KR20220125486A - Apparatus and method for checking electrical characteristics of secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지의 전기적 특성 검침장치 및 검침방법에 관한 것이다. The present invention relates to a device and method for reading electrical characteristics of a secondary battery.
파우치 전지셀은 내부에 전지 셀이 구비되며, 파우치에 해당하는 폴리머 외장재가 상기 전지 셀을 감싸는 형태로 이루어지는 전지 셀을 의미한다. 파우치가 전지셀을 감싸도록 소정 크기를 가지는 파우치 외장재를 전지 셀의 상부 및 하부에서 접합시키는 방법이 이용된다.The pouch battery cell means a battery cell in which a battery cell is provided therein, and a polymer casing corresponding to the pouch surrounds the battery cell. A method of bonding a pouch case having a predetermined size to the upper and lower portions of the battery cell so that the pouch surrounds the battery cell is used.
이러한 파우치는 전지셀을 보호하고, 전지셀의 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 알루미늄 박막의 형태로 구성되며, 상기 전지셀과 외부와의 절연성을 확보하게 위하여 상기 알루미늄 박막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate)수지 또는 나일론(nylon)수지 등의 절연물질로 코팅된 형태로 이용된다.This pouch is configured in the form of an aluminum thin film to protect the battery cell, supplement the electrochemical properties of the battery cell and improve heat dissipation, and the aluminum thin film is made of polyethylene to secure insulation between the battery cell and the outside. It is used in a form coated with an insulating material such as terephthalate (PET: PolyEthylene Terephthalate) resin or nylon resin.
이러한 파우치는 상부 파우치와 하부 파우치가 접합되는 형태로 이용되는 경우 상호 간의 접착을 위하여 무연신 폴리프로필렌(CPP : Casted PolyPropylene) 또는 폴리프로필렌(PP : PolyPropylene)이 사용될 수 있으며, 파우치가 접합되는 외주면인 실링면은 절연층, 알루미늄 박막층 및 접착층의 구조를 가지게 된다.When these pouches are used in a form in which the upper pouch and the lower pouch are bonded, non-stretched polypropylene (CPP: Casted PolyPropylene) or polypropylene (PP: PolyPropylene) can be used for mutual adhesion, and the outer peripheral surface to which the pouch is bonded The sealing surface has a structure of an insulating layer, an aluminum thin film layer, and an adhesive layer.
외부 물리적 충격 등에 의하여 파우치 전지셀의 파우치 내부 구조가 파손되거나 소손되어 파우치 전지셀의 절연성이 파괴되는 경우 전지 셀은 정상상태 전압을 유지할 수 없게 되어 저전압을 유발할 수 있으며, 내부 전지 셀의 스웰링(swelling)현상 등을 초래할 수 있다.When the pouch inner structure of the pouch battery cell is damaged or burned due to external physical shock, etc., and the insulation of the pouch battery cell is destroyed, the battery cell cannot maintain a steady-state voltage, which may cause a low voltage, and cause swelling ( swelling) may occur.
이러한 문제는 전지 셀의 폭발 등 연쇄적인 문제점을 야기할 수 있기 때문에 사용자 또는 장착되는 장비에 치명적일 수 있으므로 상기 파우치 전지셀의 절연성이 철저히 검사되어 불량품이 원천적으로 제거될 수 있도록 운용하는 것이 바람직하다.Since such a problem can cause chain problems such as explosion of the battery cell, it can be fatal to the user or the equipment to be installed.
종래 이러한 파우치 전지셀의 절연성을 검사하는 방법을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 파우치 전지셀(10)의 전극(30)과 파우치 측면의 알루미늄 박막층(20)에 탐침 수단으로 프로브(probe)(40)을 접촉시키고, 접촉된 탐침 수단 사이의 저항 등을 검측기(50)를 통하여 측정함으로써 절연성을 검사하는 방법이 주로 이용되고 있다.Looking at the conventional method of inspecting the insulation of such a pouch battery cell, as shown in FIG. 1 , a probe is used as a probe on the
이러한 절연성 검사에 사용되는 프로브는 전극 또는 파우치 측면의 알루미늄층에 접촉하는 부분이 전도성을 갖는 물질인 금속 또는 전도성 탄성 소재로 이루어지며, 이에 따라, 파우치의 금속층과 전지 셀의 음극, 양극 단자를 접촉하여 절연성을 평가하게 된다.The probe used for the insulation test is made of a metal or conductive elastic material, which is a conductive material in the part that contacts the electrode or the aluminum layer on the side of the pouch. Thus, the insulation is evaluated.
