KR20200069758A - Battery charge-discharge cycle test after battery crush test apparatus and method - Google Patents

Battery charge-discharge cycle test after battery crush test apparatus and method Download PDF

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KR20200069758A
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박남규
고재모
조영진
이현원
김진표
이동규
오재근
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대한민국(관리부서: 행정안전부 국립과학수사연구원장)
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Abstract

An embodiment of the present invention provides an apparatus for a battery charge-discharge cycle test after a battery impact test, comprising: a chamber formed to test a battery under a set temperature; a battery impact test unit positioned within the chamber and including a battery base unit formed to position the battery on a plane and a battery pressing unit formed to press the battery with a set pressure and to apply an impact to the battery; a temperature measurement unit including a chamber inside temperature measurement sensor which can measure the temperature inside the chamber in order to check the set temperature and a battery temperature measurement sensor which can measure a temperature change of the battery; a voltage measurement unit for measuring voltage of the battery; a data collection unit connected to the temperature measurement unit and the voltage measurement unit to collect and display the measured values; and a battery charge-discharge cycle test unit performing charge-discharge cycles as many as the set number wherein, in the charge-discharge cycle, charging and discharging the pressed battery are repeated, and accordingly performing the test for outputting a battery capacity measurement result.

Description

배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치 및 방법 {BATTERY CHARGE-DISCHARGE CYCLE TEST AFTER BATTERY CRUSH TEST APPARATUS AND METHOD}Charging and discharging cycle test device and method after battery shock test {BATTERY CHARGE-DISCHARGE CYCLE TEST AFTER BATTERY CRUSH TEST APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 배터리가 실생활에서 받을 수 있는 정도의 충격을 받은 후에 배터리 충방전 사이클 테스트를 수행할 수 있는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for testing and discharging cycles after a battery shock test capable of performing a battery charge/discharge cycle test after the battery has been subjected to an impact that can be received in real life.

2000년대 들어 배터리의 발전 및 연구가 지속됨에 따라서, 배터리가 에너지원으로 사용되는 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC 등의 휴대기기의 보급이 증가되고 있다. 2. Description of the Related Art As the development and research of batteries continues in the 2000s, the spread of portable devices such as smartphones, notebooks, and tablet PCs in which batteries are used as an energy source is increasing.

특히 리튬이온 배터리는 충방전을 통해서 반복 재사용이 가능한 2차 전지이며, 높은 전압 및 높은 전류 밀도를 얻을 수 있어 모바일 기기 및 전기자동차 등의 전원 공급원으로 주로 사용된다. 이와 같이 리튬이온 배터리는 고에너지 고밀도의 효율적인 에너지원이지만, 이와 같은 특성 때문에 발화 및 폭발 위험이 존재한다. In particular, lithium-ion batteries are secondary batteries that can be reused repeatedly through charging and discharging, and are mainly used as power sources for mobile devices and electric vehicles because they can obtain high voltage and high current density. As described above, a lithium ion battery is an efficient energy source of high energy and high density, but due to such characteristics, there is a risk of ignition and explosion.

실생활에서 배터리가 적용된 기기가 강하게 압력을 받은 후에 발화되지 않은 상태로 소비자가 계속하여 충방전을 반복하여 지속적으로 사용할 경우, 충격 후 발생할 수 있는 배터리 내부의 분리막 천공, 분리막 수축성 변형, 전극 크랙, 전극 탈리 등으로 인하여 배터리가 발화할 수 있다. 따라서, 배터리에 일상적인 충격이 가하여진 후에도 충방전 사이클 테스트를 거쳐 안전성을 확인하여야 한다. In the real life, if the device to which the battery is applied is strongly pressurized and the consumer continues to use charge and discharge repeatedly without being ignited, perforation of the separator inside the battery that may occur after the impact, separation of the membrane shrinkage, electrode crack, electrode The battery may ignite due to tally. Therefore, it is necessary to check the safety through a charge/discharge cycle test even after a routine shock is applied to the battery.

