KR20210074753A - Current evaluating device and evaluating method using the same - Google Patents

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KR20210074753A
KR20210074753A KR1020190165783A KR20190165783A KR20210074753A KR 20210074753 A KR20210074753 A KR 20210074753A KR 1020190165783 A KR1020190165783 A KR 1020190165783A KR 20190165783 A KR20190165783 A KR 20190165783A KR 20210074753 A KR20210074753 A KR 20210074753A
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하종수
정상윤
손창근
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a conduction evaluation device and a conduction evaluation method using the same, which can safely evaluate whether a gas component emitted during ignition or explosion of a battery module and the like generates conduction while passing between metallic objects inside a battery pack (such as a bus bar and a bus bar or a bus bar and a module frame).

Description

통전 평가 장치 및 이를 이용한 평가 방법{CURRENT EVALUATING DEVICE AND EVALUATING METHOD USING THE SAME} Electricity evaluation device and evaluation method using same {CURRENT EVALUATING DEVICE AND EVALUATING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 통전 평가 장치 및 이를 이용한 통전 평가 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an energization evaluation device and a energization evaluation method using the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 그 중에서도, 리튬 이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수하다는 점에서, 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품이나 전기자동차들의 에너지원으로 널리 사용되고 있다. With the increase in technology development and demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, a lithium secondary battery is widely used as an energy source for various electronic products and electric vehicles as well as various mobile devices because of its high energy density and operating voltage and excellent preservation and lifespan characteristics.

이차전지에 대한 적용 분야가 넓어짐에 따라 보다 고용량의 이차전지에 대한 수요가 급증하고 있다. 고용량의 이차전지를 제공하는 방법으로, 다수의 단위 셀을 집합한 전지 모듈 또는 전지 팩을 형성하는 것이 가능하다. As the field of application for secondary batteries is widened, the demand for higher-capacity secondary batteries is rapidly increasing. As a method of providing a high-capacity secondary battery, it is possible to form a battery module or battery pack in which a plurality of unit cells are aggregated.

전지 팩은 다수의 전지 모듈이 패키징된 구조이다. 관통, 가열 또는 열이나 화염의 전파 등과 같은 비정상적인 원인으로 어느 하나의 전지 모듈이 발화되면, 주변의 다른 전지 모듈 쪽으로 발화 현상이 전파되고 심한 경우에는 전지 팩이 폭발할 수 있다. A battery pack has a structure in which a plurality of battery modules are packaged. When one battery module ignites due to an abnormal cause such as penetration, heating, or the spread of heat or flame, the ignition phenomenon propagates to other nearby battery modules, and in severe cases, the battery pack may explode.

발화 현상이 전파되는 주요 원인 중의 하나는, 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하면서 전지 내부의 화학물질이 주변으로 전파되는 것이다. 발화된 전지 모듈과 주변의 다른 전지 모듈 간은 서로 이격되어 있다. 그러나, 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하면서 분출되는 전지 내부의 화학물질이 배터리 팩 내부의 금속성 물체 사이(버스바와 버스바 또는 버스바와 모듈 프레임 등)를 지나가면서 통전이 일어날 수 있다. 이러한 통전은 외부 단락(external short circuit)을 유발하게 되고, 이로 인해 주변의 모듈 쪽으로 발화가 전파된다. One of the main causes of propagation of the ignition phenomenon is that the chemical substance inside the battery is propagated to the surroundings as the battery module ignites or explodes. The fired battery module and other surrounding battery modules are spaced apart from each other. However, electricity may occur as chemical substances inside the battery ejected as the battery module ignites or explodes pass between metallic objects inside the battery pack (such as a bus bar and a bus bar or a bus bar and a module frame). This energization causes an external short circuit, which propagates the fire to the surrounding modules.

전지 팩의 안전성을 확보하기 위해서, 전지 모듈의 발화 혹은 폭발시 방출하는 가스 성분에 대한 안정성 평가가 필요하다. 그러나, 단순한 모의 실험의 경우에는, 평가 과정에서 평가자의 안전이 위협받을 수 있고, 평가시 방출되는 가스가 환경 오염을 유발하게 된다. In order to secure the safety of the battery pack, it is necessary to evaluate the stability of the gas component emitted when the battery module ignites or explodes. However, in the case of a simple simulation, the safety of the evaluator may be threatened in the evaluation process, and the gas emitted during the evaluation will cause environmental pollution.

따라서, 전지 모듈 등이 발화 혹은 폭발시 방출하는 가스 성분이 배터리 팩 내부의 금속성 물체 사이(버스바와 버스바 또는 버스바와 모듈 프레임 등)를 지나면서 통전을 유발하는지 여부를 안전하게 분석 및 평가할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다. Therefore, a technology that can safely analyze and evaluate whether the gas component emitted when a battery module ignites or explodes between metallic objects inside the battery pack (such as a bus bar and a bus bar or a bus bar and a module frame) induces electricity there is a need for

일본 특허공개공보 제2015-117995호Japanese Patent Laid-Open No. 2015-117995

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전지 모듈 등이 발화 혹은 폭발시 방출하는 가스 성분이 배터리 팩 내부의 금속성 물체 사이를 지나면서 통전을 일으키는지 여부를 안전하게 분석 및 평가할 수 있는 통전 평가 장치 및 이를 이용한 통전 평가 방법을 제공함을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems, and it is possible to safely analyze and evaluate whether a gas component emitted when a battery module, etc. ignites or explodes while passing between metallic objects inside the battery pack and generates electricity. An object of the present invention is to provide an energization evaluation device and an energization evaluation method using the same.

본 발명은 통전 평가 장치를 제공한다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는, 유입된 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디; 상기 바디의 일측에 형성되며, 분석 대상 가스가 유입되는 인렛; 상기 바디의 중심부에 위치하되, 유입된 가스가 배출되는 아웃렛; 상기 바디의 일측에 형성되되, 상기 바디의 외부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 검출 장치; 를 포함하며, 상기 바디와 아웃렛 사이에는, 유입된 가스 내에 함유된 입자상 성분의 유출을 방지하는 필터 부재가 위치하는 구조이다. The present invention provides an energization evaluation device. In one example, the energization evaluation device according to the present invention, the body of the cyclone structure in which the introduced gas is circulated in an annular closed circulation path is formed; an inlet formed on one side of the body and into which a gas to be analyzed is introduced; an outlet located in the center of the body, through which the introduced gas is discharged; a pair of electrodes formed on one side of the body and electrically connected to the outside of the body; and a detection device electrically connected to the pair of electrodes and configured to measure resistance between the pair of electrodes. Including, between the body and the outlet, a structure in which a filter member for preventing the outflow of particulate components contained in the introduced gas is positioned.

하나의 예에서, 상기 아웃렛은, 상기 바디 중심부에 위치하되, 상기 바디의 중심으로부터 수직방향으로 연장된 형태이다. In one example, the outlet is located in the center of the body, and extends in a vertical direction from the center of the body.

구체적인 예에서, 상기 아웃렛은, 중공형의 원기둥 형상이며, 상기 바디 내부에 함입된 부분과 바디 외부로 돌출된 부분을 포함한다.In a specific example, the outlet has a hollow cylindrical shape, and includes a portion recessed inside the body and a portion protruding outside the body.

예를 들어, 상기 아웃렛은, 상기 바디 내부에 함입된 부분은 필터 부재에 의해 바디의 내부와 구획이 분리된 구조이다. For example, the outlet has a structure in which the interior and the compartment of the body are separated by a filter member in the portion recessed into the body.

하나의 예에서, 상기 필터 부재는, 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않는 메쉬 구조체를 포함한다. In one example, the filter member includes a mesh structure that does not pass particulate components having a particle size of 5 nm or more.

또 다른 예를 들어, 상기 아웃렛은, 바디 외부로 돌출된 부분의 상부가 개방된 구조이다. For another example, the outlet has a structure in which the upper portion of the portion protruding outside the body is opened.