상기 프로브에서 전극 또는 파우치 측면의 알루미늄층에 접촉하는 부분이 금속인 경우, rigid하여 파우치 의 노출된 금속층의 형상이 일정하지 않을 경우, 접촉 불량이 잦은 문제가 있다. 한편, 이러한 문제를 해결하기 위해, 전도성 탄성 소재를 프로브로 활용하는 기술이 제안되어 있으나, 파우치와 반복해서 접촉하는 경우, 탄성 소재의 특성 상 마모가 잦아 빠른 교체 주기가 필요하고, 평가 라인 상에 오염이 발생으로 주기적 관리가 필요하다는 문제가 있다.In the case where the part in contact with the electrode or the aluminum layer on the side of the pouch in the probe is made of metal, if the shape of the exposed metal layer of the pouch is not uniform due to rigidity, there is a frequent problem of poor contact. On the other hand, in order to solve this problem, a technique using a conductive elastic material as a probe has been proposed. However, in the case of repeated contact with the pouch, a fast replacement cycle is required due to frequent abrasion due to the nature of the elastic material, and the evaluation line There is a problem that periodic management is required due to the occurrence of contamination.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 접촉저항, 절연저항 및 절연전압 등 전기적 특성 및 절연불량을 측정할 수 있으며, 전지 셀의 전기적특성 측정시, 측정 불량 비율을 감소시키고 설비 관리 효율을 증가시킬 수 있는 이차전지의 전기적 특성 검침장치 및 검침방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and it is possible to measure electrical characteristics such as contact resistance, insulation resistance and insulation voltage and insulation defects, and when measuring electrical characteristics of a battery cell, it reduces the ratio of measurement failures and improves facility management efficiency An object of the present invention is to provide a device and method for reading electrical characteristics of a secondary battery that can increase the
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차전지 셀의 전기적 특성값을 측정하기 위한 검침장치로서, 상기 검침장치는 상기 이차전지 셀의 파우치와 접촉하는 제1 프로브; 및 상기 이차전지 셀의 전극리드와 접촉하는 제2 프로브;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 프로브는 각각 프로브 바디 및 상기 프로브 바디의 일면에 배치되어 이차전지 셀의 전극 또는 파우치에 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 금속 메쉬(mesh) 및 금속 폼(foam) 중 적어도 하나로 형성되는 검침장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a meter reading device for measuring an electrical characteristic value of a secondary battery cell, the meter reading device comprising: a first probe in contact with a pouch of the secondary battery cell; and a second probe in contact with the electrode lead of the secondary battery cell, wherein the first and second probes are disposed on a probe body and one surface of the probe body, respectively, and contact portions contacting the electrode or pouch of the secondary battery cell Including, wherein the contact portion is provided with a meter reading device formed of at least one of a metal mesh (mesh) and a metal foam (foam).
상기 프로브 바디는 이차전지 셀의 전극 또는 파우치 알루미늄층이 접촉하는 접촉면이 V자형상, U자형상, 사선형상 또는 집게형상 중 어느 하나인 다면체의 블록일 수 있다.The probe body may be a polyhedral block in which the contact surface with which the electrode or pouch aluminum layer of the secondary battery cell contacts is any one of a V-shape, a U-shape, an oblique shape, or a tongs shape.
상기 제1 프로브의 접촉부는 상기 파우치 내 금속층과 접촉할 수 있다.The contact portion of the first probe may contact the metal layer in the pouch.
상기 금속 메쉬는 5μm 이상 3mm이하의 두께를 가질 수 있다.The metal mesh may have a thickness of 5 μm or more and 3 mm or less.
상기 프로브 바디는 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 이들의합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The probe body may include at least one selected from the group consisting of nickel, copper, stainless steel, aluminum, or an alloy thereof.
상기 금속 메쉬 또는 금속 폼은 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The metal mesh or metal foam may include at least one selected from the group consisting of nickel, copper, stainless steel, aluminum, or alloys thereof.