일본등록특허 제4634244호(2010.11.26.)Japanese Registered Patent No. 464244 (Nov. 26, 2010)

본 발명의 실시예들은 배터리를 사용하는 장치에서 배터리가 일정한 충격을 받은 후에 배터리를 지속적으로 충방전하여 사용하는 경우 배터리의 안전성을 파악할 수 있는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치 및 방법을 제공한다. Embodiments of the present invention provide a charging and discharging cycle test device and method after the battery shock test that can grasp the safety of the battery when the battery is continuously charged and discharged and used after the battery receives a certain shock in the device using the battery .

본 발명의 일 실시예는, 설정된 온도 하에서 배터리를 테스트할 수 있도록 형성된 챔버, 상기 챔버 내에 위치되어, 배터리를 평면 상에 위치될 수 있도록 형성된 배터리 기저부와 상기 배터리를 설정된 압력으로 가압하여 충격을 가할 수 있도록 형성된 배터리 가압부를 포함하는 배터리 충격 테스트부, 설정된 온도를 확인하기 위하여 챔버 내부의 온도를 측정할 수 있는 챔버 내부 온도 측정 센서와 상기 배터리의 온도 변화를 측정하기 위한 배터리 온도 측정 센서를 포함하는 온도 측정부, 상기 배터리의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부, 상기 온도 측정부 및 상기 전압 측정부와 연결되어 측정된 값을 수집하고, 표시하는 데이터 수집부 및 상기 가압된 배터리에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 설정된 횟수만큼 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 테스트를 수행하는 배터리 충방전 사이클 테스트부를 포함하는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치를 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention, a chamber formed to test the battery under a set temperature, located in the chamber, press the battery base and the battery formed to be located on the plane to a predetermined pressure to apply an impact A battery impact test unit including a battery pressurization unit formed to enable, a chamber temperature measurement sensor to measure the temperature inside the chamber to check the set temperature, and a battery temperature measurement sensor to measure the temperature change of the battery Temperature measurement unit, a voltage measurement unit for measuring the voltage of the battery, the temperature measurement unit and connected to the voltage measurement unit to collect the measured value, display and display the data collection unit and charging and discharging the pressurized battery It is possible to provide a charge/discharge cycle test apparatus after a battery shock test including a battery charge/discharge cycle test unit that performs a test for calculating a battery capacity measurement result according to a predetermined number of repetitive charge/discharge cycles.

이때, 상기 배터리 충방전 사이클 테스트부는 상기 가압된 배터리를 충전시키는 충전부, 상기 가압된 배터리에 전류를 공급하여 방전시키는 방전부 및 충방전 사이클의 설정된 횟수와 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하여 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.At this time, the battery charge/discharge cycle test unit calculates and displays a charging unit for charging the pressurized battery, a discharge unit for supplying and discharging the pressurized battery, and a set number of charge/discharge cycles and a battery capacity measurement result accordingly. It may include a display.

이때, 상기 설정된 온도는 15°C 내지 25°C 범위 내일 수 있다.At this time, the set temperature may be in the range of 15 °C to 25 °C.

이때, 상기 배터리를 가압하기 위하여 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 범위 내일 수 있다. At this time, the pressure set to pressurize the battery may be in the range of 12KN to 14KN.

이때, 상기 충방전 사이클의 설정된 횟수는 100회 이상일 수 있다. At this time, the set number of charge/discharge cycles may be 100 or more times.

본 발명의 일 실시예는, 챔버 내부를 15°C 내지 25°C 범위 내의 온도로 설정하여 내부에 배터리 충격 테스트부와 배터리 충방전 사이클 테스트부를 설치하는 준비 단계, 배터리 충격 테스트부에서 배터리 기저부의 평면 상에 배터리를 놓고, 배터리 가압부가 설정된 압력으로 가압하여 상기 배터리에 충격을 가하는 가압 단계 및 배터리 충방전 사이클 테스트부에서 상기 가압된 배터리에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 100회 이상 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 충방전 사이클 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 방법을 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the interior of the chamber is set to a temperature within the range of 15°C to 25°C to prepare a battery shock test unit and a battery charge/discharge cycle test unit therein. Placing the battery on a flat surface, and performing a charging and discharging cycle that repeats charging and discharging the pressurized battery at least 100 times in a pressurizing step of applying a shock to the battery by pressing the battery pressurizing part at a set pressure. Accordingly, it is possible to provide a charging and discharging cycle test method after a battery shock test including the step of performing a charging and discharging cycle test for calculating the battery capacity measurement result accordingly.