또 다른 하나의 예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는 상기 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 제어하는 전극 위치 조절 부재를 더 포함한다. In another example, the electric current evaluation apparatus according to the present invention further includes an electrode position adjusting member for controlling the separation distance between the pair of electrodes.

구체적인 예에서, 상기 한 쌍의 전극은 2개의 도전성 금속 막대가 평행하게 형성된 구조를 포함한다. In a specific example, the pair of electrodes includes a structure in which two conductive metal rods are formed in parallel.

또 다른 하나의 예에서, 상기 인렛은, 가스의 유입속도 및 유입량 중 어느 하나 이상을 제어하는 블로잉 팬을 더 포함한다. In another example, the inlet further includes a blowing fan that controls at least one of an inflow rate and an inflow amount of gas.

하나의 예에서, 상기 검출 장치는 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 저항 측정기이다.In one example, the detection device is a resistance meter that measures the resistance between a pair of electrodes.

또 다른 하나의 예에서, 상기 검출 장치는 정전압 인가 장치 및 전류 센서를 포함한다.In another example, the detection device includes a constant voltage application device and a current sensor.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 통전 평가 장치를 이용한 통전 평가 방법을 제공한다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 방법은, 인렛을 통해 도전성 입자를 함유하는 분석 대상 가스를 공급하는 단계; 공급된 가스가 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디 내부를 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 측정하는 단계; 및 아웃렛을 통해 가스를 배출하는 단계를 포함하며, 상기 가스를 배출하는 단계는, 배출되는 가스에 대한 필터링 과정을 거쳐 도전성 입자를 함유하지 않은 가스를 배출한다.In addition, the present invention provides a energization evaluation method using the energization evaluation device described above. In one example, the energization evaluation method according to the present invention comprises the steps of supplying an analysis target gas containing conductive particles through an inlet; while the supplied gas circulates inside the body of the cyclone structure in which the closed circulation path is formed, measuring whether electricity is energized between the pair of electrodes; and discharging the gas through the outlet, wherein the discharging of the gas discharges the gas not containing the conductive particles through a filtering process for the discharged gas.

하나의 예에서, 통전 여부를 검출하는 단계는, 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 단계이다.In one example, the step of detecting whether energization is performed is a step of measuring resistance between the pair of electrodes.

또 다른 하나의 예에서, 통전 여부를 검출하는 단계는, 상기 한 쌍의 전극에 정전압을 인가하고, 이에 따른 누설 전류 또는 정전압에 대한 가스의 저항을 측정하는 단계이다.In another example, the detecting of whether energization is performed is a step of applying a constant voltage to the pair of electrodes, and measuring the resistance of the gas to the leakage current or the constant voltage.

구체적인 예에서, 상기 통전 여부를 검출하는 단계는, 싸이클론 구조의 바디 내부에 유입된 가스가 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 변화시키는 단계를 포함한다.In a specific example, the step of detecting whether electricity is energized includes changing the separation distance between the pair of electrodes while the gas introduced into the body of the cyclone structure circulates.

또 다른 하나의 예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 방법은, 분석 대상 가스를 공급하는 단계; 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 단계; 및 가스를 배출하는 단계를 동시에 수행한다.In another example, the current evaluation method according to the present invention, the step of supplying an analysis target gas; measuring the resistance between the pair of electrodes; and discharging the gas simultaneously.

본 발명에 따른 통전 평가 장치 및 이를 포함하는 통전 평가 방법은, 전지 모듈 등이 발화 혹은 폭발시 방출하는 가스 성분이 배터리 팩 내부의 금속성 물체 사이를 지나면서 통전을 일으키는지 여부를 안전하고 친환경적으로 평가할 수 있다. The energization evaluation apparatus and the energization evaluation method including the same according to the present invention can safely and environmentally evaluate whether a gas component emitted when a battery module ignites or explodes while passing between metallic objects inside a battery pack and causes electricity can

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통전 평가 장치의 사시도이다.
1 is a perspective view of a current evaluation device according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a current evaluation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front view of the electricity evaluation device according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a current evaluation device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor must properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in

하나의 실시예에서, 본 발명은 통전 평가 장치에 관한 것으로, In one embodiment, the present invention relates to an energization evaluation device,

유입된 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디;a body having a cyclone structure in which a closed circulation path in which the introduced gas circulates in an annular shape is formed;

상기 바디의 일측에 형성되며, 외부 가스가 유입되는 인렛;an inlet formed on one side of the body and into which external gas is introduced;

상기 바디의 중심부에 위치하되, 유입된 가스가 배출되는 아웃렛;an outlet located in the center of the body, through which the introduced gas is discharged;

상기 바디의 일측에 형성되되, 상기 바디의 외부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전극; 및a pair of electrodes formed on one side of the body and electrically connected to the outside of the body; and

상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출하는 검출 장치를 포함하며, and a detection device electrically connected to the pair of electrodes and configured to detect whether electricity is energized between the pair of electrodes,

상기 바디와 아웃렛 사이에는, 유입된 가스 내에 함유된 입자상 성분의 유출을 방지하는 필터 부재가 위치하는 구조이다. Between the body and the outlet, a filter member for preventing the outflow of particulate components contained in the introduced gas is positioned.

본 발명에 따른 통전 평가 장치는 전지 모듈을 실제로 발화 혹은 폭발시키지 않더라도, 전지 내부의 화학물질이 두 전극 사이를 지나가는 현상을 효과적이면서도 안전하게 모사할 수 있다. 더불어, 인렛을 통해 유입되는 가스를 조절함으로써, 다양한 조성 내지 함량의 도전성 입자를 함유하는 가스에 대한 평가가 가능하다. 예를 들어, 가스 내에 함유된 도전성 입자의 종류를 변화시키거나 상기 입자의 함유량을 조절할 수 있다. 본 발명은 가스 내에 함유된 도전성 입자의 종류 내지 함량을 조절함으로써, 다양한 종류의 전지 모듈의 발화 혹은 폭발 상황을 재현할 수 있다. 따라서, 별도의 전지 모듈을 제작하지 않더라도, 평가 수행이 가능하다. The energization evaluation device according to the present invention can effectively and safely simulate a phenomenon in which a chemical substance inside a battery passes between two electrodes even if the battery module does not actually ignite or explode. In addition, by controlling the gas flowing through the inlet, it is possible to evaluate the gas containing the conductive particles of various compositions or contents. For example, the type of conductive particles contained in the gas may be changed or the content of the particles may be adjusted. The present invention can reproduce the ignition or explosion of various types of battery modules by adjusting the type or content of the conductive particles contained in the gas. Therefore, it is possible to perform evaluation without manufacturing a separate battery module.

더불어, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는, 인렛을 통해 유입된 가스가 싸이클론 구조의 바디 내부를 환형으로 순환하게 된다. 여기서 싸이클론 구조란, 내부의 유체가 순환할 수 있는 폐순환로가 형성된 구조를 의미한다. 구체적으로 폐순환로의 형상은 원형일 수도 있고, 타원형일 수 있으며, 측정 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 바디와 아웃렛 사이에는, 유입된 가스 내에 함유된 입자상 성분의 유출을 방지는 필터 부재가 위치한다. 즉, 분석 대상 가스는 바디 내부의 폐순환로(closed loop)에서 순환하되, 가스 내에 함유된 입자상 성분에 제거된 상태로 외부로 배출된다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 분석 대상 가스가 유해한 입자상 성분을 함유한 채로 외부로 유출되는 것을 방지하므로, 배출 가스를 처리하기 위한 별도의 집전 설비 등이 요구되지 않는다. 아울러, 폐순환된 유로를 형성함에 따라 지속적인 측정 실험이 가능하다는 장점이 있다.In addition, in the energization evaluation device according to the present invention, the gas introduced through the inlet circulates in an annular shape inside the body of the cyclone structure. Here, the cyclone structure means a structure in which a closed circulation path through which an internal fluid can circulate is formed. Specifically, the shape of the closed circuit may be circular or elliptical, and may be variously set according to measurement conditions. In addition, a filter member is positioned between the body and the outlet to prevent the outflow of particulate components contained in the introduced gas. That is, the gas to be analyzed is circulated in a closed loop inside the body, but discharged to the outside in a state in which particulate components contained in the gas are removed. Therefore, since the device according to the present invention prevents the gas to be analyzed from flowing out while containing harmful particulate components, a separate current collecting facility for processing the exhaust gas is not required. In addition, there is an advantage that continuous measurement experiments are possible by forming a closed circulating flow path.

