KR20220037745A - Methods for safety evaluation of lithium secondary batteries - Google Patents

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KR20220037745A
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pressure
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정안수
박선주
김정은
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a safety evaluation method of a lithium secondary battery, including: an attachment step of attaching a pressure measuring film to a case of a lithium secondary battery or a structure that accommodates the lithium secondary battery therein; a harsh condition performing step of inducing an explosion of the lithium secondary battery or applying an impact to the lithium secondary battery; and a mapping step of digitizing and mapping pressure due to the explosion or the impact through the pressure measuring film. In the safety evaluation method of the present invention, the value of pressure applied to the battery during the explosion or the impact can be digitized through the pressure measuring film whose color is changed by pressure.

Description

리튬 이차전지의 안전성 평가 방법{Methods for safety evaluation of lithium secondary batteries}Methods for safety evaluation of lithium secondary batteries

본 발명은 폭발 또는 충격을 가하는 가혹 조건 하에서의 안전성 평가 시, 리튬 이차전지에 가해지는 압력을 수치화하여, 위치에 따른 압력값들을 맵핑(mapping)하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technology for digitizing the pressure applied to a lithium secondary battery during safety evaluation under severe conditions of explosion or impact, and mapping pressure values according to positions.

모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.As technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supply devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. A lot of research is in progress.

이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 에너지 밀도 향상을 통한 이차전지 성능을 높이는 것 이외에 이차전지의 안전성을 향상시키는 데 있다. 특히 리튬 이차전지는 사용하는 재료의 특성상 발화 및 폭발의 위험성으로 인한 안전사고도 발생하고 있다. 리튬 이차전지는 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열로 인해 전해질 분해 반응과 열폭주 현상이 발생할 경우 전지 내부의 압력이 급격히 상승하여 전지의 폭발이 유발될 수 있다.One of the main research tasks in the secondary battery is to improve the safety of the secondary battery in addition to improving the performance of the secondary battery through the improvement of energy density. In particular, lithium secondary batteries are prone to safety accidents due to the risk of ignition and explosion due to the nature of the materials used. In a lithium secondary battery, when an electrolyte decomposition reaction and thermal runaway occurs due to heat caused by an internal short circuit, overcharge, overdischarge, etc., the pressure inside the battery rapidly rises, which may cause an explosion of the battery.

또한 리튬 이차전지는 사용 중, 외부의 물체에 의해 충격을 받을 수 있는 가능성이 얼마든지 있고, 이 같은 충격 시 접합부와 안전장치에 충격을 주어 누출 또는 안전 사고가 일어날 수 있다. In addition, lithium secondary batteries are highly likely to be impacted by external objects while in use, and in such an impact, the junction and safety devices may be impacted, resulting in leakage or safety accidents.

이에 리튬 이차전지의 기술 개발 단계에서, 다양한 종류의 폭발 또는 충격에 의한 안전성 평가가 시행되고 있으며, 안전성 평가에 따른 결과를 반영해 안전 사고를 방지하고 있다. Therefore, in the stage of technology development of lithium secondary batteries, safety evaluations due to various types of explosions or shocks are being conducted, and safety accidents are prevented by reflecting the results of the safety evaluation.

도 1은 종래의 발사체(Projectile) 타입의 폭발 안전성 평가 방법의 모식도로, 도 1을 참조하면, 종래에는 전지의 폭발 시 안전성을 평가하기 위해, 파단 강도 등의 한계 강도를 이미 알고 있는 철조망(30)의 내부에 평가 대상인 리튬 이차전지(10)를 수용한 후, 리튬 이차전지에 과충전 등의 방식으로 폭발을 유도하여 철조망의 파손(a) 여부로 폭발 안전성을 평가하였다. 그러나 이 같은 평가 방법은 철조망의 파손이 발생하지 않은 경우 압력값을 알 수가 없고, 동일 조건이라도 파손 유무가 다른 랜덤성이 있어 신뢰도가 떨어지는 문제가 있으며, 전지에 가해지는 압력을 수치화할 수도 없었다. 1 is a schematic diagram of a conventional projectile-type explosion safety evaluation method. Referring to FIG. 1 , in the prior art, in order to evaluate the safety of a battery in the event of an explosion, a barbed wire 30 whose limit strength, such as breaking strength, is already known. ), after accommodating the lithium secondary battery 10 to be evaluated, the lithium secondary battery was induced to explode in a manner such as overcharging, and the explosion safety was evaluated based on whether the barbed wire was broken (a). However, in this evaluation method, it is impossible to know the pressure value when no damage to the barbed wire has occurred, and there is a problem of poor reliability due to randomness with different failures even under the same conditions, and it is not possible to quantify the pressure applied to the battery.

