KR20220160749A - Multi-safety tester for secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비에 관한 것으로, 더 자세하게는 항온기능이 탑재된 방폭챔버 내에서 이차전지의 안전성 시험 항목 중 가장 주요한 압착, 관통 및 낙하 시험을 수행할 수 있도록 할 수 있도록 하여 작업자의 안전과 환경요인을 통제할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to secondary battery composite safety test and evaluation equipment, and more specifically, in an explosion-proof chamber equipped with a constant temperature function, it is possible to perform the most important compression, penetration and drop tests among the safety test items of a secondary battery. It is about the safety of workers and the ability to control environmental factors.
이차전지 산업은 효율적으로 에너지를 저장하고 활용하기 위해 친환경 전기차 스마트 그리드가 주목받으면서 기존 휴대 전자기기용 소형 이차전지로부터 전기자동차나 에너지저장장치(ESS)용 중대형 전지로 점차 시장이 확대되면서 시장 규모가 증가하고 있다.In the secondary battery industry, as the eco-friendly electric vehicle smart grid draws attention to efficiently store and utilize energy, the market gradually expands from small secondary batteries for portable electronic devices to mid-large sized batteries for electric vehicles or energy storage systems (ESS), and the market size is increasing. are doing
이처럼 전기자동차용 중대형 이차전지를 중심으로 이차전지 산업이 성장함에 따라 고용량, 고출력 등 전기적 특성을 향상하기 위한 연구가 국내 기관 또는 기업을 중심으로 이루어지고 있으며 생산설비 및 장비, 핵심소재 등 다양한 개발이 이루어지고 있는 실정이다.As the secondary battery industry grows, centering on medium and large-sized secondary batteries for electric vehicles, research to improve electrical characteristics such as high capacity and high output is being conducted by domestic institutions or companies, and various developments such as production facilities, equipment, and core materials are being conducted. It is currently being done.
이에 이차전지 제작기술 뿐만 아니라 이차전지의 안전성 및 전기 특성에 대한 신뢰성을 확보하기 위한 시험기술이 필요하다.Accordingly, not only secondary battery manufacturing technology, but also test technology for securing reliability in safety and electrical characteristics of secondary batteries is required.
특히, 전기차용 중대형 이차전지 시장의 확대로 인해 배터리 셀/팩의 전기적 특성 이외의 안전성에 대한 신뢰성 확보가 주된 관심사로 떠오르고 있다.In particular, due to the expansion of the market for medium and large-sized secondary batteries for electric vehicles, securing reliability for safety other than the electrical characteristics of battery cells/packs is emerging as a major concern.
전기자동차 배터리 폭발 또는 휴대용 전자장치에 탑재된 배터리 화재 사고 등으로 인해 배터리 안전 문제에 대한 우려가 커지면서 배터리 업체들은 성능 향상뿐만 아니라 안전성 확보에 대해 주의를 기울이고 있으며, 이에 따라 안전성 평가 장비의 필요성이 증대되고 있다.As concerns over battery safety issues increase due to battery explosions in electric vehicles or battery fires in portable electronic devices, battery manufacturers are paying attention not only to improving performance but also to securing safety, and accordingly, the need for safety evaluation equipment is increasing. It is becoming.
휴대용 전자장치 또는 전기차 운행 시 일어나는 사고에 의한 배터리 압착, 관통, 낙하 등이 배터리 안전성 시험에서 가장 주요한 시험 항목으로 이러한 안전성 시험평가를 통해 배터리의 신뢰성을 테스트할 수 있다.Battery crushing, penetration, and falling caused by accidents during operation of portable electronic devices or electric vehicles are the most important test items in battery safety tests, and the reliability of batteries can be tested through these safety test evaluations.