상기 프로브 바디 및 접촉면이 일체로서 금속 폼으로 이루어질 수 있다.The probe body and the contact surface may be integrally formed of metal foam.
상기 프로브 바디와 접촉부는 이격되어 배치될 수 있다.The probe body and the contact portion may be spaced apart from each other.
상기 접촉부의 형상이 격자형, 꽈배기형(twisted), 육각형(hexagonal) 및 타원형 중 적어도 하나로 변형될 수 있다.The shape of the contact part may be changed to at least one of a grid shape, a twisted shape, a hexagonal shape, and an oval shape.
상기 이차전지 셀의 파우치 알루미늄층과 접촉하는 프로브를 1개 이상 포함할 수 있다. One or more probes in contact with the pouch aluminum layer of the secondary battery cell may be included.
복수의 제1 프로브가 파우치의 동일면 상에서 파우치와 접촉할 수 있다.A plurality of first probes may contact the pouch on the same side of the pouch.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 검침장치를 이용하여, 이차전지 셀의 접촉저항, 절연저항 및 절연전압 중 하나 이상을 측정하는 검침방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a meter reading method for measuring at least one of a contact resistance, an insulation resistance, and an insulation voltage of a secondary battery cell using the meter reading device.
본 발명에 따르면, 접촉저항, 절연저항 및 절연전압 등 전기적 특성 및 절연불량을 측정할 수 있고, 이차전지 셀의 상기와 같은 전기적 특성 측정시, 측정 불량 비율을 감소시키고 설비 관리 효율을 증가시킬 수 있다,According to the present invention, electrical properties such as contact resistance, insulation resistance and insulation voltage and insulation defects can be measured, and when measuring the above electrical properties of a secondary battery cell, the measurement failure rate can be reduced and facility management efficiency can be increased. have,
도 1은 종래 이차전지 셀의 전기적 특성을 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이차전지의 전기적 특성 검침장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프로브를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a method for measuring electrical characteristics of a conventional secondary battery cell.
FIG. 2 schematically shows a device for reading electrical characteristics of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a first probe according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows a first probe according to another embodiment of the present invention.
이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various examples. However, the embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 전기적 특성 검침장치를 개략적으로 나타낸 것으로 이하 도 2를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 2 schematically shows a device for reading electrical characteristics of a secondary battery according to the present invention, and the present invention will be described in more detail below with reference to FIG. 2 .
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차전지 셀(10)의 전기적 특성값을 측정하기 위한 검침장치로서, 상기 검침장치는 상기 이차전지 셀의 파우치와 접촉하는 제1 프로브(60); 및 상기 이차전지 셀의 전극과 접촉하는 제2 프로브(80);를 포함하고, 상기 제1 및 제2 프로브는 각각 프로브 바디 및 상기 프로브 바디의 일면에 배치되어 이차전지 셀의 전극 또는 파우치에 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 금속 메쉬(mesh) 및 금속 폼(foam) 중 적어도 하나로 형성되는 검침장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a meter reading device for measuring an electrical characteristic value of a secondary battery cell (10), the meter reading device comprising: a first probe (60) in contact with a pouch of the secondary battery cell; and a
본 발명에 따른 이차전지 셀(10)의 전기적 특성값을 측정하기 위한 검침장치는 검측기(100)를 포함할 수 있다. 상기 검측기(100)는 이차전지 셀(10)의 전기적 특성 값 측정에 사용되는 통상의 장비일 수 있으며, 예를 들어, 상기 검측기(100)는 전압 입력부, 화면표시부, 판단부 및 기준값 설정부를 포함한다.The meter reading device for measuring the electrical characteristic value of the