이때, 상기 배터리를 가압하기 위하여 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 범위 내일 수 있다. At this time, the pressure set to pressurize the battery may be in the range of 12KN to 14KN.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and description of the invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치 및 방법은, 현실적으로 실생활에서 배터리를 사용하는 장치가 충격을 받아서, 배터리가 강하게 충격을 받은 경우 배터리가 발화되지 않은 상태로 계속적으로 사용할 경우에 배터리의 안전성을 확인할 수 있다.After the battery shock test according to an embodiment of the present invention, a charging and discharging cycle test apparatus and method, in reality, when a device using a battery in real life is shocked and the battery is strongly shocked, the battery is continuously ignited. When used, the safety of the battery can be checked.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 배터리 충격 테스트부를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a block diagram showing a charge/discharge cycle test apparatus after a battery shock test according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing a battery shock test unit of FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating a method for testing a charge/discharge cycle after a battery shock test of a battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.The present invention can be applied to a variety of transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be denoted by the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following examples, terms such as first and second are not used in a limited sense, but for the purpose of distinguishing one component from other components.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the examples below, terms such as include or have are meant to mean the presence of features or components described in the specification, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or components in advance.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a film, region, component, etc. is said to be on or on another part, as well as when it is directly above the other part, other films, regions, components, etc. are intervened Also included.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When an embodiment can be implemented differently, a specific process order may be performed differently from the described order. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to that described.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.In the following embodiments, when a membrane, region, component, etc. is connected, other membranes, regions, components are interposed in the middle of the membrane, region, components, as well as when the membranes, regions, components are directly connected. It is also included indirectly. For example, in the present specification, when a membrane, region, component, etc. is electrically connected, not only is the membrane, region, component, etc. directly electrically connected, but other membranes, regions, components, etc. are interposed therebetween. Also includes indirect electrical connection.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치(10)를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, the charging and discharging cycle test apparatus 10 will be described after a battery shock test according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치를 나타낸 블록도이며, 도 2는 도 1의 배터리 충격 테스트부를 개략적으로 나타낸 개략도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for testing a charge/discharge cycle after a battery shock test according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a battery shock test unit of FIG. 1.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치(10)는 챔버(100), 배터리 충격 테스트부(300), 온도 측정부(400), 전압 측정부(500), 데이터 수집부(600), 배터리 충방전 사이클 테스트부(700)를 포함할 수 있다. 1 to 2, after the battery shock test according to an embodiment of the present invention, the charge/discharge cycle test apparatus 10 includes a chamber 100, a battery shock test unit 300, a temperature measurement unit 400, It may include a voltage measuring unit 500, a data collection unit 600, a battery charge and discharge cycle test unit 700.

챔버(100)는 설정된 온도 하에서 배터리(200)를 테스트할 수 있도록 형성될 수 있다. 챔버(100)의 형태에는 제한이 없으며, 설정된 온도 하에서 배터리(200)에 관한 테스트를 수행하도록 적절한 크기로 형성될 수 있다. 챔버(100)는 내부에서 발생할 수 있는 발열 및 폭발 사고를 대비하여 사용자의 안전을 보호하고, 위험을 최소화할 수 있도록 내구성을 확보한 재질 및 구조로 이루어질 수 있다.The chamber 100 may be formed to test the battery 200 under a set temperature. The shape of the chamber 100 is not limited, and may be formed to an appropriate size to perform a test on the battery 200 under a set temperature. The chamber 100 may be made of a material and a structure that secures durability so as to protect a user's safety and minimize risk in preparation for a heat and explosion accident that may occur inside.