과충전, 과방전, 단락 등 배터리 전기적 특성 시험 또는 관통 시험 그리고 압착 시험 등의 물리적 특성 시험은 배터리 셀부터 팩에 이르기까지 안전성 시험 진행 시 비정상적인 조건에서 시험물의 발화, 폭발이 발생할 수 있으므로 방폭챔버를 사용하여 작업자의 안전과 시험평가에 적용되는 환경적인 요인을 통제하여 실험의 연속성 및 재현성을 확보하는 것이 보통이다.Explosion-proof chambers are used for electrical characteristics tests such as overcharge, overdischarge, and short circuits, or physical characteristics tests such as penetration tests and compression tests, as ignition or explosion of the test object may occur under abnormal conditions during safety tests from battery cells to packs. Therefore, it is common to secure the continuity and reproducibility of the experiment by controlling the safety of workers and the environmental factors applied to the test evaluation.
특히 항온기능이 있는 방폭챔버의 경우, 일정한 온도 범위를 유지해야 하는 과충전, 과방전, 단락 시험 등 전기적 특성 시험 진행 시 필수적이라 할 수 있다.In particular, in the case of an explosion-proof chamber with a constant temperature function, it can be said to be essential when conducting electrical property tests such as overcharge, overdischarge, and short circuit tests that must maintain a constant temperature range.
하기의 특허문헌 1에는 다양한 지름의 네일을 이용하여 이차전지 관통 시험을 할 수 있도록 하는 이차전지 관통 시험장치가 개시되어 있고, 하기의 특허문헌 2에는 안전도어를 사이에 둔 시료실과 후처리실; 시료실에 구비된 이차전지의 충격 시험부; 및 충격 시험 후의 이차전지를 상기 충격 시험부로부터 후처리실로 수거하는 수거부;를 포함하는 이차전지 충돌 시험장치가 개시되어 있다Patent Document 1 below discloses a secondary battery penetration test device that enables a secondary battery penetration test using nails of various diameters, and Patent Document 2 below discloses a sample room and a post-treatment room with a safety door interposed therebetween; a secondary battery impact test unit provided in the sample room; and a collection unit that collects the secondary batteries after the impact test from the impact test unit to a post-treatment chamber.
특허문헌 1, 2를 포함한 종래 기술에 따른 이차전지 안전성 시험평가 장비는 단일 시험에 대한 장비이고, 이와 같은 단일 안전성 시험평가 장비를 통해 각종 시험을 진행하게 되면, 각 장비 가동에 필요한 장소, 환경, 기타 관리 사항이 늘어나 지출 비용증가로 이어지게 되는 문제가 있게 된다.The secondary battery safety test evaluation equipment according to the prior art, including Patent Documents 1 and 2, is equipment for a single test, and when various tests are performed through such a single safety test evaluation equipment, the location, environment, There is a problem that other management matters increase, leading to an increase in expenditure cost.
본 발명은 상기 종래 기술에 따른 이차전지 안전성 시험평가 장비의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 이차전지의 안전성 시험 항목 중 가장 주요한압착, 관통 및 낙하 시험을 하나의 장비에서 수행할 수 있도록 하고, 방폭챔버 내에서 시험을 진행하는 것에 의해 작업자의 안전과 환경요인을 통제할 수 있도록 하는 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention is to solve the problems of the secondary battery safety test evaluation equipment according to the prior art, and its purpose is to perform the most important compression, penetration and drop tests among the safety test items of the secondary battery in one equipment, However, it is to provide secondary battery composite safety test and evaluation equipment that allows operator safety and environmental factors to be controlled by conducting tests in an explosion-proof chamber.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비는 히팅유니트 및 소화기구가 설치되는 장방형의 본체; 본체의 내부 상부에 마련되는 방폭챔버; 본체의 상단부에 설치되는 관통압착시험유니트; 방폭챔버의 내부 상단부에 설치되는 낙하시험유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the secondary battery composite safety test evaluation equipment according to the present invention includes a rectangular body in which a heating unit and a fire extinguishing mechanism are installed; Explosion-proof chamber provided on the inner upper part of the main body; Penetration compression test unit installed on the upper end of the main body; It is characterized in that it comprises a; drop test unit installed at the inner upper end of the explosion-proof chamber.