상기 전압 입력부는 이차전지 셀(10)의 전극과 상기 이차전지 셀(10)의 파우치(20)의 알루미늄층에 전기적으로 접촉되며, 상기 이차전지 셀(10)의 파우치(20)의 알루미늄층에 접촉되는 프로브가 전기적으로 연결되는 구성요소이다.The voltage input unit is in electrical contact with the electrode of the
상기 전압 입력부를 통하여 상기 프로브에 의한 상기 전극과 파우치(20)의 알루미늄층 사이의 전기적 특성값이 본 발명의 검측기로 입력되면, 상기 입력된 전기적 특성값은 측정부로 전달되고, 상기 측정부는 상기 입력된 전기적 특성값을 측정하여 저항이나 전류 또는 전압의 값을 출력값으로 하여 상기 소정의 화면표시수단으로 출력한다.When an electrical characteristic value between the electrode and the aluminum layer of the
또한, 상기 판단부는 기준값 설정부로부터 이차전지 셀(10)의 절연성 검사를 위한 저항, 전류 또는 전압에 대한 기준값을 도출하여, 상기 측정부로부터 전달된 측정값과 상기 기준값을 상호 비교하여 이차전지 셀(10)의 절연성에 대한 판단을 하고, 그 판단 결과를 상기 소정의 화면표시수단으로 출력한다.In addition, the determination unit derives a reference value for resistance, current, or voltage for the insulation test of the
상기 기준값 설정부는 내부 메모리 수단 등에 상기 기준값에 대한 데이터 베이스를 저장할 수 있으며, 사용자 인터페이스 수단 등을 구비하여 사용자 등으로부터 검사 대상의 사양이나 검사 환경 등에 따라 기준값을 입력받거나 변경 또는 설정 가능하도록 구성될 수 있다.The reference value setting unit may store a database for the reference value in an internal memory means, etc., and includes a user interface means to receive, change, or set a reference value from a user according to the specification of the test subject or the test environment, etc. Can be configured have.
한편, 본 발명에 따른 이차전지 셀(10)의 전기적 특성값을 측정하기 위한 검침장치는 상기 이차전지 셀의 파우치와 접촉하는 제1 프로브(60); 및 이차전지 셀의 전극과 접촉하는 제2 프로브(80);를 포함하며, 상기 제1 및 제2 프로브는 프로브 바디 및 상기 프로브 바디의 일면에 배치되어 이차전지 셀의 전극 또는 파우치에 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 금속 메쉬(mesh) 및 금속 폼(foam) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. On the other hand, the meter reading device for measuring the electrical characteristic value of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브의 형상을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 3을 참조하면, 제1 프로브(320)는 프로브 바디(300)를 포함하며, 이차전지 셀의 전극과 접촉하는 접촉면 상에 금속 메쉬 또는 금속 폼(340)이 형성되어 있을 수 있다. 3 schematically shows the shape of a first probe according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the
상기 프로브 바디(300)는 전기 전도성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 특별하게 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. The
한편, 파우치 필름은 예를 들어, 내부수지층, 금속층 및 외부수지층을 포함하는 다층 구조로 이루어질 수 있으며, 보다 상세하게는, 열접착성을 가져 실링제 역할을 하는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, cPP) 또는 폴리프로필렌(poly propylene, PP) 등의 폴리올레핀 또는 이들의 공중합체에 의한 접착층으로 구성된 내부수지층, 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 배리어층으로서 역할을 하는 금속층인 알루미늄층, 상기 전지 셀을 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Poly ethylene naphthalate, PEN), 나일론(Nylon)수지 또는 액정고분자수지(Liquid Crystal Polymer, LCP) 등의 기능성 고분자 필름이 외부수지층을 형성할 수 있다. 본 발명에서 상기 제1 프로브의 접촉부는 상기 파우치 내 금속층과 접촉할 수 있다.On the other hand, the pouch film may have a multi-layer structure including, for example, an inner resin layer, a metal layer, and an outer resin layer, and more specifically, polyethylene (PE) that has thermal adhesion and serves as a sealing agent. , an inner resin layer composed of an adhesive layer made of polyolefin such as casted polypropylene (cPP) or polypropylene (PP) or a copolymer thereof, a substrate that maintains mechanical strength, and a barrier layer for moisture and oxygen An aluminum layer that is a metal layer that acts as a polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene naphthalate (PEN), nylon (Nylon) resin or liquid crystal polymer to protect the battery cell from external impact. A functional polymer film such as liquid crystal polymer (LCP) may form the outer resin layer. In the present invention, the contact portion of the first probe may contact the metal layer in the pouch.