도 2는 종래의 충격(Impact) 안전성 평가 방법의 모식도이다. 도 2를 참조하면, 종래에는 충격 시험 시, 일정한 높이에서 추를 평가 대상인 리튬 이차전지(10)에 대해 낙하시켜, 추의 충격에 의해 변형된 변형 정도(화살표 참조)로부터 충격 안전성 평가를 진행하였다. 그러나 이 같은 종래의 평가 방법은 정해진 높이 및 추의 무게로만 인풋(in-put) 값 설정 만이 가능하고, 장비의 편차 및 리튬 이차전지의 자체 체적으로 인한 변형률 등을 고려하지 않고 있으므로, 리튬 이차전지에 가해지는 실제 압력값을 정확하게 알 수 없는 단점이 있었다. 2 is a schematic diagram of a conventional impact safety evaluation method. Referring to FIG. 2 , in the prior art, during the impact test, a weight was dropped from a certain height against the lithium secondary battery 10 to be evaluated, and the impact safety was evaluated from the degree of deformation (see arrow) deformed by the impact of the weight. . However, in this conventional evaluation method, it is possible to set an input value only with a predetermined height and weight of a weight, and since variation in equipment and strain due to the lithium secondary battery's own volume are not taken into consideration, lithium secondary battery There was a disadvantage that the actual pressure value applied to the device could not be accurately known.

한국 공개 특허 제10-1997-0054649호는 밀폐형 용기인 본체의 측벽과 상부 캡에 압력 측정 수단을 장착해, 전지의 폭발 시 압력과 전지 내부에서 분출되는 폭발성 가스의 분출량을 측정하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이 같은 방법은 위치에 따른 압력값을 맵핑할 수가 없었다. Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-1997-0054649 discloses a technology for measuring the pressure and the amount of explosive gas ejected from the inside of the battery when the battery explodes by mounting a pressure measuring means on the side wall and the upper cap of the main body, which is a closed container. are doing However, this method could not map the pressure value according to the position.

이에 폭발 안전성 평가 시, 폭발 압력에 대한 구체적 수치화가 가능하고, 충격 안전성 평가 시, 충격이 직접적으로 가해지는 부분에 대한 압력값을 수치화하며, 위치에 따른 압력값들을 맵핑할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, when evaluating explosion safety, it is possible to quantify the explosion pressure in detail, and when evaluating impact safety, it is necessary to develop a technology that can quantify the pressure value for the part where the impact is directly applied and map the pressure values according to the location. the current situation.

한국 공개 특허 제10-1997-0054649호Korean Patent Publication No. 10-1997-0054649

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 폭발 또는 충격 시, 리튬 이차전지에 가해지는 압력값을 수치화하는 평가 방법을 제공하고자 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an evaluation method for quantifying the pressure value applied to a lithium secondary battery during an explosion or impact.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법은, 리튬 이차전지의 케이스 또는 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물에 압력 측정 필름을 부착하는 부착 단계; 리튬 이차전지의 폭발을 유도하거나 리튬 이차전지에 충격을 가하는 가혹 조건 수행 단계; 및 상기 폭발 또는 충격에 의한 압력을 상기 압력 측정 필름을 통해 수치화하여 맵핑(mapping)하는 맵핑 단계를 포함한다. A method for evaluating safety of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the steps of attaching a pressure measuring film to a case of a lithium secondary battery or a structure accommodating a lithium secondary battery therein; Inducing the explosion of the lithium secondary battery or performing a harsh condition to apply an impact to the lithium secondary battery; and a mapping step of digitizing and mapping the pressure due to the explosion or impact through the pressure measuring film.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 압력 측정 필름은, 압력에 반응하는 입자들을 다수 포함하고 있으며, 상기 입자들은 가압 시 파괴되면서 색상이 변화되는 것을 특징으로 한다. In an embodiment of the present invention, the pressure measuring film includes a plurality of particles that respond to pressure, and the particles change color while being destroyed when pressed.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 맵핑 단계는, 압력에 감응한 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 단계; 및 상기 화상 이미지의 색상 발현에 따른 압력값을 정량적으로 수치화화여 맵핑하는 단계를 포함한다. In an embodiment of the present invention, the mapping step comprises: converting a pressure measuring film in response to a pressure into an image image; and quantitatively quantifying and mapping the pressure value according to the color expression of the image image.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지 케이스의 외면에 압력 측정 필름을 부착한다. In an embodiment of the present invention, in the attaching step, the pressure measuring film is attached to the outer surface of the lithium secondary battery case.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물 전면에 압력 측정 필름을 부착한다. In one embodiment of the present invention, in the attaching step, the pressure measuring film is attached to the front of the structure accommodating the lithium secondary battery therein.

본 발명의 일 실시예에서 상기 구조물은, 리튬 이차전지와 동일한 형태의 다면체 구조로, 각 면이 금속성의 다공성 매쉬 시트로 구성된 것일 수 있다. In an embodiment of the present invention, the structure may be a polyhedral structure having the same shape as that of a lithium secondary battery, and each side may be formed of a metallic porous mesh sheet.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지 케이스의 하면에 압력 측정 필름을 부착한다. In an embodiment of the present invention, in the attaching step, the pressure measuring film is attached to the lower surface of the lithium secondary battery case.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 극한 조건 수행 단계는, 압력 측정 필름이 부착되어 있는 리튬 이차전지에 대해 일정한 높이에서 낙하물을 낙하시켜 충격을 가하는 것이다. 이 때, 낙하 충격 시 압력의 인풋 및 아웃풋을 각각 산출하고 비교하는 과정을 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of performing the extreme condition is to apply an impact by dropping a falling object from a predetermined height to the lithium secondary battery to which the pressure measuring film is attached. At this time, it may include a process of calculating and comparing the input and output of the pressure during the fall impact, respectively.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 리튬 이차전지는 파우치형 리튬 이차전지, 캔형 리튬 이차전지 및 전지팩으로 이루어진 군에서 선택된 하나이다. In an embodiment of the present invention, the lithium secondary battery is one selected from the group consisting of a pouch-type lithium secondary battery, a can-type lithium secondary battery, and a battery pack.