본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 관통압착시험유니트는, 본체의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트; 고정브라켓트에 설치되는 리니어기구; 리니어기구에 승강가능하게 접속되는 승강작동축; 리니어기구를 작동시키는 작동모터;를 포함하고, 승강작동축의 하부가 본체를 관통하여 방폭챔버의 내부에 위치되고, 승강작동축의 하단에 시험공구를 장착할 수 있도록 하는 공구척가 설치된 것을 특징으로 한다.The penetration compression test unit of the secondary battery composite safety test evaluation equipment according to the present invention includes a fixing bracket fixedly installed on the top of the main body; Linear mechanism installed on the fixed bracket; an elevation operation shaft connected to the linear mechanism in an elevation manner; It is characterized in that a lower part of the lifting shaft penetrates the main body and is located inside the explosion-proof chamber, and a tool chuck is installed at the lower end of the lifting shaft to mount the test tool.
본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 낙하시험유니트는 이차전지를 잡아서 떨어뜨릴 수 있도록 하는 그립부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The drop test unit of the secondary battery composite safety test and evaluation equipment according to the present invention is characterized in that it includes a grip member capable of holding and dropping the secondary battery.
본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비에 의하면, 하나의 장비에서 열적 시험은 물론 압착, 관통 및 낙하 시험 등의 다양한 시험을 진행할 수 있게 되므로 시험공간의 효율적 활용과 유지보수에 따른 비용이 절감되며, 방폭챔버에 항온 기능과 소화 기능을 탑재하여 일정한 환경에서 신뢰성 있는 안전성 시험평가 결과를 획득할 수 있게 되어 기업 경쟁력의 증대를 도모할 수 있게 된다.According to the secondary battery composite safety test and evaluation equipment according to the present invention, various tests such as compression, penetration, and drop tests as well as thermal tests can be performed in one equipment, so the cost of efficient use of test space and maintenance is reduced. In addition, by installing a constant temperature function and fire extinguishing function in the explosion-proof chamber, it is possible to obtain reliable safety test evaluation results in a certain environment, thereby increasing corporate competitiveness.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 측면도.1 is a front view of a secondary battery complex safety test evaluation equipment according to the present invention;
Figure 2 is a side view of the secondary battery composite safety test evaluation equipment according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.Hereinafter, the secondary battery complex safety test and evaluation equipment according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings. For reference, the size of components, the thickness of lines, etc. shown in the drawings referred to in describing the present invention may be somewhat exaggerated for convenience of understanding.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, the terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the user, operator's intention, convention, and the like. Therefore, the definition of this term deserves to be made based on the contents throughout this specification.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in this application, terms such as 'include' and 'have' refer to the existence of a specific number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Therefore, since the present invention can have various changes and various forms, implementation examples (態樣, aspects) (or embodiments) will be described in detail in the specification. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the technical spirit of the present invention, and the singular expression used in this specification is clearly different from the context. Include plural expressions unless otherwise indicated.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known or known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.Hereinafter, "upward", "downward", "front" and "rearward" and other directional terms are defined based on the state shown in the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비의 측면도이다.1 is a front view of a secondary battery composite safety test and evaluation equipment according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the secondary battery composite safety test and evaluation equipment according to the present invention.