또한, 상기 프로브 바디(300)는 이차전지 셀의 전극 또는 파우치 알루미늄층의 접촉불량을 방지하고, 검출되는 전기적 특성의 신뢰성을 확보하는 측면에서 접촉면이 보다 견고하게 고정될 수 있도록 V자형상, U자형상, 사선형상 또는 집게형상 중 어느 하나인 다면체의 블록일 수 있으나 상기 형상에 국한되는 것은 아니다.In addition, the
한편, 상술한 것과 같이, 종래에는 전극 또는 알루미늄층과 접촉하는 프로브의 접촉면이 탄성이 없고 rigid한 금속으로만 되어 있어, 특히, 파우치의 알루미늄층의 형상이 일정하지 않을 경우, 접촉 불량이 잦은 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 프로브는 이차전지 셀의 전극 또는 파우치 알루미늄층과 접촉하는 접촉면상에 금속 메쉬 또는 금속 폼(340)이 형성되어 있으며, 이에 따라, 파우치의 알루미늄층의 형상이 일정하지 않은 경우에도, 금속 메쉬 또는 금속 폼의 형상 변경을 통해, 알루미늄층과의 접촉을 원활하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 알루미늄층의 형상에 의해 발생할 수 있는 접촉 불량을 방지할 수 있으며, 금속 폼 및 금속 메쉬를 사용하는 경우 알루미늄층과의 접촉면적이 넓어지는 효과가 있으므로, 접촉불량 문제를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, as described above, in the related art, the contact surface of the probe in contact with the electrode or the aluminum layer is not elastic and is made of only rigid metal. there was However, in the probe according to the present invention, a metal mesh or
또한, 접촉면에 전도성 고무 재질을 사용하여 마감하는 경우에는 탄성 소재의 특성 상 마모가 잦아 교체 주기가 빠르다는 단점이 있으나, 본 발명에서와 같이, 금속 메쉬 또는 금속 폼을 사용하면, 전도성 고무 재질을 사용하는 경우에 비해 수명이 현저하게 증가하는 장점이 있다. In addition, when finishing using a conductive rubber material for the contact surface, there is a disadvantage that the replacement cycle is fast due to frequent abrasion due to the characteristics of the elastic material. It has the advantage of significantly increasing the lifespan compared to the case of use.
한편, 금속 메쉬 또는 금속 폼을 형성하는 금속 또한, 전기 전도성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 특별하게 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. On the other hand, the metal forming the metal mesh or the metal foam is also preferably made of a material having electrical conductivity, and is not particularly limited, for example, a group consisting of nickel, copper, stainless steel, aluminum, or an alloy thereof. It may include one or more selected from.
금속 메쉬를 포함하는 경우, 금속 메쉬는 5μm 이상 3mm이하의 두께를 가질 수있다. 5μm 미만인 경우, 내구성이 지나치게 약한 문제점이 발생할 수 있고, 3mm를 초과하는 경우, 전기적 특성 결과가 다소 부정확해질 수 있다.When a metal mesh is included, the metal mesh may have a thickness of 5 μm or more and 3 mm or less. If it is less than 5 μm, a problem of excessively weak durability may occur, and if it exceeds 3 mm, electrical characteristic results may be somewhat inaccurate.
또한, 상기 접촉부에 형성된 금속 폼 및 금속 메쉬의 단면은 접촉 면적을 보다 넓히기 위한 측면에서, 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 이러한 형상은 구체적으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 격자형, 꽈배기형(twisted), 육각형(hexagonal), 타원형 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. In addition, the cross-sections of the metal foam and the metal mesh formed in the contact portion may have various shapes in terms of increasing the contact area, and these shapes are not specifically limited. For example, it may be formed in various shapes such as a grid type, a twisted shape, a hexagonal shape, an oval shape, and the like.