하나의 실시예에서, 상기 아웃렛은, 바디 중심부에 위치하되, 상기 바디 중심으로부터 수직방향으로 연장된 형태이다. 유입된 가스는 바디 내부에서 아웃렛 주위를 환형으로 순환하도록 유도된다. 본 발명에서는 아웃렛을 바디 중심부에 위치함으로써, 공간 활용도를 높이고, 가스의 배출을 원활하게 할 수 있다. In one embodiment, the outlet is located in the center of the body, and extends in the vertical direction from the center of the body. The introduced gas is induced to circulate annularly around the outlet inside the body. In the present invention, by locating the outlet in the center of the body, it is possible to increase the space utilization and facilitate the discharge of gas.

구체적인 실시예에서, 상기 아웃렛은 중공형의 원기둥 형상이며, 바디 내부에 함입된 부분과 바디 외부로 돌출된 부분을 포함한다. 보다 구체적으로는, 상기 아웃렛은, 바디 내부에 함입된 부분은 필터 부재에 의해 바디의 내부와 구획이 분리된 구조이다. In a specific embodiment, the outlet has a hollow cylindrical shape, and includes a portion recessed inside the body and a portion protruding outside the body. More specifically, the outlet has a structure in which the interior and the compartment of the body are separated by a filter member in the portion recessed into the body.

본 발명에서, 필터 부재는 일정 크기 이상의 입자상 성분의 투과를 허용하지 않는 구조체를 의미한다. 예를 들어, 본 발명에서, 인렛으로 유입되는 가스는 도전성 입자를 함유하며, 가스상 성분은 필터 부재를 통과하되, 도전성 입자는 필터 부재를 통과하지 못한다. 상기 필터 부재는 통과를 허용하는 입자의 크기는 필요에 따라 달리 설정할 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 필터 부재는, 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않은 메쉬 구조체를 포함한다. 예를 들어, 인렛으로 유입되는 가스가 입경 5 nm 이상인 도전성 입자를 함유하고, 상기 필터 부재는 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않은 메쉬 구조체를 포함하는 경우, 가스에 함유된 도전성 입자는 필터 부재를 통과하지 못하게 된다. 이를 통해, 본 발명에 따른 평가 장치는 분석 대상 가스로부터 유해한 입자상 성분을 제거하고, 입자상 성분이 제거된 가스만을 외부로 배출하게 된다. 하나의 실시예에서, 상기 필터 부재는 탈착형 내지 교체형 구조이다. 필터 부재의 삽입이 가능한 케이지를 형상하고, 상기 필터 부재는 탈착하거나 교체 가능하다. In the present invention, the filter member means a structure that does not allow permeation of particulate components larger than a certain size. For example, in the present invention, the gas flowing into the inlet contains conductive particles, the gaseous component passes through the filter member, but the conductive particles do not pass through the filter member. The size of the particles allowing passage of the filter member may be set differently as needed. In one embodiment, the filter member includes a mesh structure that does not pass particulate components having a particle size of 5 nm or more. For example, when the gas flowing into the inlet contains conductive particles having a particle diameter of 5 nm or more, and the filter member includes a mesh structure that does not pass particulate components having a particle diameter of 5 nm or more, the conductive particles contained in the gas are filtered cannot pass through the absence. Through this, the evaluation apparatus according to the present invention removes harmful particulate components from the gas to be analyzed, and discharges only the gas from which the particulate components are removed. In one embodiment, the filter element is of a detachable or replaceable construction. A cage is formed in which the filter member can be inserted, and the filter member is detachable or replaceable.

또 다른 하나의 실시예에서, 상기 아웃렛은, 바디 외부로 돌출된 부분의 상부가 개방된 구조이다. 아웃렛의 상부를 개방함으로써, 필터 부재를 거친 가스를 외부로 배출하게 된다. 필요에 따라서는, 상기 아웃렛의 상부는 별도의 가스 포집 장치 등과 유체 연결된 구조일 수 있다. In another embodiment, the outlet has a structure in which an upper portion of a portion protruding outside the body is opened. By opening the upper part of the outlet, the gas passing through the filter member is discharged to the outside. If necessary, the upper portion of the outlet may have a structure in fluid connection with a separate gas collection device or the like.

하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는, 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 제어하는 전극 위치 조절 부재를 더 포함한다. 상기 한 쌍의 전극은, 예를 들어, 전지 모듈 사이를 전기적으로 연결하는 버스바와 버스바 사이 또는 버스바와 모듈 프레임 사이에 대응되는 구성이다. 상기 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 평가하고자 하는 전지 모듈에 형성된 버스바와 버스바 사이 또는 버스바와 모듈 프레임 사이의 이격 거리에 대응되도록 제어함으로써, 모사 실험이 가능하다. 상기 전극 위치 조절 부재는, 다양한 형태로 설계 가능하며, 예를 들어, 싸이클론 구조의 바디에 전극을 삽입하는 홀을 여러 개 형성한 구조, 혹은 레버 등의 조작에 맞추어 이격 거리가 조절되는 구조 등이 적용 가능하다. In one embodiment, the energization evaluation device according to the present invention further includes an electrode position adjusting member for controlling the separation distance between the pair of electrodes. The pair of electrodes is, for example, a configuration corresponding to between the bus bar and the bus bar electrically connecting between the battery modules or between the bus bar and the module frame. A simulation experiment is possible by controlling the separation distance between the pair of electrodes to correspond to the separation distance between the bus bar and the bus bar formed in the battery module to be evaluated or between the bus bar and the module frame. The electrode position adjusting member can be designed in various forms, for example, a structure in which a plurality of holes for inserting electrodes are formed in a body of a cyclone structure, or a structure in which the separation distance is adjusted according to the operation of a lever, etc. This is applicable.

하나의 실시예에서, 상기 한 쌍의 전극은 2개의 도전성 금속 막대가 평행하게 형성된 구조를 포함한다. 상기 한 쌍의 전극은 전지 모듈에 형성된 버스바와 버스바 또는 버스바와 모듈 프레임에 대응되는 구성이며, 일정 이격 거리를 구현할 수 있는 경우라면 다양하게 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 한 쌍의 전극은 2개의 도전성 금속 막대가 평행하게 위치하는 구조, 혹은 금속 판재가 평행하게 위치하는 구조 등을 적용할 수 있다. In one embodiment, the pair of electrodes includes a structure in which two conductive metal rods are formed in parallel. The pair of electrodes has a configuration corresponding to a bus bar and a bus bar formed in the battery module or a bus bar and a module frame, and can be variously modified if a predetermined distance can be realized. For example, the pair of electrodes may have a structure in which two conductive metal bars are positioned in parallel or a structure in which a metal plate is positioned in parallel.

또 다른 하나의 실시예에서, 상기 인렛은, 가스의 유입속도 및 유입량 중 어느 하나 이상을 제어하는 블로잉 팬을 더 포함한다. 상기 블로잉 팬은 인렛을 통해 유입되는 가스의 유로 상에 형성될 수 있다. 이를 통해, 바디 내로 유입되는 가스의 유입속도 및 유입량 중 어느 하나 이상을 적절히 제어할 수 있다. 나아가, 상기 블로잉 팬을 통해 도전성 입자를 함유하는 가스가 바디 내의 폐순환로를 순환하도록 하고, 순환 속도의 제어도 가능하다. In another embodiment, the inlet further includes a blowing fan for controlling at least one of an inflow rate and an inflow amount of the gas. The blowing fan may be formed on the flow path of the gas introduced through the inlet. Through this, it is possible to appropriately control any one or more of the inflow rate and the inflow amount of the gas introduced into the body. Furthermore, the gas containing the conductive particles is circulated through the blowing fan through the closed circulation path in the body, and the circulation speed can be controlled.