본 발명의 안전성 평가 방법은, 압력에 의해 색상이 변화되는 압력 측정 필름을 통해, 폭발이나 충격 시, 전지에 가해지는 압력값을 수치화할 수 있다. The safety evaluation method of the present invention can quantify the pressure value applied to the battery during an explosion or impact through a pressure measuring film whose color is changed by pressure.

또한 폭발 시험 시, 손상되지 않은 부분에 대해서도 압력값을 수치화할 수 있는 이점이 있다. In addition, during the explosion test, there is an advantage that the pressure value can be quantified even for an undamaged part.

또한, 충격 시험 시, 충격이 직접적으로 가해지는 부분과 충격이 가해지는 부분의 대향면(바닥면)에 대해서도, 압력값을 수치화할 수 있다. In addition, during the impact test, the pressure value can be quantified for the portion to which the impact is directly applied and the opposite surface (bottom surface) of the portion to which the impact is applied.

도 1은 종래의 발사체(Projectile) 타입의 폭발 안전성 평가 방법의 모식도이다.
도 2는 종래의 충격(Impact) 안전성 평가 방법의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전성 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 압력 측정 필름이 가압에 의해 색상이 발현되는 원리를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 측정 필름의 부착 단계를 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 유도에 의한 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폭발 유도에 의한 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다. 1 is a schematic diagram of a conventional projectile type explosion safety evaluation method.
2 is a schematic diagram of a conventional impact safety evaluation method.
3 is a flowchart illustrating a sequence of a safety evaluation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a sequence of a safety evaluation method according to another embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating the principle that the color of the pressure measuring film of the present invention is expressed by pressure.
6 is a schematic view showing the step of attaching the pressure measuring film according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram illustrating a safety evaluation method by induction of an explosion according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram illustrating a safety evaluation method by induction of an explosion according to another embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram illustrating an impact safety evaluation method according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram illustrating an impact safety evaluation method 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 should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should 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

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "on" another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another part, it includes not only cases where it is “directly under” another part, but also cases where another part is in between. In addition, in the present application, “on” may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.

이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 방법은, 리튬 이차전지의 케이스 또는 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물에 압력 측정 필름을 부착하는 부착 단계(S10); 리튬 이차전지의 폭발을 유도하거나 리튬 이차전지에 충격을 가하는 가혹 조건 수행 단계(S20); 및 상기 폭발 또는 충격에 의한 압력을 상기 압력 측정 필름을 통해 수치화하여 맵핑(mapping)하는 맵핑 단계(S30)를 포함한다. 3 is a flowchart illustrating a sequence of a safety evaluation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the safety evaluation method according to an embodiment of the present invention includes an attachment step of attaching a pressure measuring film to a case of a lithium secondary battery or a structure accommodating a lithium secondary battery therein (S10); Inducing the explosion of the lithium secondary battery or performing a severe condition to apply an impact to the lithium secondary battery (S20); and a mapping step (S30) of digitizing and mapping the pressure due to the explosion or impact through the pressure measuring film.

하나의 구체적 예에서, 본 발명의 압력 측정 필름은, 압력에 반응하는 입자들을 다수 포함하고 있으며, 상기 입자들은 가압 시 파괴되면서 색상이 변화되는 것을 특징으로 한다. 도 5는 본 발명의 압력 측정 필름이 가압에 의해 색상이 발현되는 원리를 나타낸 개념도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 압력 측정 필름은 물리적 힘에 반응하는 다수의 입자들을 포함하고 있으며, 가압 시 입자들이 깨지면서 색상이 변화되고, 압력의 크기에 따라 발현되는 색상이 다르다. In one specific example, the pressure measuring film of the present invention includes a plurality of particles that respond to pressure, and the particles are destroyed when pressed, and the color is changed. 5 is a conceptual diagram illustrating the principle that the color of the pressure measuring film of the present invention is expressed by pressure. Referring to FIG. 5 , the pressure measuring film of the present invention includes a plurality of particles responding to a physical force, and the color is changed as the particles are broken when pressed, and the color expressed according to the size of the pressure is different.