한편, 상기 프로브 바디와 접촉부는 이격되어 배치되어 있을 수 있다. 이에 따라, 파우치 형상에 따라, 금속메쉬 또는 금속 폼의 형상 변경을 통해, 파우치의 금속층, 즉, 알루미늄층과 통전이 가능한 접점을 제공할 수 있으며, 또한, 접촉부가 프로브 바디로부터 이격되어 배치됨에 따라, flexibility를 확보할 수 있다. 이 때, 접촉부는 다양한 방식으로 프로브 바디에 고정될 수 있으며, 예를 들어, 용접, 볼팅 결합 또는 전도성 페이스트를 이용한 접착 등을 이용하여 고정이 이루어질 수 있다. 또한, 프로브 바디와 접촉부가 이격되어 배치되는 경우, 상기 프로브 바디의 재질은 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 금속은 물론, 플라스틱 등과 같이, 일정 이상의 강성을 갖는 재질이라면 제한 없이 사용이 가능하다. Meanwhile, the probe body and the contact portion may be disposed to be spaced apart from each other. Accordingly, according to the shape of the pouch, through the shape change of the metal mesh or metal foam, it is possible to provide a contact that can conduct electricity with the metal layer of the pouch, that is, the aluminum layer. , can secure flexibility. In this case, the contact portion may be fixed to the probe body in various ways, for example, by welding, bolting, or bonding using a conductive paste. In addition, when the probe body and the contact portion are disposed to be spaced apart, the material of the probe body is not limited as long as it is a material having a certain rigidity, such as plastic, as well as a metal such as nickel, copper, stainless steel, aluminum, or an alloy thereof. can be used
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프로브를 개략적으로 나타낸 것으로, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 프로브 바디 및 접촉면이 일체로서 금속 폼으로 이루어진 검침장치가 제공될 수 있다. 즉, 프로브(220)의 프로브 바디(200)가 금속 폼으로 이루어질 수 있다. 4 schematically shows a first probe according to another embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention, a probe body and a contact surface are integrally formed of a metal foam. That is, the
프로브 바디(200)가 전도성뿐만 아니라, 유연성을 갖는 금속 폼으로 형성됨으로써, 상술한 바와 같이, 금속 폼의 형상 변경을 통해, 알루미늄층과의 접촉을 원활하게 유지할 수 있고, 알루미늄층의 형상에 의해 발생할 수 있는 접촉 불량을 방지할 수 있으며, 금속 폼을 사용하는 경우 알루미늄층과의 접촉면적이 넓어지는 효과가 있으므로, 접촉불량 문제를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.Since the
한편, 제2 프로브(80)는 이차전지 셀의 전극리드(30)와 접촉되며, 측정하고자 하는 전기적 특성에 따라, 양극리드 또는 음극리드에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 절연저항을 측정하는 경우, 제2 프로브(80)는 양극리드에 접촉될 수 있다. 상기 제2 프로브(80)는 상술한 제1 프로브(60)와 동일한 형상 및 재질로 이루어질수 있으나, 전극리드는 파우치 알루미늄층에 비해 접촉 불량이 발생할 가능성이 상대적으로 낮으므로, 통상적으로 사용되는 금속 재질의 블록이나, 전도성 탄성 소재 또한, 적용될 수 있다. On the other hand, the
상기 이차전지 셀(10)의 파우치와 접촉하는 제1 프로브(60)는 1개 이상일 수 있다. 또한, 상기 복수의 제1 프로브는 파우치의 동일면 상에서 파우치와 접촉할 수 있다. 후술하는 것과 같이, 이차전지 셀(10)의 파우치와 접촉하는 제1 프로브(60)가 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상인 검사장치를 이용하면 특별한 설비를 추가하거나 공정을 추가하지 않고도, 이차전지 셀(10)의 접촉 저항뿐만 아니라, 이차전지 셀(10)의 절연 저항 및 절연 전압 또한, 간편하게 측정할 수 있다.There may be one or more
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 검침장치를 이용하여, 이차전지 셀(10)의 전기적 특성, 구체적으로, 접촉저항, 절연저항 및 절연전압 중 하나 이상을 측정하는 검침방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a meter reading method for measuring electrical characteristics of the
보다 상세하게, 프로브를 이차전지 셀(10)의 파우치(20)의 알루미늄층 및/또는 전극과 접촉시킨 후 상기 접촉된 검침수단 간의 전기적 특성값을 측정하며, 상기 전기적 특성값은 저항, 전류 또는 전압 중 하나 이상으로 구성되며 통상적으로 절연성은 절연저항으로 대표되므로 저항값을 측정하는 것이 바람직하다.More specifically, after the probe is brought into contact with the aluminum layer and/or electrode of the