배터리(200)는 각형, 원통형, 파우치형 등 특정 형태에 국한되지 않고, 어떠한 형태를 가져도 무관하다. 적용기기의 대상이 되는 형태의 배터리(200)를 사용하여 테스트를 할 수 있다. 이때, 배터리(200)는 1개 또는 복수 개일 수 있다. The battery 200 is not limited to a specific shape such as a square shape, a cylindrical shape, or a pouch shape, and may have any shape. Testing may be performed using a battery 200 of a type that is a target of an applied device. At this time, the battery 200 may be one or a plurality.

배터리 충격 테스트부(300)는 배터리 기저부(310) 및 배터리 가압부(330)를 포함할 수 있다. 배터리 기저부(310)는 챔버(100) 내에 위치되며, 평면 상에 배터리(200)를 위치시킬 수 있도록 형성되어 있다. 배터리 기저부(310)의 형태는 제한되지 않으며, 배터리(200)가 정적인 상태로 움직이지 않을 수 있으면 어떠한 형태이든 가능하다. 배터리 충격부(330)는 배터리 기저부(310)의 평면 상에 위치된 배터리(200)를 설정된 압력으로 가압하여 충격을 가할 수 있다. 이때 배터리 기저부(310)와 배터리 가압부(330)가 서로 맞닿는 부분이 서로 평면을 이루도록 하여, 배터리(200)를 배터리 기저부(310)의 평면 상에 위치시켜 배터리 가압부(330)를 작동시킬 수 있다. 한편, 배터리 기저부(310)의 평면 상에 배터리(200)를 위치시켜, 배터리(200)의 전체적인 형상에 변형이 되도록 배터리 가압부(330)에서 충격을 가할 수 있도록 배터리 가압부(330)를 작동시킬 수 있다. 또한, 배터리(200)의 일부 형상에 충격이 가해질 정도로 배터리 기저부(310)의 평면 상에 배터리(200)를 위치시켜 배터리 가압부(330)를 작동시킬 수도 있다. 배터리 가압부(330)는 예를 들면 유압 램(hydraulic ram)으로 구성되어, 유체의 압력을 이용한 피스톤 작용을 통하여 배터리(200)에 충격을 가할 수 있다. 그러나, 배터리 가압부(330)는 반드시 유압 램에 국한되지 않고, 배터리 기저부(310) 상의 배터리(200)에 충격을 가할 수 있으면 어떤 것이든 가능하다. The battery impact test unit 300 may include a battery base unit 310 and a battery pressing unit 330. The battery base 310 is located in the chamber 100 and is formed to be able to position the battery 200 on a plane. The shape of the battery base 310 is not limited, and any shape is possible as long as the battery 200 cannot move in a static state. The battery impact unit 330 may apply an impact by pressing the battery 200 positioned on the plane of the battery base unit 310 at a set pressure. At this time, the battery base portion 310 and the battery pressing portion 330 are in contact with each other to form a plane with each other, the battery 200 can be placed on the plane of the battery base portion 310 to operate the battery pressing portion 330. have. On the other hand, by placing the battery 200 on the plane of the battery base part 310, the battery pressing part 330 is operated so that the battery pressing part 330 can apply an impact so that the overall shape of the battery 200 is deformed. I can do it. In addition, the battery pressurization unit 330 may be operated by placing the battery 200 on a plane of the battery base unit 310 such that an impact is applied to some shapes of the battery 200. The battery pressing unit 330 is configured of, for example, a hydraulic ram, and may impact the battery 200 through a piston action using fluid pressure. However, the battery pressurizing portion 330 is not necessarily limited to the hydraulic ram, and can be anything as long as it can impact the battery 200 on the battery base 310.