따라서, 본 발명의 안전성 평가 방법은, 이 같은 압력 측정 필름을 리튬 이차전지 또는 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물의 전면에 부착함으로써, 폭발 또는 충격에 의해 리튬 이차전지에 가해지는 압력의 크기를, 압력 측정 필름의 색상 변화 또는 색상도에 따라 수치화하여 압력값을 맵핑할 수 있는 효과가 있는 것이다. Therefore, in the safety evaluation method of the present invention, by attaching such a pressure measuring film to the front surface of a lithium secondary battery or a structure accommodating a lithium secondary battery therein, the magnitude of the pressure applied to the lithium secondary battery by an explosion or impact , there is an effect of mapping the pressure value by quantifying it according to the color change or chromaticity of the pressure measuring film.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전성 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 안전성 평가 방법은, 리튬 이차전지의 케이스 또는 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물에 압력 측정 필름을 부착하는 부착 단계(S10); 리튬 이차전지의 폭발을 유도하거나 리튬 이차전지에 충격을 가하는 가혹 조건 수행 단계(S20); 압력에 감응한 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 단계(S31); 및 상기 화상 이미지의 색상 발현에 따른 압력값을 정량적으로 수치화화여 맵핑하는 단계(S32)를 포함한다. 4 is a flowchart illustrating a sequence of a safety evaluation method according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the safety evaluation method of the present invention includes an attachment step of attaching a pressure measuring film to a case of a lithium secondary battery or a structure accommodating a lithium secondary battery therein (S10); Inducing the explosion of the lithium secondary battery or performing a severe condition to apply an impact to the lithium secondary battery (S20); converting the pressure measuring film in response to the pressure into an image image (S31); and quantitatively quantifying and mapping the pressure value according to the color expression of the image image (S32).

이하 본 발명의 부착 단계(S10)에 대하여 설명한다. Hereinafter, the attachment step (S10) of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 부착 단계(S10)는, 전술한 압력 측정 필름을 리튬 이차전지 케이스의 외면에 부착할 수 있다. In an embodiment of the present invention, in the attaching step (S10) of the present invention, the above-described pressure measuring film may be attached to the outer surface of the lithium secondary battery case.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 측정 필름의 부착 단계를 나타낸 모식도이다. 도 6을 참조하면, 전술한 압력 측정 필름을 준비하여, 평가 대상 리튬 이차전지(10) 케이스 외면의 전면을 감싸아 부착할 수 있다. 도 6은 리튬 이차전지가 젤리-롤 타입의 전극조립체를 내장하고 있는 원통형 리튬 이차전지의 예를 도시하였지만, 본 발명의 평가 방법이 적용될 수 있는 평가 대상 리튬 이차전지는 원통형 리튬 이차전지에 한정되지 아니하며, 각형 리튬 이차전지, 파우치형 리튬 이차전지 및 전지팩 모두 압력 측정 필름을 부착해, 폭발 또는 충격 시 리튬 이차전지에 가해지는 압력을 압력 측정 필름의 색상도를 통해 수치화하여 압력값을 맵핑할 수 있다. 6 is a schematic view showing the step of attaching the pressure measuring film according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6 , by preparing the above-described pressure measuring film, the evaluation target lithium secondary battery 10 may wrap and attach the entire outer surface of the case. 6 shows an example of a cylindrical lithium secondary battery in which the lithium secondary battery contains a jelly-roll type electrode assembly, the evaluation target lithium secondary battery to which the evaluation method of the present invention can be applied is not limited to a cylindrical lithium secondary battery No, all prismatic lithium secondary batteries, pouch-type lithium secondary batteries, and battery packs have a pressure measuring film attached to them, and the pressure applied to the lithium secondary battery in the event of an explosion or impact is digitized through the color chart of the pressure measuring film to map the pressure value. can

상기 가혹 조건 수행 단계(S20)는, 리튬 이차전지에 대해 폭발을 유도하거나, 도 1과 같이 리튬 이차전지에 대해 추를 수직 낙하시켜 충격을 가하는 것이다. 상기 폭발을 유도하는 방법은, 특별히 한정되지 아니하나 하나의 구체적 예에서, 평가 대상 리튬 이차전지에 과충전 전류나 과전압을 인가하여 열폭주를 야기하는 것일 수 있다. The harsh condition performing step (S20) is to induce an explosion to the lithium secondary battery, or to apply an impact by vertically dropping a weight to the lithium secondary battery as shown in FIG. 1 . The method of inducing the explosion is not particularly limited, but in one specific example, thermal runaway may be caused by applying an overcharge current or an overvoltage to the evaluation target lithium secondary battery.

상기 맵핑하는 단계(S30)는, 폭발이나 충격에 의한 물리적 힘에 의해 색상이 변화된 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하고, 변환된 이미지로부터 압력값을 산출하여 맵핑하는 단계로, 압력에 감응한 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 단계(S31); 및 상기 화상 이미지의 색상 발현에 따른 압력값을 정량적으로 수치화화여 맵핑하는 단계(S32)를 포함한다. 압력에 의해 변색된 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 방법은 공지된 방법에 의할 수 있으며, 하나의 구체적 예에서, 압력 측정 필름을 화상 카메라로 촬여하여 수득한 이미지를 디지털화하여 수득할 수 있다. 이렇게 디지털화된 이미지는 색상도의 수치화가 가능하다. 그리고 사전에 압력에 따른 색상도를 데이터베이스화하여 색상도로부터 압력값을 산출할 수 있다. The mapping step (S30) is a step of converting a pressure measuring film whose color is changed by physical force due to an explosion or impact into an image image, and calculating and mapping a pressure value from the converted image. converting the measurement film into an image image (S31); and quantitatively quantifying and mapping the pressure value according to the color expression of the image image (S32). A method of converting a pressure measuring film discolored by pressure into an image image may be by a known method, and in one specific example, it may be obtained by digitizing an image obtained by photographing the pressure measuring film with an image camera . The digitized image can be digitized in color. In addition, the chromaticity according to the pressure may be converted into a database in advance, and the pressure value may be calculated from the chromaticity.