상기 싸이클론 구조의 바디 내부는, 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로를 형성한다. 이 때, 본 발명은 상기 바디 내부 벽면에 가스의 순환을 보조하는 패턴이 형성된 경우를 포함한다. 예를 들어, 상기 패턴은 바디 내부 벽면에 돌출된 나사선 형태의 돌기 패턴이다. 구체적으로, 상기 패턴은 바디 내부 벽면을 따라 싸이클론 구조의 바디 내부를 감싸는 형태의 나사선 돌기 형태이다. 상기 패턴을 통해, 가스의 순환을 촉진하고, 가스에 함유된 도전성 입자의 침강을 방지할 수 있다. The inside of the body of the cyclone structure forms a closed circulation path in which the gas circulates in an annular shape. At this time, the present invention includes a case in which a pattern for assisting circulation of gas is formed on the inner wall surface of the body. For example, the pattern is a protrusion pattern in the form of a thread protruding from the inner wall of the body. Specifically, the pattern is in the form of a helical protrusion of a shape surrounding the inside of the body of the cyclone structure along the inner wall of the body. Through the pattern, it is possible to promote the circulation of the gas and prevent sedimentation of the conductive particles contained in the gas.

한편, 하나의 실시예에서, 검출 장치는 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 저항 측정기일 수 있다. 예를 들어 상기 저항 측정기는 전압 또는 전류를 가하여 이로 인한 전류 또는 전압을 측정함으로써 저항을 계산하는 방식일 수 있다. 상기 한 쌍의 전극이 도전성 입자를 포함하는 통전 물질에 의해 통전될 경우, 두 전극 사이의 저항이 대폭 감소하게 되며, 이로 인한 저항의 감소를 감지하여 통전 여부를 확인할 수 있다.Meanwhile, in one embodiment, the detection device may be a resistance meter that measures the resistance between the pair of electrodes. For example, the resistance meter may be a method of calculating resistance by applying a voltage or current and measuring the resulting current or voltage. When the pair of electrodes is energized by the energizing material including conductive particles, the resistance between the two electrodes is greatly reduced, and thus, it is possible to check whether energization is performed by detecting the decrease in resistance.

다른 하나의 실시예에서, 상기 검출 장치는 정전압 인가 장치 및 전류 센서를 포함한다. 이 경우 정전압 인가 장치는 소정의 정전압을 한 쌍의 전극에 가하게 된다. 상기 전류 센서는 전극과 정전압 인가 장치에 설치되며, 두 개의 전극 중 어디에 설치되어도 무방하다. 검출 장치로서 정전압 인가 장치를 사용할 경우, 공급 가스에 대한 누설 전류 또는 정전압에 대한 가스의 저항을 측정할 수 있다.In another embodiment, the detection device includes a constant voltage application device and a current sensor. In this case, the constant voltage applying device applies a predetermined constant voltage to the pair of electrodes. The current sensor is installed on the electrode and the constant voltage applying device, and may be installed on any of the two electrodes. When a constant voltage application device is used as the detection device, it is possible to measure the leakage current to the supply gas or the resistance of the gas to the constant voltage.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 통전 평가 장치를 이용한 평가 방법을 제공한다. 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 통전 평가 방법은, In addition, the present invention provides an evaluation method using the energization evaluation device described above. In one embodiment, the current evaluation method according to the present invention,

인렛을 통해 도전성 입자를 함유하는 분석 대상 가스를 공급하는 단계;supplying an analysis target gas containing conductive particles through an inlet;

공급된 가스가 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디 내부를 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출하는 단계; 및while the supplied gas circulates inside the body of the cyclone structure in which the closed circulation path is formed, detecting whether electricity is energized between the pair of electrodes; and

아웃렛을 통해 가스를 배출하는 단계를 포함하며, venting the gas through the outlet;

상기 가스를 배출하는 단계는, 배출되는 가스에 대한 필터링 과정을 거쳐 도전성 입자를 함유하지 않은 가스를 배출하도록 한다. In the step of discharging the gas, the gas not containing the conductive particles is discharged through a filtering process for the discharged gas.

구체적으로는, 전지의 화재 내지 폭발시 방출되는 전지 내부의 화학물질을 함유하는 방출 가스를 설계하고, 이를 분석 대상 가스로 공급할 수 있다. 공급된 가스는 싸이클론 구조의 바디 내부를 순환하면서 상기 한 쌍의 전극에 도전성 입자가 부착됨으로써 전극 간에 통전을 발생시키게 된다. 상기 싸이클론 구조의 바디 내부는 폐순환로(closed loop)가 형성된 구조이다. 따라서, 분석 대상 가스가 공급된 상태 그대로 외부로 배출되는 것을 방지하고 지속적으로 측정 실험을 할 수 있다.Specifically, it is possible to design an emission gas containing a chemical substance inside the battery that is released in case of fire or explosion of the battery, and supply it as the gas to be analyzed. As the supplied gas circulates inside the body of the cyclone structure, conductive particles are attached to the pair of electrodes, thereby generating electricity between the electrodes. The inside of the body of the cyclone structure is a structure in which a closed loop is formed. Therefore, it is possible to prevent the gas to be analyzed from being discharged to the outside as it is supplied and to continuously conduct measurement experiments.

상기 분석 대상 가스가 순환하는 동안 한 쌍의 전극의 통전 여부를 검출한다. 하나의 예에서, 상기 통전 여부를 검출하는 단계는 상기 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 단계이다. 구체적으로, 상기 통전 여부를 검출하는 단계에서는 상기 한 쌍의 전극 사이의 절연 저항을 측정하게 된다. 이격된 한 쌍의 전극 사이가 통전되도록 하려면, 가스 내에 일정 수준 이상의 도전성 입자를 함유하고 있어야 한다. 다만, 통전 여부는 도전성 입자의 입경 내지 크기 등에 영향을 받는다. 본 발명에서는, 전지 모듈에 화재 내지 폭발이 발생한 상황을 간접적으로 재현하며, 이 경우 전지 모듈 간의 버스바와 버스바 또는 버스바와 모듈 프레임에 대응되는 한 쌍의 전극이 통전되는지 여부를 평가하는 것이다. It is detected whether a pair of electrodes is energized while the gas to be analyzed is circulated. In one example, the step of detecting whether current is conducted is a step of measuring a resistance between the pair of electrodes. Specifically, in the step of detecting whether electricity is energized, the insulation resistance between the pair of electrodes is measured. In order to conduct electricity between a pair of electrodes spaced apart, a certain level or more of conductive particles must be contained in the gas. However, whether electricity is energized is affected by the particle size or size of the conductive particles. In the present invention, a situation in which a fire or explosion occurs in a battery module is indirectly reproduced, and in this case, it is evaluated whether a pair of electrodes corresponding to a busbar and a busbar between battery modules or a busbar and a module frame are energized.

다른 하나의 실시예에서, 상기 통전 여부를 검출하는 단계는, 상기 한 쌍의 전극에 정전압을 인가하고, 이에 따른 누설 전류 또는 정전압에 대한 가스의 저항을 측정하는 단계일 수 있다.In another embodiment, the detecting whether the current is conducted may include applying a constant voltage to the pair of electrodes, and measuring the resistance of the gas to the leakage current or the constant voltage.