배터리(200)를 가압하기 위하여 설정된 압력은 13KN±1KN (3000lbs±224lbs)에 해당하는 압력이 바람직하다. 즉, 배터리(200)를 가압하기 위하여 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 범위 내에 설정되어, 배터리(200)가 발화나 폭발이 되지 않을 정도의 가압력이어야 한다. 실생활에서 배터리(200)가 가압된 이후에도 배터리(200)에서 누액이나 폭발, 발화 등이 관찰되지 않고, 배터리(200)를 지속적으로 계속 사용할 수 있는 경우의 배터리의 안전성을 확인할 수 있어야 하기 때문이다.The pressure set to pressurize the battery 200 is preferably a pressure corresponding to 13KN±1KN (3000lbs±224lbs). That is, the pressure set in order to pressurize the battery 200 is set within a range of 12KN to 14KN, so that the battery 200 must be pressurized to prevent ignition or explosion. This is because in the real life, even after the battery 200 is pressurized, leakage, explosion, or ignition of the battery 200 is not observed, and it is necessary to check the safety of the battery when the battery 200 can be continuously used.

온도 측정부(400)는 챔버 내부 온도 측정 센서와 배터리 온도 측정 센서를 포함할 수 있다. 챔버 내부 온도 측정 센서는 설정된 온도를 확인하기 위하여 챔버 내부의 온도를 측정할 수 있다. 챔버 내부 온도 측정 센서는 챔버(100) 내부의 온도가 설정된 온도에 해당하는지 여부 및 시간의 경과에 따라 설정된 온도를 유지하는지 여부 등을 확인할 수 있다. 배터리 온도 측정 센서는 배터리(200)의 시간에 따른 온도 변화를 각각 측정하여 가압력을 받은 전후의 상태 변화를 확인할 수 있다. 배터리(200) 표면에 배터리 온도 측정 센서를 부착할 경우, 폴리 카보네이트 필름(Poly Carbonate film)을 사용하여 표면에 손상이 없도록 한다. 또한, 배터리 충방전 사이클 테스트부(700)에서 충방전 사이클 테스트를 수행한 이후의 온도 변화도 측정할 수 있다.The temperature measurement unit 400 may include a temperature measurement sensor and a battery temperature measurement sensor inside the chamber. The temperature measurement sensor inside the chamber can measure the temperature inside the chamber to confirm the set temperature. The chamber temperature measurement sensor may check whether the temperature inside the chamber 100 corresponds to a set temperature and whether to maintain the set temperature over time. The battery temperature measurement sensor may measure temperature changes over time of the battery 200 to check the state changes before and after receiving the pressing force. When attaching the battery temperature sensor to the surface of the battery 200, a polycarbonate film is used to prevent damage to the surface. In addition, the temperature change after the charge/discharge cycle test is performed by the battery charge/discharge cycle test unit 700 may be measured.

전압 측정부(500)는 배터리(200)의 시간에 따른 전압 변화를 각각 측정할 수 있으며, 가압력을 받은 전후의 배터리(200)의 전압의 변화 상태를 측정할 수 있다. 또한, 배터리(200)가 배터리 충방전 사이클 테스트부(700)에서 충방전 사이클 테스트를 수행한 이후의 전압의 변화상태를 측정할 수 있다. The voltage measuring unit 500 may measure voltage changes over time of the battery 200 respectively, and may measure changes in voltage of the battery 200 before and after receiving a pressing force. In addition, the battery 200 may measure a state of change in voltage after the battery charge/discharge cycle test unit 700 performs a charge/discharge cycle test.

데이터 수집부(600)는 온도 측정부(400) 및 전압 측정부(500)와 연결되어 측정된 값을 수집하여 표시할 수 있다. 설정된 시간 간격으로 배터리(200)의 온도 및 전압 측정값을 수집하여 표시할 수 있다. The data collection unit 600 may be connected to the temperature measurement unit 400 and the voltage measurement unit 500 to collect and display measured values. Temperature and voltage measurements of the battery 200 may be collected and displayed at set time intervals.