본 발명의 안전성 평가 방법은, 폭발 또는 충격 시험에 적용될 수 있는 바, 우선 폭발 안전성 평가 방법에 대해 구체적으로 설명한다. Since the safety evaluation method of the present invention can be applied to an explosion or impact test, the explosion safety evaluation method will be described in detail first.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 유도에 의한 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에서는 폭발 시 리튬 이차전지에 가해지는 압력을 평가하기 위해, 도 6과 같이 전지 케이스의 외면에 압력 측정 필름이 부착된 평가 대상 리튬 이차전지(10')를 준비하고, 이를 철조망(30)의 내부에 수용한 후 리튬 이차전지의 폭발을 유도하고, 폭발 압력에 의해 변색된 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 단계를 거쳐, 압력 측정 필름의 색상도에 따른 압력값을 맵핑할 수 있다. 이때 리튬 이차전지에 폭발을 유도하는 방법은 특별히 한정되지 아니하며, 과충전에 의한 열폭주를 유도하거나 내부 단락을 유도하는 등의 방법으로 폭발을 유도할 수 있을 것이다. 7 is a schematic diagram illustrating a safety evaluation method by induction of an explosion according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, in one embodiment of the present invention, in order to evaluate the pressure applied to the lithium secondary battery during explosion, the evaluation target lithium secondary battery ( 10') is prepared, and after accommodating it inside the barbed wire 30, the lithium secondary battery is induced to explode, and the pressure measurement film discolored by the explosion pressure is converted into an image image. It is possible to map the pressure value according to the chromaticity. At this time, the method of inducing the explosion in the lithium secondary battery is not particularly limited, and the explosion may be induced by inducing thermal runaway due to overcharging or inducing an internal short circuit.

도 7을 참조하면, 리튬 이차전지의 폭발로 인해 폭발이 일어난 곳 및 그 주변부에 대응하는 부위에 부착된 압력 측정 필름도 폭발에 의해 리튬 이차전지와 함께 손상되므로, 손상된 부분은 압력값을 수치화할 수 없지만, 손상이 없는 부분은 압력 측정 필름의 색상도로부터 압력값을 수치화하여 맵핑할 수 있으므로, 폭발 시 리튬 이차전지에 가해지는 압력을 위치에 따라 정량적으로 수치화할 수 있는 이점이 있다. Referring to FIG. 7 , since the pressure measuring film attached to the location where the explosion occurred due to the explosion of the lithium secondary battery and the portion corresponding to the surrounding part is also damaged along with the lithium secondary battery by the explosion, the damaged part can quantify the pressure value. However, there is an advantage in that the pressure applied to the lithium secondary battery during explosion can be quantitatively quantified according to the location because the portion without damage can be mapped by quantifying the pressure value from the color diagram of the pressure measuring film.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폭발 유도에 의한 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다. 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 압력 측정 필름을 평가 대상 리튬 이차전지가 아닌 리튬 이차전지(10)를 내부에 수용한 구조물의 전면에 부착(30')하는 것이다. 8 is a schematic diagram illustrating a safety evaluation method by induction of an explosion according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, in another embodiment of the present invention, the pressure measuring film is attached (30') to the front surface of the structure housing the lithium secondary battery 10, not the lithium secondary battery to be evaluated.

하나의 구체적 예에서 상기 구조물은 리튬 이차전지와 동일한 형태의 다면체 구조로, 각 면이 금속성 다공성 매쉬 시트로 구성된 집합체이다. 이 같은 구조물의 구체적 예로 철조망을 예시할 수 있다. 상기 구조물은 발사체 타입의 폭발 안전성 평가 시, 사용되고 리튬 이차전지가 폭발할 때, 비산물이 방사형으로 퍼지므로, 구조물의 형태는 리튬 이차전지와 동일한 것이 바람직하다. 즉, 리튬 이차전지가 원통형이라면, 구조물 역시 원통형인 것이 바람직한 것이다. In one specific example, the structure is a polyhedral structure having the same shape as that of a lithium secondary battery, and each side is an aggregate composed of a metallic porous mesh sheet. A specific example of such a structure may be a barbed wire. The structure is used when evaluating the explosion safety of the projectile type, and when the lithium secondary battery explodes, the scattering product spreads radially, so the shape of the structure is preferably the same as that of the lithium secondary battery. That is, if the lithium secondary battery is cylindrical, it is preferable that the structure is also cylindrical.