한편, 평가가 완료된 가스는 아웃렛을 통해 배출한다. 이 경우, 배출되는 가스는 필터 부재에 의한 필터링 과정을 거치게 된다. 따라서, 배출 가스는 입자상 성분이 제거된 상태이다. 따라서, 본 발명에 따른 평가 방법은 분석 대상 가스가 유해한 입자상 성분을 함유한 채로 외부로 유출되는 것을 방지하므로, 배출 가스를 처리하기 위한 별도의 집전 설비 등이 요구되지 않는다. On the other hand, the gas that has been evaluated is discharged through the outlet. In this case, the discharged gas is filtered by the filter member. Therefore, the exhaust gas is in a state from which particulate components have been removed. Accordingly, since the evaluation method according to the present invention prevents the gas to be analyzed from flowing out while containing harmful particulate components, a separate current collecting facility for processing the exhaust gas is not required.

하나의 실시예에서, 상기 통전 여부를 검출하는 단계는, 바디 내부에 유입된 가스가 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 변화시키는 단계를 포함한다. 상기 한 쌍의 전극은 이격 거리를 제어하는 별도의 조절 부재를 포함할 수 있다. 이를 통해, 한 번의 가스 공급을 통해, 다양한 조건에 대한 평가가 가능하다. In one embodiment, the detecting whether the current is conducted includes changing the separation distance between the pair of electrodes while the gas introduced into the body circulates. The pair of electrodes may include a separate adjusting member for controlling the separation distance. Through this, it is possible to evaluate various conditions through one gas supply.

다른 실시예에서, 상기 통전 여부를 검출하는 단계에서, 분석 대상 가스의 조성 및 밀도는 모사하려는 상황에 따라 적절히 조절될 수 있다. 즉 통전 여부를 검출하는 단계는 분석 대상 가스의 조성 또는 밀도를 변화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In another embodiment, in the step of detecting whether electricity is supplied, the composition and density of the gas to be analyzed may be appropriately adjusted according to the situation to be simulated. That is, the step of detecting whether electricity is supplied may further include changing the composition or density of the gas to be analyzed.

또 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 평가 방법은, 앞서 설명한 분석 대상 가스를 공급하는 단계; 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 단계; 및 가스를 배출하는 단계는, 순차적으로 또는 동시에 수행하는 것이 가능하다. In another embodiment, the evaluation method according to the present invention, the step of supplying the analysis target gas described above; measuring the resistance between the pair of electrodes; And the step of discharging the gas, it is possible to be performed sequentially or simultaneously.

예를 들어, 분석 대상 가스를 공급하고, 공급된 가스 조건에서 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출한 후, 평가가 완료된 가스는 아웃렛을 통해 배출할 수 있다. 이러한 일련의 과정을 순차적으로 수행할 수 있다. For example, after supplying a gas to be analyzed and detecting whether electricity is energized between a pair of electrodes under the supplied gas condition, the gas that has been evaluated may be discharged through an outlet. These series of processes may be sequentially performed.

또 다른 예를 들어, 앞서 설명한 각 단계들을 동시에 수행하는 것도 가능하다. 인렛을 통해 분석 대상 가스가 지속적으로 공급되고, 아웃렛을 통해 필터링된 가스가 지속적으로 배출된다. 그 과정에서, 상기 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출한다. 이를 통해, 분석 대상 가스의 조성을 변화시키거나, 가스에 함유된 도전성 입자의 밀도를 높일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 평가 방법은, 분석 대상 가스의 조성 및 밀도 등을 변화시키고, 변화된 조건에 따른 다양한 평가를 연속적으로 수행할 수 있다. As another example, it is also possible to simultaneously perform each of the steps described above. The gas to be analyzed is continuously supplied through the inlet, and the filtered gas is continuously discharged through the outlet. In the process, it is detected whether electricity is applied between the pair of electrodes. Through this, the composition of the gas to be analyzed may be changed or the density of conductive particles contained in the gas may be increased. That is, the evaluation method according to the present invention may change the composition and density of the gas to be analyzed and continuously perform various evaluations according to the changed conditions.

본 발명에 따른 통전 평가 장치 또는 통전 평가 방법에 있어서, 인렛을 통해 유입되는 분석 대상 가스는 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하는 경우 방출되는 가스를 모사한 것이다. 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하면서, 전지 모듈 내의 단위 전지 내부에 수납된 다양한 화학물질이 함께 방출된다. 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하면서 분출되는 전지 내부의 화학물질이 배터리 팩 내부의 금속성 물체 사이 (버스바와 버스바 또는 버스바와 모듈 프레임 등)를 지나가면서 통전이 일어날 수 있다. 이러한 통전은 외부 단락(external short circuit)을 유발하게 되고, 이로 인해 주변의 모듈 쪽으로 발화가 전파된다. 따라서, 발화 현상이 전파되는 주요 원인 중의 하나는, 전지 모듈이 발화 혹은 폭발하면서 전지 내부의 화학물질, 특히 도전성 성분이 주변으로 전파되는 것이다. In the energization evaluation apparatus or energization evaluation method according to the present invention, the analysis target gas introduced through the inlet simulates the gas emitted when the battery module ignites or explodes. As the battery module ignites or explodes, various chemicals stored in the unit cells in the battery module are released together. When the battery module ignites or explodes, the chemicals inside the battery pass between metallic objects inside the battery pack (such as a bus bar and a bus bar or a bus bar and a module frame), and electricity can occur. This energization causes an external short circuit, which propagates the fire to the surrounding modules. Accordingly, one of the main causes of propagation of the ignition phenomenon is that, as the battery module ignites or explodes, the chemical substance, particularly the conductive component, inside the battery propagates to the surroundings.

본 발명에서 평가 대상은 전지 모듈 혹은 전지 팩은 이차전지를 단위 셀로 포함하는 경우일 수 있다. 구체적으로 상기 이차전지는 리튬 이차전지이다. 리튬 이차전지는 이차전지 내에 리튬을 함유하는 경우를 총칭하는 의미이며, 구체적으로는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함한다. 예를 들어, 리튬 이차전지를 형성하는 양극, 음극, 분리막 및 전해액 등은 다양한 화학물질을 함유하고 있으며, 카본블랙 등의 도전성 물질을 함유하기도 한다. 이러한 도전성 물질은 전지 모듈 등에 화재 발생시 발생된 화재를 전파시키는 원인이 된다. In the present invention, the evaluation target may be a case in which the battery module or battery pack includes a secondary battery as a unit cell. Specifically, the secondary battery is a lithium secondary battery. A lithium secondary battery is a generic term for cases in which lithium is contained in a secondary battery, and specifically includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. For example, a positive electrode, a negative electrode, a separator, an electrolyte, etc. forming a lithium secondary battery contain various chemical substances, and also contain a conductive material such as carbon black. Such a conductive material is a cause of propagating a fire generated when a fire occurs in a battery module or the like.

이하에서는, 전지의 구체적인 성분에 대하여 설명하나, 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific components of the battery will be described, but the scope of the present invention is not limited thereto.

양극은, 양극 집전제의 일면 또는 양면에 양극 합제층이 적층된 구조이다. 양극 활물질은 각각 독립적으로, 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다. 하나의 예에서, 양극 합제층은 양극 활물질 외에 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 양극 첨가제를 더 포함할 수 있다.The positive electrode has a structure in which a positive electrode mixture layer is laminated on one or both surfaces of a positive electrode current collector. The positive active material may be each independently a lithium-containing oxide, and may be the same or different. As the lithium-containing oxide, a lithium-containing transition metal oxide may be used. In one example, the positive electrode mixture layer includes a conductive material and a binder polymer in addition to the positive electrode active material, and, if necessary, may further include a positive electrode additive commonly used in the art.

상기 양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다. The positive active material may be a lithium-containing oxide, and may be the same or different. As the lithium-containing oxide, a lithium-containing transition metal oxide may be used.