배터리 충방전 사이클 테스트부(700)는 가압된 배터리(200)에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 설정된 횟수만큼 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 테스트를 수행할 수 있다. 배터리 충방전 사이클 테스트부(700)는 충전부, 방전부 및 표시부를 포함할 수 있다. 충전부는 가압된 배터리(200)를 충전시킬 수 있고, 방전부는 가압된 배터리(200)에 전류를 공급하여 방전시킬 수 있다. 표시부는 충방전 사이클의 설정된 횟수와 그에 따라 측정된 배터리 용량 측정 결과를 산출하여 표시할 수 있다. 충방전 사이클의 설정된 횟수는 100회 이상인 것이 바람직하다. The battery charge/discharge cycle test unit 700 may perform a test for calculating a battery capacity measurement result according to a predetermined number of charge/discharge cycles that repeat charging and discharging on the pressurized battery 200. The battery charge/discharge cycle test unit 700 may include a charging unit, a discharging unit, and a display unit. The charging unit may charge the pressurized battery 200, and the discharge unit may supply and discharge a current to the pressurized battery 200. The display unit may calculate and display the set number of charge/discharge cycles and the measured battery capacity measurement result accordingly. The set number of charge/discharge cycles is preferably 100 or more.

예를 들어, 정전류 시험법으로 충방전 사이클 테스트를 하는 경우 배터리(200)에 정전류를 인가하여 시간에 따른 배터리의 시간에 따른 전압의 변화를 측정하여 특성을 확인할 수 있다. 배터리(200)가 리튬 이온 배터리일 경우, 충전의 경우 배터리(200)의 전압이 상승하며, 방전의 경우 배터리(200)의 전압이 하강한다. 통상적으로 충전 전압은 전해질 분해 및 전극물질 안전성을 위하여 4.3V 이하의 전압을 이용하며, 방전전압의 경우 방전전압의 경우 3V 정도까지 측정하여 과방전(over-discharge)에 의한 전극 물질의 손상을 막게 된다. 이와 같이 배터리(200)가 특정 전압을 나타내는 범위 내에서 충전과 방전을 반복하는 사이클 과정을 수행하여, 이에 따라 배터리가 가진 용량 측정 결과를 산출하여 테스트를 수행하게 된다. For example, in the case of the charging/discharging cycle test using the constant current test method, a constant current is applied to the battery 200 to measure a change in voltage over time of the battery over time to check characteristics. When the battery 200 is a lithium ion battery, the voltage of the battery 200 increases in the case of charging, and the voltage of the battery 200 decreases in the case of discharge. Typically, the charging voltage uses a voltage of 4.3 V or less for electrolyte decomposition and electrode material safety, and in the case of discharge voltage, measures up to 3 V for discharge voltage to prevent damage to the electrode material due to over-discharge. do. In this way, the battery 200 performs a cycle process of repeating charging and discharging within a range representing a specific voltage, thereby calculating a capacity measurement result of the battery and performing a test.

한편, 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치(10)는 배터리(200)의 테스트 과정 상에서 발화나 폭발의 가능성이 있을 수 있으므로, 유독가스 등을 외부로 배출할 수 있는 공기 필터부를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, after the battery shock test, the charge/discharge cycle test apparatus 10 may further include an air filter unit capable of discharging toxic gases or the like, as there may be a possibility of ignition or explosion in the process of testing the battery 200. have.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 배터리 충방전 사이클 테스트 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다. Figure 3 is a flow chart showing the battery charging and discharging cycle test method step by step after the battery shock test according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 방법을 설명한다. Hereinafter, a charging and discharging cycle test method after a battery shock test according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

S100 단계는, 챔버(200) 내부를 15°C 내지 25°C 범위 내의 온도로 설정하여 내부에 배터리 충격 테스트부(300)와 배터리 충방전 사이클 테스트부(400)를 설치하는 준비 단계이다. Step S100 is a preparation step of installing the battery shock test unit 300 and the battery charge/discharge cycle test unit 400 therein by setting the inside of the chamber 200 to a temperature within a range of 15°C to 25°C.