도 8의 실시예와 같은 안전성 평가 방법은, 압력 측정 필름이 구조물의 전면에 부착되어 있다. 종래의 폭발 테스트에서는 도 1과 같이 철조망의 파손 여부로만 평가하였지만, 본 발명은 구조물의 전면에 압력 측정 필름을 부착하여, 폭발에 의해 구조물에 가해지는 폭발 압력을 위치에 따라 정량적으로 수치화하여 맵핑할 수 있다. 종래에는 폭발에 의해 구조물의 파손이 발생하지 않으면 폭발 압력을 가늠할 수 없었지만, 본 발명의 압력 측정 필름의 색상 변화를 통해 압력값을 산출하므로, 파손이 없더라도 폭발 압력을 가늠할 수 있다. 또한 폭발에 의해 구조물의 파손이 발생하더라도, 파손된 부위의 압력은 수치화가 불가능하지만, 그 외의 부분에서는 압력값을 수치화할 수 있다. In the safety evaluation method as in the embodiment of FIG. 8, a pressure measuring film is attached to the front surface of the structure. In the conventional explosion test, it was evaluated only whether or not the barbed wire was damaged as shown in FIG. 1, but the present invention attaches a pressure measuring film to the front surface of the structure, and quantitatively quantifies and maps the explosive pressure applied to the structure by the explosion according to the location. can Conventionally, the explosion pressure could not be estimated if the structure was not damaged by the explosion. In addition, even if the structure is damaged by the explosion, the pressure in the damaged area cannot be quantified, but the pressure value can be quantified in other parts.

도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 충격 안전성 평가 방법을 나타낸 모식도이다. 9 to 10 are schematic views showing the impact safety evaluation method according to the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시양태에 따른 충격 안전성 평가 방법은, 리튬 이차전지 케이스의 외면에 압력 측정 필름을 부착하여, 평가 대상 리튬 이차전지를 준비한 후, 일정한 무게를 가지는 추를 상기 압력 측정 필름이 부착된 리튬 이차전지(10')에 대해 수직 낙하하여 충격을 가한다. 추의 수직 낙하에 의한 충격 시, 압력 측정 필름의 색상이 변화되고, 색상도로부터 충격을 받은 곳 및 그 주변부의 압력값을 수치화할 수 있다. 9, the impact safety evaluation method according to an embodiment of the present invention attaches a pressure measuring film to the outer surface of a lithium secondary battery case, prepares a lithium secondary battery to be evaluated, and then adds a weight having a constant weight. It falls vertically to the lithium secondary battery 10 ′ to which the pressure measuring film is attached to apply an impact. In case of impact due to the vertical drop of the weight, the color of the pressure measuring film changes, and the pressure value of the impacted area and its surrounding area can be quantified from the color diagram.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시양태에 따른 충격 안전성 평가 방법은, 리튬 이차전지의 하면에 압력 측정 필름을 부착한 후, 추를 수직 낙하시킨다. 도 10과 같은 실시양태에서는 추의 낙하에 의해, 직접 충격이 가해지는 곳의 대향 위치인 하면에 전달되는 가압력의 크기를 수치화할 수 있다. Referring to FIG. 10 , in the impact safety evaluation method according to another embodiment of the present invention, a weight is vertically dropped after attaching a pressure measuring film to the lower surface of a lithium secondary battery. In the embodiment as shown in FIG. 10, by the fall of the weight, the magnitude of the pressing force transmitted to the lower surface, which is a position opposite to the place where the direct impact is applied, can be quantified.

이와 같이 본 발명은 평가 방법은, 충격 시험 시 리튬 이차전지에 직접적으로 가해지는 압력값과 바닥면에 가해지는 압력값도 산출이 가능한 것이다. As such, in the evaluation method of the present invention, it is possible to calculate the pressure value directly applied to the lithium secondary battery and the pressure value applied to the bottom surface during the impact test.

하나의 구체적 예에서, 전술한 낙하 충격 평가는, 낙하 충격 시 압력의 인풋 및 아웃풋을 각각 산출하고 비교하는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 추의 무게 및 수직 낙하 높이를 통해 가압력의 인풋을 산출하고, 낙하 충격 후 압력 측정 필름의 색상도를 통해 가압력의 아웃풋을 산출하여, 양자를 비교할 수 있다. In one specific example, the above-described drop impact evaluation may include a process of calculating and comparing input and output pressures during a fall impact, respectively. That is, by calculating the input of the pressing force through the weight and vertical drop height of the weight, and calculating the output of the pressing force through the chromaticity of the pressure measuring film after the fall impact, both can be compared.

본 발명의 평가 대상이 되는 리튬 이차전지는, 파우치형 리튬 이차전지, 캔형 리튬 이차전지 및 전지팩으로 이루어진 군에서 선택된 하나이다. 전지팩은 다수의 파우치형 리튬 이차전지나 캔형 리튬 이차전지를 패키징한 것이다. The lithium secondary battery to be evaluated in the present invention is one selected from the group consisting of a pouch-type lithium secondary battery, a can-type lithium secondary battery, and a battery pack. A battery pack is a packaging of a plurality of pouch-type lithium secondary batteries or can-type lithium secondary batteries.