예를 들어, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 중 1 종 이상이 사용될 수 있다.For example, the lithium-containing transition metal oxide is Li x CoO 2 (0.5<x<1.3), Li x NiO 2 (0.5<x<1.3), Li x MnO 2 (0.5<x<1.3), Li x Mn 2 O 4 (0.5<x<1.3), Li x (Ni a Co b Mn c )O 2 (0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a +b+c=1), Li x Ni 1-y Co y O 2 (0.5<x<1.3, 0<y<1), Li x Co 1-y Mn y O 2 (0.5<x<1.3, 0 ≤y<1), Li x Ni 1-y Mn y O 2 (0.5<x<1.3, O≤y<1), Li x (Ni a Co b Mn c )O 4 (0.5<x<1.3, 0 <a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), Li x Mn 2-z Ni z O 4 (0.5<x<1.3, 0<z<2), Li x Mn 2-z Co z O 4 (0.5<x<1.3, 0<z<2), Li x CoPO 4 (0.5<x<1.3) and Li x FePO 4 (0.5<x<1.3) It may be any one selected from or a mixture of two or more thereof, and the lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide. In addition, in addition to the lithium-containing transition metal oxide, at least one of sulfide, selenide, and halide may be used.

상기 양극 활물질은 양극 합제층 중에 90 내지 99 중량% 범위로 포함될 수 있다. 양극 활물질의 함량이 상기 범위를 만족할 때 고용량 전지의 제작, 그리고 충분한 양극의 도전성이나 전극재간 접착력을 부여하는 면에서 유리하다.The positive active material may be included in the positive electrode mixture layer in an amount of 90 to 99 wt%. When the content of the positive electrode active material satisfies the above range, it is advantageous in terms of manufacturing a high-capacity battery and imparting sufficient positive electrode conductivity or adhesion between electrode materials.

상기 양극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 양극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 이차전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. The current collector used for the positive electrode is a metal with high conductivity, and any metal that can be easily adhered to the positive electrode active material slurry and has no reactivity in the voltage range of the secondary battery may be used. Specifically, non-limiting examples of the current collector for the positive electrode include a foil made of aluminum, nickel, or a combination thereof.

양극 합제층은 도전재를 더 포함한다. 상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도전재로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 및 폴리페닐렌 유도체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상이 사용될 수 있다.The positive electrode mixture layer further includes a conductive material. The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive active material. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the secondary battery. For example, as the conductive material, graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon black, such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; and at least one selected from the group consisting of polyphenylene derivatives and the like may be used.

바인더 성분으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 바인더 고분자가 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber, SBR), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose, CMC) 등의 다양한 종류의 바인더가 사용될 수 있다.As the binder component, a binder polymer commonly used in the art may be used without limitation. For example, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (Poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (polyacrylonitrile) ), polymethyl methacrylate, styrene-butadiene rubber (SBR), and various types of binders such as carboxyl methyl cellulose (CMC) may be used.

또한, 상기 음극은, 음극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 합제층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 음극 합제층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 음극 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the negative electrode has a structure in which a negative electrode mixture layer is laminated on one or both surfaces of a negative electrode current collector. In one example, the negative electrode mixture layer includes an anode active material, a conductive material, and a binder polymer, and if necessary, may further include a negative electrode additive commonly used in the art.

상기 음극 활물질은 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 탄소재가 사용되는 경우, 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (mesocarbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.The negative active material may include a carbon material, lithium metal, silicon or tin. When a carbon material is used as the negative electrode active material, both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used. Soft carbon and hard carbon are representative of low crystalline carbon, and natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, and liquid crystal pitch-based carbon fiber are representative of high crystalline carbon. (mesophase pitch based carbon fiber), carbon microspheres (mesocarbon microbeads), liquid crystal pitches (Mesophase pitches), and high-temperature calcined carbon such as petroleum and coal-based cokes (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) are representative examples.

상기 음극에 사용되는 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.Non-limiting examples of the current collector used for the negative electrode include a foil made of copper, gold, nickel, or a copper alloy, or a combination thereof. In addition, the current collector may be used by stacking substrates made of the above materials.

또한, 상기 음극은 당해 분야에 통상적으로 사용되는 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.In addition, the negative electrode may include a conductive material and a binder commonly used in the art.

상기 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 함침시키는 전해액; 및 상기 전극 조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지 케이스를 포함하는 구조이다. 상기 비수 전해액은 예를 들어, 리튬 염을 포함하는 전해액이다. The secondary battery may include an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; an electrolyte for impregnating the electrode assembly; and a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte is, for example, an electrolyte containing a lithium salt.

상기 분리막은 리튬 이차전지에서 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. As the separator, any porous substrate used in a lithium secondary battery may be used, for example, a polyolefin-based porous membrane or a nonwoven fabric may be used, but is not particularly limited thereto.

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based porous membrane include polyethylene such as high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, and ultra-high molecular weight polyethylene, and polyolefin-based polymers such as polypropylene, polybutylene, and polypentene, respectively, individually or in a mixture thereof. One membrane is mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 또는 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.As the nonwoven fabric, in addition to the polyolefin-based nonwoven fabric, for example, polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfide, or polyethylenenaphthalene, each alone or and a nonwoven fabric formed of a polymer obtained by mixing them. The structure of the nonwoven fabric may be a spunbond nonwoven fabric composed of long fibers or a melt blown nonwoven fabric.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50 ㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95 %일 수 있다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 μm, and the pore size and pores present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 μm and 10 to 95%, respectively.

한편, 상기 다공성 기재로 구성된 분리막의 기계적 강도 향상 및 양극과 음극 사이의 단락 억제를 위해, 상기 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 바인더 고분자를 포함하는 다공성 코팅층을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in order to improve the mechanical strength of the separator composed of the porous substrate and suppress a short circuit between the positive electrode and the negative electrode, a porous coating layer including inorganic particles and a binder polymer on at least one surface of the porous substrate may be further included.

상기 전해액은 유기용매 및 전해질 염을 포함할 수 있으며, 상기 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.The electrolyte may include an organic solvent and an electrolyte salt, and the electrolyte salt is a lithium salt. As the lithium salt, those commonly used in non-aqueous electrolytes for lithium secondary batteries may be used without limitation. For example, as an anion of the lithium salt , F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N(CN) 2 - , BF 4 - , ClO 4 - , PF 6 - , (CF 3 ) 2 PF 4 - , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2 - , (CF 3 ) 5 PF - , (CF 3 ) 6 P - , CF 3 SO 3 - , CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO - , (CF 3 SO 2 ) 2 CH - , (SF 5 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - , SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - Any one or two or more of them may include.

전술한 전해액에 포함되는 유기용매로는 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트 또는 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.As the organic solvent included in the above-mentioned electrolyte, those commonly used in electrolyte for lithium secondary batteries may be used without limitation, for example, ether, ester, amide, linear carbonate or cyclic carbonate, etc. individually or in mixture of two or more types. can be used by Among them, cyclic carbonates, linear carbonates, or a carbonate compound that is a mixture thereof may be included.

상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, There is any one selected from the group consisting of 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and halides thereof, or a mixture of two or more thereof. Examples of these halides include, but are not limited to, fluoroethylene carbonate (FEC).

또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, specific examples of the linear carbonate compound include any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate, and ethylpropyl carbonate, or these A mixture of two or more of them may be typically used, but is not limited thereto.

특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 환형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 보다 더 잘 해리시킬 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 보다 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있다.In particular, among the carbonate-based organic solvents, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates, are high-viscosity organic solvents and have a high dielectric constant, so that lithium salts in the electrolyte can be better dissociated. If a low-viscosity, low-dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a higher electrical conductivity can be prepared.

또한, 상기 유기용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, as the ether of the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methylethyl ether, methylpropyl ether, and ethylpropyl ether or a mixture of two or more thereof may be used. , but is not limited thereto.

그리고 상기 유기용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오 네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.And esters in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, σ - Any one selected from the group consisting of -valerolactone and ε-caprolactone or a mixture of two or more thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 비수 전해액의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전지셀의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전지셀 조립 전 또는 전지셀 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The injection of the non-aqueous electrolyte may be performed at an appropriate stage during the manufacturing process of the battery cell according to the manufacturing process of the final product and required physical properties. That is, it may be applied before assembling the battery cell or in the final stage of assembling the battery cell.

이하, 도면 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to drawings and the like.