그 후, 절연성 검사의 신뢰성을 높이고 자동화 기능을 더욱 효과적으로 구현하기 위하여 상기 측정된 전기적 특성값과 기준값을 비교하여 상기 파우치 이차전지 셀(10)의 절연성을 판단하는 과정이 포함되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.Thereafter, in order to increase the reliability of the insulation test and to implement the automation function more effectively, it is more preferable to compare the measured electrical characteristic value with a reference value to include the process of determining the insulation of the pouch
즉, 상기 검침수단 간에 전기회로를 형성하여 상기 접촉된 프로브 간의 전기적 특성값을 측정하고, 상기 측정된 전기적 특성값과 기준값을 비교하여 상기 파우치 이차전지 셀(10)의 절연성을 판단하는 소정의 검측기에 상기 프로브가 전기적으로 연결됨으로써 상기와 같은 신뢰성 높은 측정과 판단 과정이 수행되도록 구성한다.That is, an electric circuit is formed between the inspection means to measure electrical characteristic values between the contacted probes, and the measured electrical characteristic value is compared with a reference value to determine the insulation of the pouch
한편, 상기 전기적 특성값은 저항, 전류 또는 전압 중 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 절연성을 판단할 수 있는 저항, 전류 또는 전압에 대한 기준값 데이터를 미리 데이터베이스화하여 저장하고, 측정된 값을 입력받아 상기 기준값 데이터와 비교함으로써 절연성을 판단할 수 있게 된다.On the other hand, the electrical characteristic value may be composed of one or more of resistance, current, or voltage, and the reference value data for resistance, current or voltage that can determine insulation is stored in a database in advance, and the measured value is received Insulation can be determined by comparing with the reference value data.
예를 들어, 검사 대상 파우치 전지셀이 양품인 경우 상기 파우치 이차전지 셀(10)의 저항은 이상적으로 무한대의 값이 되므로 상기 절연성을 판단하는 저항에 대한 기준값은 수백MΩ이상의 상당히 큰 값으로 설정하며, 만약 전류 또는 전압에 대한 전기적 특성값을 이용하는 경우에는 절연성을 대표할 수 있는 전류값 또는 전압값을 기준값으로 설정할 수 있다. For example, if the pouch battery cell to be inspected is of good quality, the resistance of the pouch
특히, 본 발명에 따른 검침방법은 간단한 조작을 통하여, 접촉저항, 절연저항 및 절연전압을 연속적으로 측정할 수 있다. In particular, the meter reading method according to the present invention can continuously measure contact resistance, insulation resistance and insulation voltage through a simple operation.
구체적으로, 접촉 저항은 이차전지 셀(10)의 파우치(20)의 알루미늄층에 접촉하는 제1 프로브를 검측기의 고전압부와 연결하는 단계; 및 이차전지 셀(10)의 파우치 알루미늄층(20)에 접촉하는 제2 프로브를 검측기의 저전압부와 연결하고, 이차전지 셀(10)의 접촉 저항을 측정하는 단계;를 포함할 수 있다. Specifically, the contact resistance is determined by the steps of: connecting the first probe in contact with the aluminum layer of the
또한, 상기 이차전지 셀의 접촉 저항을 측정하는 단계 이후, 검측기의 저전압부와 연결된 제2 프로브를 취출하여, 그대로 유지하거나 검측기의 고전압부에 추가로 연결하는 단계; 및 이차전지 셀의 전극과 접촉하는 제3 프로브를 검측기의 저전압부에 연결하고, 이차전지 셀의 절연 저항 및 절연 전압을 측정하는 단계;를 수행하여, 접촉 저항, 절연 저항 및 절연 전압을 연속적으로 측정할 수 있다. In addition, after the step of measuring the contact resistance of the secondary battery cell, taking out the second probe connected to the low voltage part of the detector, maintaining it as it is or additionally connecting to the high voltage part of the detector; and connecting the third probe in contact with the electrode of the secondary battery cell to the low voltage part of the detector, and measuring the insulation resistance and insulation voltage of the secondary battery cell; by performing a contact resistance, insulation resistance and insulation voltage continuously can be measured with
또한, 상기 이차전지 셀의 접촉 저항을 측정하는 단계 이후, 제 1 프로브 및 제 2 프로브를 취출하여 검출기의 저전압부에 연결하고, 제3 프로브를 고전압부에 연결하여, 절연 전압을 측정하는 단계;를 수행하는 방식 또한, 구현할 수 있다.In addition, after measuring the contact resistance of the secondary battery cell, taking out the first probe and the second probe, connecting to a low voltage part of the detector, and connecting a third probe to the high voltage part to measure the insulation voltage; A method of performing , can also be implemented.