본 발명의 리튬 이차전지는 양극, 분리막 및 음극이 교대로 적층된 구조의 전극조립체가 전지케이스 내부에 수납된 구조일 수 있다. 상기 양극 및 음극은 각각 집전체에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리가 도포된 후 건조 및 압연 과정을 거쳐 활물질층이 형성된 구조이다. 전지 케이스에 전극 조립체가 수납되면 내부에 전해액을 주입하고 밀봉하여 전지셀을 제조할 수 있다.The lithium secondary battery of the present invention may have a structure in which an electrode assembly having a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are alternately stacked is accommodated in the battery case. The positive electrode and the negative electrode have a structure in which an active material layer is formed through drying and rolling processes after an electrode slurry including an electrode active material is applied to a current collector, respectively. When the electrode assembly is accommodated in the battery case, the battery cell can be manufactured by injecting and sealing the electrolyte solution therein.

여기서, 집전체는 양극 집전체 또는 음극 집전체일 수 있고, 상기 전극 활물질은 양극 활물질 또는 음극 활물질일 수 있다. 또한 상기 전극 슬러리는 전극 활물질 외에 도전재 및 바인더를 더 포함할 수 있다.Here, the current collector may be a positive electrode current collector or a negative electrode current collector, and the electrode active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material. In addition, the electrode slurry may further include a conductive material and a binder in addition to the electrode active material.

본 발명에서, 양극 집전체의 경우 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.In the present invention, the positive electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 μm. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated on the surface of the can be used. The current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam body, and non-woven body are possible.

음극 집전체용 시트의 경우, 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In the case of a sheet for a negative electrode current collector, it is generally made to a thickness of 3 to 500 μm. Such a negative current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery. For example, the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, a surface-treated material such as silver, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, like the positive electrode current collector, the bonding strength of the negative electrode active material may be strengthened by forming fine irregularities on the surface, and may be used in various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam, non-woven body, and the like.

본 발명에서 양극 활물질은, 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga 이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the positive active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, as a lithium transition metal oxide, containing two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) substituted with one or more transition metals. ), layered compounds such as lithium nickel oxide (LiNiO 2 ); lithium manganese oxide substituted with one or more transition metals; Formula LiNi 1-y M y O 2 (wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn or Ga, including at least one of the above elements, 0.01≤y≤0.7) Lithium nickel-based oxide represented by; Li 1+z Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , Li 1+z Ni 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 , etc. Li 1+z Ni b Mn c Co 1-(b+c+d ) M d O (2-e) A e (where -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d <1, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si or Y, and A = F, P or Cl) a lithium nickel cobalt manganese composite oxide; Formula Li 1+x M 1-y M' y PO 4-z X z where M = transition metal, preferably Fe, Mn, Co or Ni, M' = Al, Mg or Ti, X = F, S, or N, and -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 olivine-based lithium metal phosphate represented by), but is not limited thereto.

음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material includes, for example, carbon such as non-graphitizable carbon and graphitic carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : metal composite oxides such as Al, B, P, Si, elements of Groups 1, 2, and 3 of the periodic table, halogen; 0<x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8); lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloys; tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , metal oxides such as Bi 2 O 5 ; conductive polymers such as polyacetylene; A Li-Co-Ni-based material or the like can be used.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 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; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.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. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, 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; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding between the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, poly propylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.

한편, 상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다.Meanwhile, the separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 300 μm. As such a separation membrane, For example, olefin polymers, such as chemical-resistant and hydrophobic polypropylene; A sheet or non-woven fabric made of glass fiber or polyethylene is used.

전극조립체에서, 전극의 일측에는 전극 탭이 형성되며, 상기 전극 탭은 양극 탭 또는 음극 탭일 수 있다. 상기 양극 탭 및 음극 탭에는 각각 양극 리드와 음극 리드가 연결된다. 상기 양극 리드 및 음극 리드는 전지 케이스 외부로 인출되어 외부와 전기적으로 연결되는 단자 역할을 수행하게 된다. 이 때 상기 양극 리드 및 음극 리드는 각각 양극 탭 및 음극 탭과 용접으로 접합될 수 있다. In the electrode assembly, an electrode tab is formed on one side of the electrode, and the electrode tab may be a positive electrode tab or a negative electrode tab. A positive electrode lead and a negative electrode lead are respectively connected to the positive electrode tab and the negative electrode tab. The positive lead and the negative lead are drawn out of the battery case to serve as a terminal electrically connected to the outside. In this case, the positive electrode lead and the negative electrode lead may be joined to the positive electrode tab and the negative electrode tab by welding, respectively.

한편, 상기 전지케이스는 전지의 포장을 위한 외장재로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 원통형, 각형 또는 파우치형이 사용될 수 있다. 파우치형 전지 케이스는 통상적으로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 밀봉을 위한 내부 실란트층, 물질의 침투를 방지하는 금속층, 및 케이스의 최외곽을 이루는 외부 수지층으로 구성될 수 있다. 이하 전지 케이스에 대한 구체적인 내용은 통상의 기술자에게 공지된 사항이므로 자세한 설명을 생략한다.On the other hand, the battery case is not particularly limited as long as it is used as an exterior material for battery packaging, and a cylindrical shape, a square shape, or a pouch type may be used. The pouch-type battery case is typically made of an aluminum laminate sheet, and may include an inner sealant layer for sealing, a metal layer preventing material penetration, and an outer resin layer forming the outermost layer of the case. Hereinafter, detailed description of the battery case will be omitted since it is known to those skilled in the art.