(제1 실시 형태)(First embodiment)

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전 평가 장치의 정면도이다. 다만, 설명의 편의를 위해서, 일부는 장치의 내부 구조를 투사하여 도시하였다. Figure 1 is a perspective view of an energization evaluation device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of the energization evaluation device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an energization evaluation device according to an embodiment of the present invention is a front view of However, for convenience of description, some of the internal structures of the device are projected and illustrated.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는, 유입된 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디(100), 상기 바디(100)의 일측에 형성되며, 외부 가스가 유입되는 인렛(110) 및 상기 바디(100) 중심부에 위치하되, 유입된 가스가 배출되는 아웃렛(120)을 포함하는 구조이다. 또한, 상기 바디(100) 일측에는 외부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전극(131, 132)이 형성되는데, 한 쌍의 전극(131, 132)은 바디(100)의 일측을 관통하는 형태로 형성된다. 상기 한 쌍의 전극(131, 132)은 검출 장치(140)와 연결된다. 상기 검출 장치(140)는 저항 측정기로서, 한 쌍의 전극(131, 132) 사이의 절연 저항을 측정한다. 상기 통전 평가 장치에는 한 쌍의 전극(131, 132) 사이의 이격 거리를 제어하는 전극 위치 조절 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.1 to 3, the energization evaluation device according to the present invention is formed on one side of the body 100, the body 100 of the cyclone structure in which a closed circulation path in which the introduced gas circulates in an annular shape is formed, It has a structure including an inlet 110 through which external gas is introduced and an outlet 120 through which the introduced gas is discharged, which is located in the center of the body 100 . In addition, a pair of electrodes 131 and 132 electrically connected to the outside are formed on one side of the body 100 , and the pair of electrodes 131 and 132 are formed to pass through one side of the body 100 . do. The pair of electrodes 131 and 132 is connected to the detection device 140 . The detection device 140 is a resistance measuring device, and measures the insulation resistance between the pair of electrodes 131 and 132 . The energization evaluation device may further include an electrode position adjusting member (not shown) for controlling a separation distance between the pair of electrodes 131 and 132 .

상기 아웃렛(120)은 바디(100) 중심부에 위치하되, 상기 싸이클론 구조의 바디(100) 중심으로부터 수직방향으로 연장된 형태이다. 또한, 상기 아웃렛(120)은 중공형의 원기둥 형상이며, 바디(100) 내부에 함입된 부분과 바디(100) 외부로 돌출된 부분을 포함한다. 상기 아웃렛은, 바디 내부에 함입된 부분이 필터 부재(121)에 의해 싸이클론 구조의 바디(100)와 구획이 분리된 구조이다.The outlet 120 is located in the center of the body 100, but extends in the vertical direction from the center of the body 100 of the cyclone structure. In addition, the outlet 120 has a hollow cylindrical shape, and includes a portion recessed in the body 100 and a portion protruding outside the body 100 . The outlet has a structure in which a portion recessed in the body is separated from the body 100 having a cyclone structure by the filter member 121 .

인렛(110)을 통해 유입된 가스는 싸이클론 구조의 바디(100) 내부를 환형으로 순환하게 된다. 즉, 분석 대상 가스는 바디(100) 내부의 폐순환로(closed loop)에서 순환하는 과정에서 한 쌍의 전극(131, 132)에 부착되고, 상기 한 쌍의 전극(131, 132)을 통전시킨다. 이 과정에서 이격된 한 쌍의 전극(131, 132) 사이의 절연 저항을 측정한다. 한편, 바디 내부로 유입된 가스는 필터 부재(121)에서 입자상 성분이 걸러지고, 입자가 포함되지 않은 기체상 성분만 아웃렛을 통해 배출된다.The gas introduced through the inlet 110 circulates in an annular shape inside the body 100 having a cyclone structure. That is, the gas to be analyzed is attached to the pair of electrodes 131 and 132 while circulating in a closed loop inside the body 100 and energizes the pair of electrodes 131 and 132 . In this process, the insulation resistance between a pair of spaced apart electrodes 131 and 132 is measured. Meanwhile, in the gas introduced into the body, particulate components are filtered by the filter member 121 , and only gaseous components that do not contain particles are discharged through the outlet.

상기 필터 부재(121)는 메쉬 구조체를 포함하며, 일정 크기 이상의 입자상 성분을 투과시키지 않는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 메쉬 구조체는 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않는 형태이다. The filter member 121 includes a mesh structure, and serves to not transmit particulate components of a predetermined size or more. For example, the mesh structure is a form that does not pass a particle component having a particle size of 5 nm or more.

(제2 실시 형태)(Second embodiment)

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통전 평가 장치의 사시도이다.4 is a perspective view of a current evaluation device according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 통전 평가 장치는, 유입된 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디(200), 상기 바디(200)의 일측에 형성되며, 외부 가스가 유입되는 인렛(210) 및 상기 바디(200) 중심부에 위치하되, 유입된 가스가 배출되는 아웃렛(220)을 포함하는 구조이다. 또한, 상기 바디(200) 일측에는 외부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전극(231, 232)이 형성되는데, 한 쌍의 전극(231, 232)은 바디(200)의 일측을 관통하는 형태로 형성된다. 상기 한 쌍의 전극(231, 232)은 검출 장치(240)와 연결된다. 상기 통전 평가 장치에는 한 쌍의 전극(231, 232) 사이의 이격 거리를 제어하는 전극 위치 조절 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the energization evaluation device according to the present invention is formed on one side of the body 200, the body 200 having a cyclone structure in which a closed circulation path in which the introduced gas circulates in an annular shape, and the external gas is It is located in the center of the inlet 210 and the body 200, and has a structure including an outlet 220 through which the introduced gas is discharged. In addition, a pair of electrodes 231 and 232 electrically connected to the outside are formed on one side of the body 200 , and the pair of electrodes 231 and 232 are formed to penetrate one side of the body 200 . do. The pair of electrodes 231 and 232 is connected to the detection device 240 . The energization evaluation device may further include an electrode position adjusting member (not shown) for controlling the separation distance between the pair of electrodes 231 and 232 .

상기 검출 장치(240)는 정전압 인가 장치(241) 및 전류 센서(242)를 포함한다. 상기 전류 센서(242)는 한 쌍의 전극(231, 232) 중 어느 하나와 정전압 인가 장치(241) 사이에 설치될 수 있다.The detection device 240 includes a constant voltage application device 241 and a current sensor 242 . The current sensor 242 may be installed between any one of the pair of electrodes 231 and 232 and the constant voltage applying device 241 .

상기 아웃렛(220)은 바디(200) 중심부에 위치하되, 상기 싸이클론 구조의 바디(200) 중심으로부터 수직방향으로 연장된 형태이다. 또한, 상기 아웃렛(220)은 중공형의 원기둥 형상이며, 바디(200) 내부에 함입된 부분과 바디(200) 외부로 돌출된 부분을 포함한다. 상기 아웃렛은 바디 내부에 함입된 부분이 필터 부재(221)에 의해 바디(200)와 구획이 분리된 구조이다.The outlet 220 is located in the center of the body 200, but extends in the vertical direction from the center of the body 200 of the cyclone structure. In addition, the outlet 220 has a hollow cylindrical shape, and includes a portion recessed in the body 200 and a portion protruding outside the body 200 . The outlet has a structure in which a portion recessed in the body is separated from the body 200 by the filter member 221 .

