상기 개방 회로 전압의 복수의 측정들은 시간에 걸친 개방 회로 전압 측정들의 궤적을 제공하기 위해 이격된 시간들에 수행되고, 상기 머추레이션 프로세스는 상기 완화 기간의 종료를 결정하기 위해 상기 궤적과 미리 결정된 궤적을 비교하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 완화 기간의 종료 이후 수행된 적어도 하나의 개방 회로 전압 측정에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 포지티브 단자와 네거티브 단자 사이에 부하가 연결될 때 적어도 하나의 저항 측정 전압 측정(resistance measuring voltage mesurement)을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 내부 저항은, 상기 적어도 하나의 저항 측정 전압 측정; 및 부하에 의해 도출된 측정된 전류 및 부하의 저항 중 하나에 의존하여 결정되는,
    머추레이션 프로세스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내부 저항을 미리 결정된 저항 값과 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 미리 결정된 저항 값과의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    각각의 시간들에 수행된 측정들에 기초하여 이격된 시간들에 복수의 내부 저항들을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 머추레이션 프로세스는 2개의 내부 저항들 사이의 차이를 미리 결정된 내부 저항 차이 값과 비교하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 미리 결정된 내부 저항 차이 값과의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    결정된 내부 저항의 변경 레이트가 내부 저항의 미리 결정된 저항 레이트보다 크면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어지는,
    머추레이션 프로세스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 온도를 측정하는 단계 및 상기 측정된 온도를 미리 결정된 온도와 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 미리 결정된 온도와의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    이격된 시간들에 제1 온도 및 제2 온도를 측정하는 단계, 상기 제1 측정 온도와 상기 제2 측정 온도 사이의 온도 차이를 결정하는 단계, 및 상기 온도 차이를 임계 온도 차이와 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 임계 온도 차이와의 비교에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    측정된 개방 회로 전압; 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대해 결정된 내부 저항; 및 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 측정된 온도 중 적어도 하나의 시간에 의한 2차 도함수를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 2차 도함수의 분석에 의존하는,
    머추레이션 프로세스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 2차 도함수가 미리 결정된 제한 밖에 있으면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어지는,
    머추레이션 프로세스.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 2차 도함수가 제1 미리 결정된 2차 도함수 미만인 것; 및 제2 미리 결정된 2차 도함수 초과인 것 중 하나이면, 무결성이 손상되었다는 결정이 이루어지는,
    머추레이션 프로세스.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계는 상기 측정 장치에서 수행되고, 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계로부터의 결과는 원격 위치의 중앙 컴퓨팅 장치에 전달되고, 상기 결과는 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의, 무결성이 손상된 것으로서의 식별을 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 무결성을 결정하는 단계에 의존하여 셀 제거 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 머추레이션 기간은 며칠의 지속기간, 적어도 한 주, 적어도 2주 또는 적어도 3주인,
    머추레이션 프로세스.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 상기 머추레이션 기간 동안 실온 초과, 25℃ 초과, 30℃ 초과 또는 35℃ 초과의 온도를 겪는,
    머추레이션 프로세스.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 머추레이션 기간은 선적(shipment) 기간의 적어도 일부를 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 통합되는,
    머추레이션 프로세스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 구조에 통합되어, 상기 측정 장치는 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀의 일체형 부분인,
    머추레이션 프로세스.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀은 리튬-이온 전기화학적 배열을 포함하는,
    머추레이션 프로세스.
  27. 적어도 하나의 전기 배터리 셀에 대한 제조 프로세스로서,
    상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀 상에서 수행되는 포메이션 충전 프로세스를 포함하고; 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따라 상기 적어도 하나의 전기 배터리 셀 상에서 머추레이션 프로세스가 수행되는,
    제조 프로세스.
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