상기 전극 조립체를 구성하는 전극은 외부 기기 또는 다른 전지셀과의 전기적 연결을 위해 일측에 전극 탭이 인출된다. 상기 전극 탭은 양극 탭 또는 음극 탭일 수 있으며, 상기 양극 탭 및 음극 탭들은 각각 전극 리드와의 용접을 통해 결합된다. 상기 전극 리드는 전지 케이스의 외부로 인출된다. An electrode tab is drawn out from one side of the electrode constituting the electrode assembly for electrical connection with an external device or other battery cell. The electrode tab may be a positive electrode tab or a negative electrode tab, and the positive electrode tab and the negative electrode tab are coupled to each other through welding with an electrode lead. The electrode lead is drawn out of the battery case.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the drawings disclosed in the present invention are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these drawings. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 리튬 이차전지
20: 압력 측정 필름
30: 구조물, 철조망
10': 압력 측정 필름이 부착된 리튬 이차전지
30': 압력 측정 필름이 부착된 구조물(철조망)
a: 파손10: lithium secondary battery
20: pressure measuring film
30: structure, barbed wire
10': Lithium secondary battery with pressure measuring film attached
30': Structure with pressure measuring film attached (barbed wire)
a: breakage

Claims (10)

리튬 이차전지의 케이스 또는 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물에 압력 측정 필름을 부착하는 부착 단계;
리튬 이차전지의 폭발을 유도하거나 리튬 이차전지에 충격을 가하는 가혹 조건 수행 단계; 및
상기 폭발 또는 충격에 의한 압력을 상기 압력 측정 필름을 통해 수치화하여 맵핑(mapping)하는 맵핑 단계를 포함하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
An attachment step of attaching a pressure measuring film to a case of a lithium secondary battery or a structure accommodating a lithium secondary battery therein;
Inducing the explosion of the lithium secondary battery or performing a harsh condition to apply an impact to the lithium secondary battery; and
A method for evaluating safety of a lithium secondary battery, comprising a mapping step of digitizing and mapping the pressure due to the explosion or impact through the pressure measuring film.
 제 1 항에 있어서, 상기 압력 측정 필름은, 압력에 반응하는 입자들을 다수 포함하고 있으며, 상기 입자들은 가압 시 파괴되면서 색상이 변화되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 1 , wherein the pressure measuring film includes a plurality of particles that respond to pressure, and the particles change color while being destroyed when pressurized.
 제 1 항에 있어서, 상기 맵핑 단계는,
압력에 감응한 압력 측정 필름을 화상 이미지로 변환하는 단계; 및
상기 화상 이미지의 색상 발현에 따른 압력값을 정량적으로 수치화화여 맵핑하는 단계를 포함하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
According to claim 1, wherein the mapping step,
converting the pressure measuring film in response to the pressure into an image image; and
A method for evaluating the safety of a lithium secondary battery, comprising the step of quantitatively digitizing and mapping the pressure value according to the color expression of the image image.
 제 1 항에 있어서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지 케이스의 외면에 압력 측정 필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
According to claim 1, wherein the attaching step, the lithium secondary battery safety evaluation method, characterized in that attaching the pressure measuring film to the outer surface of the lithium secondary battery case.
 제 1 항에 있어서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지를 내부에 수용한 구조물 전면에 압력 측정 필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 1 , wherein the attaching step includes attaching a pressure measuring film to the front surface of a structure accommodating the lithium secondary battery therein.
 제 5 항에 있어서, 상기 구조물은 리튬 이차전지와 동일한 형태의 다면체 구조로, 각 면이 금속성의 다공성 매쉬 시트로 구성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method according to claim 5, wherein the structure has a polyhedral structure of the same shape as that of the lithium secondary battery, and each side is composed of a metallic porous mesh sheet.
 제 1 항에 있어서, 상기 부착 단계는, 리튬 이차전지 케이스의 하면에 압력 측정 필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 1 , wherein the attaching step includes attaching a pressure measuring film to a lower surface of a lithium secondary battery case.
 제 1 항에 있어서, 상기 극한 조건 수행 단계는, 압력 측정 필름이 부착되어 있는 리튬 이차전지에 대해 일정한 높이에서 낙하물을 낙하시켜 충격을 가하는 것을 포함하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 1 , wherein the performing of the extreme condition comprises applying an impact by dropping a falling object from a predetermined height to the lithium secondary battery to which the pressure measuring film is attached.
 제 8 항에 있어서, 낙하 충격 시 압력의 인풋 및 아웃풋을 각각 산출하고 비교하는 과정을 포함하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 8, wherein the method for evaluating the safety of a lithium secondary battery comprises calculating and comparing the input and output of the pressure during a drop impact, respectively.
 제 1 항에 있어서, 상기 리튬 이차전지는 파우치형 리튬 이차전지, 캔형 리튬 이차전지 및 전지팩으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 안전성 평가 방법.
The method of claim 1, wherein the lithium secondary battery is one selected from the group consisting of a pouch-type lithium secondary battery, a can-type lithium secondary battery, and a battery pack.
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