S200 단계는, 배터리 충격 테스트부(300)에서 배터리 기저부(310)의 평면 상에 배터리(200)를 놓고, 배터리 가압부(330)가 설정된 압력으로 가압하여 배터리(200)에 충격을 가하는 가압 단계이다. 이때, 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 사이의 값이 바람직하다. 배터리(200)가 배터리 가압부(330)에 의하여 압력을 받은 경우 배터리에서 누액이 발생되거나, 발화나 폭발이 일어나지 않아야 이후의 단계를 진행할 수 있다. 실생활에서 배터리(200)가 가압된 이후에도 배터리(200)에서 누액이나, 폭발, 발화 등이 관찰되지 않아서, 배터리(200)를 지속적으로 계속 사용할 수 있는 경우에 대하여 배터리의 안전성을 확인할 수 있어야 하기 때문이다.The step S200 is a pressing step of placing the battery 200 on the plane of the battery base unit 310 in the battery impact test unit 300 and applying pressure to the battery 200 by pressing the battery pressing unit 330 to a set pressure. to be. At this time, the set pressure is preferably a value between 12KN to 14KN. When the battery 200 is pressurized by the battery pressurizing unit 330, leakage may not occur in the battery or ignition or explosion may not occur, so that a subsequent step may be performed. In the real life, even after the battery 200 is pressurized, leakage or explosion, ignition, etc. are not observed in the battery 200, so it is necessary to check the safety of the battery in a case where the battery 200 can be continuously used. to be.

S300 단계는, 배터리 충방전 사이클 테스트부(700)에서 가압된 배터리(200)에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 100회 이상 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 충방전 사이클 테스트를 수행하는 단계이다. In step S300, a charge/discharge cycle test is performed by performing a charge/discharge cycle that repeats charging and discharging of the battery 200, which is pressurized by the battery charge/discharge cycle test unit 700, 100 times or more to calculate a battery capacity measurement result accordingly. This is a step to perform.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치(10) 및 측정 방법은 실생활에서 배터리를 사용하는 경우 일상적인 충격을 받은 후에도 계속 배터리를 사용한 상태 의 배터리에 대해 충방전 테스트를 진행하여, 배터리의 안전성을 확인할 수 있다. 따라서, 배터리에 일상적인 충격을 가한 후에 일상에서 계속적으로 사용하는 경우의 환경을 상정하여 배터리의 안전성을 테스트할 수 있다. As described above, after the battery shock test according to the embodiments of the present invention, the charging/discharging cycle test apparatus 10 and the measuring method are continuously applied to a battery in a state of using the battery even after receiving a daily shock when using the battery in real life. You can check the safety of the battery by conducting charge and discharge tests. Therefore, it is possible to test the safety of the battery by assuming an environment in which the battery is continuously used in a daily life after daily impact on the battery.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is only an example, and those skilled in the art will understand that various modifications and modifications of the embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치
100 : 챔버
200 : 배터리
300 : 배터리 충격 테스트부
400 : 온도 측정부
500 : 전압 측정부
600 : 데이터 수집부
700 : 배터리 충방전 사이클 테스트부
10: charge and discharge cycle test device after battery shock test
100: chamber
200: battery
300: battery shock test unit
400: temperature measuring unit
500: voltage measuring unit
600: data collection unit
700: battery charge and discharge cycle test unit

Claims (7)