즉, 본원발명에 따르면, 이차전지 셀의 전기적 특성을 다양한 측면에서 보다 간이한 방식으로 측정하고, 그 신뢰성 또한 담보할 수 있는 장점이 있다. That is, according to the present invention, there is an advantage that the electrical characteristics of the secondary battery cell can be measured in a simpler way in various aspects, and the reliability thereof can also be guaranteed.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10: 이차전지 셀
20: 파우치
40, 60, 70, 80, 90: 프로브
50, 100: 검측기
200, 300: 프로브 바디
220, 320: 프로브
340: 금속폼 또는 금속 메쉬10: secondary battery cell
20: pouch
40, 60, 70, 80, 90: probe
50, 100: detector
200, 300: probe body
220, 320: probe
340: metal foam or metal mesh
Claims (12)
상기 검침장치는 상기 이차전지 셀의 파우치와 접촉하는 제1 프로브; 및
상기 이차전지 셀의 전극리드와 접촉하는 제2 프로브;를 포함하고,
상기 제1 및 제2 프로브는 각각 프로브 바디 및 상기 프로브 바디의 일면에 배치되어 이차전지 셀의 전극 또는 파우치에 접촉하는 접촉부를 포함하고,
상기 접촉부는 금속 메쉬(mesh) 및 금속 폼(foam) 중 적어도 하나로 형성되는 검침장치.
A meter reading device for measuring electrical characteristic values of secondary battery cells, comprising:
The meter reading device may include: a first probe in contact with the pouch of the secondary battery cell; and
Including; a second probe in contact with the electrode lead of the secondary battery cell;
The first and second probes each include a probe body and a contact portion disposed on one surface of the probe body to contact an electrode or a pouch of a secondary battery cell,
The contact unit is formed of at least one of a metal mesh (mesh) and a metal foam (foam).
상기 프로브 바디는 이차전지 셀의 전극 또는 파우치 알루미늄층이 접촉하는 접촉면이 V자형상, U자형상, 사선형상 또는 집게형상 중 어느 하나인 다면체의 블록인 검침장치.
According to claim 1,
The probe body is a polyhedral block in which the contact surface with which the electrode or pouch aluminum layer of the secondary battery cell contacts is any one of a V-shape, a U-shape, an oblique shape, or a tongs shape.
상기 제1 프로브의 접촉부는 상기 파우치 내 금속층과 접촉하는 검침장치.
According to claim 1,
The contact portion of the first probe is in contact with the metal layer in the pouch.
상기 금속 메쉬는 5μm 이상 3mm이하의 두께를 갖는 검침장치.
According to claim 1,
The metal mesh has a thickness of 5 μm or more and 3 mm or less.
상기 프로브 바디는 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 검침장치.
According to claim 1,
The probe body includes at least one selected from the group consisting of nickel, copper, stainless steel, aluminum, and alloys thereof.
상기 금속 메쉬 또는 금속 폼은 니켈, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 검침장치.
According to claim 1,
The metal mesh or metal foam includes at least one selected from the group consisting of nickel, copper, stainless steel, aluminum, and alloys thereof.
상기 프로브 바디 및 접촉면이 일체로서 금속 폼으로 이루어진 검침장치.
According to claim 1,
The probe body and the contact surface are integrally made of metal foam.
상기 프로브 바디와 접촉부는 이격되어 배치되어 있는 검침장치.
According to claim 1,
The probe body and the contact portion are spaced apart from each other.
상기 접촉부의 형상이 격자형, 꽈배기형(twisted), 육각형(hexagonal) 및 타원형 중 적어도 하나로 변형되는 검침장치.
According to claim 1,
A meter reading device in which the shape of the contact portion is transformed into at least one of a grid type, a twisted shape, a hexagonal shape, and an oval shape.
상기 이차전지 셀의 파우치와 접촉하는 제1 프로브를 1개 이상 포함하는 검침장치.
According to claim 1,
A meter reading device comprising at least one first probe in contact with the pouch of the secondary battery cell.
복수의 제1 프로브가 파우치의 동일면 상에서 파우치와 접촉하는 검침장치.
11. The method of claim 10,
A meter reading device in which a plurality of first probes are in contact with the pouch on the same surface of the pouch.
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