인렛(210)을 통해 유입된 가스는 바디(200) 내부를 환형으로 순환하게 된다. 즉, 분석 대상 가스는 바디(200) 내부의 폐순환로(closed loop)에서 순환하는 과정에서 한 쌍의 전극(231, 232)에 부착되고, 상기 한 쌍의 전극(231, 232)을 통전시킨다. 이 과정에서 상기 한 쌍의 전극(231, 232)에는 정전압이 인가되며, 이 과정에서 전류 센서(242)가 누설 전류 또는 정전압에 대한 가스의 저항을 측정하게 된다.. 한편, 바디 내부로 유입된 가스는 필터 부재(221)에서 입자상 성분이 걸러지고, 입자가 포함되지 않은 기체상 성분만 아웃렛을 통해 배출된다.The gas introduced through the inlet 210 circulates in the body 200 in an annular shape. That is, the gas to be analyzed is attached to the pair of electrodes 231 and 232 while circulating in a closed loop inside the body 200 and energizes the pair of electrodes 231 and 232 . In this process, a constant voltage is applied to the pair of electrodes 231 and 232, and in this process, the current sensor 242 measures the resistance of the gas to the leakage current or the constant voltage. In the gas, particulate components are filtered by the filter member 221 , and only gaseous components that do not contain particles are discharged through the outlet.

상기 필터 부재(221)는 메쉬 구조체를 포함하며, 일정 크기 이상의 입자상 성분을 투과시키지 않는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 메쉬 구조체는 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않는 형태이다.The filter member 221 includes a mesh structure, and serves to not transmit a particle component having a size larger than a predetermined size. For example, the mesh structure is a form that does not pass a particle component having a particle size of 5 nm or more.

이상, 도면 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Above, the present invention has been described in more detail with reference to the drawings and the like. However, the configuration described in the drawings or embodiments described in the present specification is only one embodiment of the present invention and does not represent all the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various equivalents and It should be understood that there may be variations.

100, 200: 바디
110, 210: 인렛
120, 220: 아웃렛
121, 221: 필터 부재
131, 132, 231, 232: 전극
140, 240: 검출 장치
241: 정전압 인가 장치
242: 전류 센서
100, 200: body
110, 210: inlet
120, 220: outlet
121, 221: filter element
131, 132, 231, 232: electrode
140, 240: detection device
241: constant voltage application device
242: current sensor

Claims (16)

유입된 가스가 환형으로 순환하는 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디;
상기 바디의 일측에 형성되며, 분석 대상 가스가 유입되는 인렛;
상기 바디의 중심부에 위치하되, 유입된 가스가 배출되는 아웃렛;
상기 바디의 일측에 형성되되, 상기 바디의 외부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전극; 및
상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출하는 검출 장치를 포함하며,
상기 바디와 아웃렛 사이에는, 유입된 가스 내에 함유된 입자상 성분의 유출을 방지하는 필터 부재가 위치하는 구조인 통전 평가 장치.
a body having a cyclone structure in which a closed circulation path in which the introduced gas circulates in an annular shape is formed;
an inlet formed on one side of the body and into which a gas to be analyzed is introduced;
an outlet located in the center of the body, through which the introduced gas is discharged;
a pair of electrodes formed on one side of the body and electrically connected to the outside of the body; and
and a detection device electrically connected to the pair of electrodes and configured to detect whether electricity is energized between the pair of electrodes,
A current evaluation device having a structure in which a filter member for preventing the outflow of particulate components contained in the introduced gas is positioned between the body and the outlet.
제 1 항에 있어서,
상기 아웃렛은, 상기 바디의 중심부에 위치하되, 상기 바디 중심으로부터 수직방향으로 연장된 형태인 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The outlet, but located in the center of the body, electricity evaluation device in the form of extending in the vertical direction from the center of the body.
제 1 항에 있어서,
상기 아웃렛은,
중공형의 원기둥 형상이며,
상기 바디 내부에 함입된 부분과 바디 외부로 돌출된 부분을 포함하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The outlet is
It is a hollow cylindrical shape,
Electricity evaluation device including a portion recessed inside the body and a portion protruding outside the body.
제 3 항에 있어서,
상기 아웃렛은,
상기 바디 내부에 함입된 부분이 필터 부재에 의해 바디의 내부와 구획이 분리된 구조인 것을 특징으로 하는 통전 평가 장치.
4. The method of claim 3,
The outlet is
Electricity evaluation device, characterized in that the portion recessed into the body has a structure in which the inside and the compartment of the body are separated by a filter member.
제 1 항에 있어서,
상기 필터 부재는, 입경 크기 5 nm 이상의 입자상 성분을 통과시키지 않는 메쉬 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The filter member comprises a mesh structure that does not pass particulate components having a particle size of 5 nm or more.
제 3 항에 있어서,
상기 아웃렛은, 상기 바디 외부로 돌출된 부분의 상부가 개방된 구조인 통전 평가 장치.
4. The method of claim 3,
The outlet is an electric current evaluation device having an open upper portion of the portion protruding to the outside of the body.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 제어하는 전극 위치 조절 부재를 더 포함하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
Electricity evaluation device further comprising an electrode position adjusting member for controlling the separation distance between the pair of electrodes.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극은 2개의 도전성 금속 막대가 평행하게 형성된 구조를 포함하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The pair of electrodes includes a structure in which two conductive metal rods are formed in parallel.
제 1 항에 있어서,
상기 인렛은, 가스의 유입속도 및 유입량 중 어느 하나 이상을 제어하는 블로잉 팬을 더 포함하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The inlet may further include a blowing fan for controlling at least one of an inflow rate and an inflow amount of gas.
제 1항에 있어서,
상기 검출 장치는 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 저항 측정기인 것을 특징으로 하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The detection device is an energization evaluation device, characterized in that it is a resistance measuring device for measuring the resistance between the pair of electrodes.
제 1항에 있어서,
상기 검출 장치는 정전압 인가 장치 및 전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 평가 장치.
The method of claim 1,
The detection device includes a constant voltage application device and a current sensor.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 통전 평가 장치를 이용한 평가 방법에 있어서,
인렛을 통해 도전성 입자를 함유하는 분석 대상 가스를 공급하는 단계;
공급된 가스가 폐순환로가 형성된 싸이클론 구조의 바디 내부를 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 통전 여부를 검출하는 단계; 및
아웃렛을 통해 가스를 배출하는 단계를 포함하며,
상기 가스를 배출하는 단계는, 배출되는 가스에 대한 필터링 과정을 거쳐 도전성 입자를 함유하지 않은 가스를 배출하도록 하는 것을 포함하는 통전 평가 방법.
In the evaluation method using the energization evaluation device according to any one of claims 1 to 11,
supplying an analysis target gas containing conductive particles through an inlet;
while the supplied gas circulates inside the body of the cyclone structure in which the closed circulation path is formed, detecting whether electricity is energized between the pair of electrodes; and
venting the gas through the outlet;
The discharging of the gas may include discharging a gas that does not contain conductive particles through a filtering process for the discharged gas.
제 12 항에 있어서,
상기 통전 여부를 검출하는 단계는,
상기 한 쌍의 전극 사이의 저항을 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 통전 평가 방법.
13. The method of claim 12,
The step of detecting whether the current is energized,
Electricity evaluation method, characterized in that the step of measuring the resistance between the pair of electrodes.
제 12 항에 있어서,
상기 통전 여부를 검출하는 단계는,
상기 한 쌍의 전극에 정전압을 인가하고, 이에 따른 누설 전류 또는 정전압에 대한 가스의 저항을 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 통전 평가 방법.
13. The method of claim 12,
The step of detecting whether the current is energized,
Electricity evaluation method, characterized in that applying a constant voltage to the pair of electrodes, and measuring the resistance of the gas to the leakage current or the constant voltage accordingly.
제 12 항에 있어서,
상기 통전 여부를 검출하는 단계는,
상기 바디 내부에 유입된 가스가 순환하는 동안, 한 쌍의 전극 사이의 이격 거리를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 평가 방법.
13. The method of claim 12,
The step of detecting whether the current is energized,
Electricity evaluation method comprising the step of changing the separation distance between the pair of electrodes while the gas introduced into the body circulates.
제 12 항에 있어서,
분석 대상 가스를 공급하는 단계; 통전 여부를 검출하는 단계; 및 가스를 배출하는 단계는, 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 통전 평가 방법.
13. The method of claim 12,
supplying a gas to be analyzed; detecting whether energization is present; And the step of discharging the gas, electricity evaluation method, characterized in that performed at the same time.
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