설정된 온도 하에서 배터리를 테스트할 수 있도록 형성된 챔버;
상기 챔버 내에 위치되어, 배터리를 평면 상에 위치될 수 있도록 형성된 배터리 기저부와 상기 배터리를 설정된 압력으로 가압하여 충격을 가할 수 있도록 형성된 배터리 가압부를 포함하는 배터리 충격 테스트부;
설정된 온도를 확인하기 위하여 챔버 내부의 온도를 측정할 수 있는 챔버 내부 온도 측정 센서와 상기 배터리의 온도 변화를 측정하기 위한 배터리 온도 측정 센서를 포함하는 온도 측정부;
상기 배터리의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부;
상기 온도 측정부 및 상기 전압 측정부와 연결되어 측정된 값을 수집하고, 표시하는 데이터 수집부; 및
상기 가압된 배터리에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 설정된 횟수만큼 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 테스트를 수행하는 배터리 충방전 사이클 테스트부;를 포함하는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치.
A chamber formed to test the battery under a set temperature;
A battery impact test unit located in the chamber and including a battery base formed to place the battery on a flat surface and a battery pressing portion formed to press the battery at a set pressure to apply an impact;
A temperature measuring unit including a chamber temperature measuring sensor capable of measuring the temperature inside the chamber and a battery temperature measuring sensor for measuring the temperature change of the battery to check the set temperature;
A voltage measuring unit for measuring the voltage of the battery;
A data collection unit connected to the temperature measurement unit and the voltage measurement unit to collect and display measured values; And
Battery charging and discharging cycle test unit comprising a battery charging and discharging cycle test unit for performing a test for calculating a battery capacity measurement result according to a predetermined number of times the charging and discharging cycle repeating charging and discharging on the pressurized battery Test device.
제1 항에 있어서,
상기 배터리 충방전 사이클 테스트부는
상기 가압된 배터리를 충전시키는 충전부, 상기 가압된 배터리에 전류를 공급하여 방전시키는 방전부 및 충방전 사이클의 설정된 횟수와 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하여 표시하는 표시부를 포함하는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치.
According to claim 1,
The battery charge and discharge cycle test unit
A charging unit for charging the pressurized battery, a charging unit for supplying and discharging current to the pressurized battery, and a display unit for calculating and displaying a set number of charging and discharging cycles and a result of measuring the battery capacity accordingly. Discharge cycle test device.
제1 항에 있어서,
상기 설정된 온도는 15°C 내지 25°C 범위 내인, 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치.
According to claim 1,
The set temperature is in the range of 15 °C to 25 °C, the battery charging and discharging cycle test device after the shock test.
제1 항에 있어서,
상기 배터리를 가압하기 위하여 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 범위 내인, 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치.
According to claim 1,
The pressure set in order to pressurize the battery is within a range of 12KN to 14KN, and a charge/discharge cycle test device after a battery shock test.
제1 항에 있어서,
상기 충방전 사이클의 설정된 횟수는 100회 이상인, 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 장치.
According to claim 1,
The set number of times of the charge/discharge cycle is 100 or more times, and a charge/discharge cycle test device after a battery shock test.
챔버 내부를 15°C 내지 25°C 범위 내의 온도로 설정하여 내부에 배터리 충격 테스트부와 배터리 충방전 사이클 테스트부를 설치하는 준비 단계;
배터리 충격 테스트부에서 배터리 기저부의 평면 상에 배터리를 놓고, 배터리 가압부가 설정된 압력으로 가압하여 상기 배터리에 충격을 가하는 가압 단계; 및
배터리 충방전 사이클 테스트부에서 상기 가압된 배터리에 충전과 방전을 반복하는 충방전 사이클을 100회 이상 수행하여 그에 따른 배터리 용량 측정 결과를 산출하는 충방전 사이클 테스트를 수행하는 단계;를 포함하는 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 방법.
A preparation step of setting the inside of the chamber to a temperature within the range of 15°C to 25°C to install a battery shock test unit and a battery charge/discharge cycle test unit therein;
A pressing step of placing a battery on a flat surface of the battery base in the battery impact test unit and applying a shock to the battery by pressing the battery pressurizing unit at a set pressure; And
The battery charging and discharging cycle test unit performs a charging and discharging cycle test that calculates a battery capacity measurement result according to the charging and discharging cycle of repeating charging and discharging of the pressurized battery 100 times or more. Test and charge cycle test method.
제6 항에 있어서,
상기 배터리를 가압하기 위하여 설정된 압력은 12KN 내지 14KN 범위 내인, 배터리 충격 테스트 후 충방전 사이클 테스트 방법.
The method of claim 6,
The pressure set to pressurize the battery is within a range of 12KN to 14KN, a method of testing a charge/discharge cycle after a battery shock test.
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