도 1 및 도 2와 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비(100)는 본체(110), 방폭챔버(120), 관통압착시험유니트(130), 낙하시험유니트(140)를 포함한다.1 and 2 and the secondary battery composite safety
본체(110)는 방폭챔버(120)가 마련되는 장방형의 함체이다.The
본체(110)에는 방폭챔버(120)가 항온기능을 가지도록 하는 히팅유니트(미도시), 소화기구 등이 설치된다.A heating unit (not shown), fire extinguishing equipment, etc. are installed in the
히팅유니트는 방폭챔버(120)의 내부 온도를 조절할 수 있도록 하는 것으로, 예를 들어 상온에서 150℃ 까지의 온도 조절범위를 갖도록 설계할 수 있고, 온도 분포도는 ±2.0℃ 이내, 150℃ 까지의 승온시간은 15분 이내로 설계할 수 있다.The heating unit is designed to control the internal temperature of the explosion-
본체(110)에 설치되는 히팅유니트의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명하므로 자세한 설명을 생략한다.Since the configuration of the heating unit installed in the
방폭챔버(120)는 이차전지에 대한 시험이 진행되는 공간으로, 본체(110)의 내부 상부에 마련된다.The explosion-
방폭챔버(120)는 전술한 히팅유니트를 통해 항온 기능을 가지며, 본체(110)에 설치된 소화기구 등을 통해 화재가 발생한 경우 즉각 소화시키는 소화 기능을 가진다.The explosion-
방폭챔버(120)의 전방에는 시험대상물인 이차전지를 방폭챔버(120)의 내부로 투입하거나 인출할 수 있도록 하는 개폐도아(121)가 설치되고, 방폭챔버(120)의 내부 하단 중앙에는 이차전지를 고정할 수 있도록 하는 고정지그(122)가 설치된다.In front of the explosion-
관통압착시험유니트(130)는 이차전지에 대한 관통 시험과 압착 시험을 진행하는 부분으로, 본체(110)의 상단부에 설치된다.The penetration and
관통압착시험유니트(130)는 본체(110)의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트(131); 고정브라켓트(131)에 설치되는 리니어기구(132); 리니어기구(132)에 승강가능하게 접속되는 승강작동축(133); 리니어기구(132)를 작동시키는 작동모터(134)를 포함한다.The penetration
관통압착시험유니트(130)의 승강작동축(133)의 하부는 본체(110)를 관통하여 방폭챔버(120)의 내부에 위치하게 되고, 승강작동축(133)의 하단에는 시험공구(136)를 장착할 수 있도록 하는 공구척(135)가 설치된다.The lower part of the
낙하시험유니트(140)는 이차전지에 대한 낙하 시험을 진행하는 부분으로, 방폭챔버(120)의 내부 상단부에 설치된다.The
낙하시험유니트(140)는 이차전지를 잡아서 떨어뜨릴 수 있도록 하는 그립부재(141)를 포함한다.The
본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비(100)는 항온 기능과 소화 기능을 갖춘 방폭챔버(120)에서 고온 노출 시험 등의 각종 열적 시험을 실시할 수 있게 됨은 물론 관통압착시험유니트(130)를 통해 관통 시험과 압착 시험을 실시할 수 있게 되고, 낙하시험유니트(140)를 통해 낙하 시험을 실시할 수 있게 되는 등 이차전지 안전성에 관련한 다양한 시험을 실시할 수 있게 된다.The secondary battery composite safety
상기에서 관통압착시험유니트(130)를 통해 이차전지의 관통 시험을 실시할 때는 공구척(135)에 이차전지를 관통할 수 있는 뾰족한 시험공구(136)를 장착한 후 작동모터(134)를 작동시켜 승강작동축(133) 및 공구척(135), 시험공구(136)를 방폭챔버(120)의 내부 하단의 고정지그(122)에 안착된 이차전지 쪽으로 하강시키면 된다.When performing the penetrating test of the secondary battery through the penetrating
그리고, 관통압착시험유니트(130)를 통해 이차전지의 압착 시험을 실시할 때는 공구척(135)에 이차전지를 압착할 수 있는 압착면을 가진 시험공구를 장착하여 시험을 진행하면 된다.In addition, when performing the crimping test of the secondary battery through the penetrating
그리고, 낙하시험유니트(140)를 통해 이차전지의 낙하 시험을 실시할 때에는 그립부재(141)에 이차전지를 파지시킨 상태에서 액츄에이터(미도시)를 통해 그립부재(141)를 벌려서 이차전지가 하부로 자유낙하하도록 하면 된다.And, when performing a drop test of the secondary battery through the
이처검 본 발명에 따른 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비(100)는 하나의 장비에서 열적 시험은 물론 압착, 관통 및 낙하 시험 등의 다양한 시험을 진행할 수 있게 되므로 시험공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되고, 장비의 유지보수에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.Iteogum Secondary battery composite safety
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been specifically described according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be changed in various ways without departing from the gist of the invention.
100 : 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비
110 : 본체
120 : 방폭챔버
130 : 관통압착시험유니트
140 : 낙하시험유니트100: Secondary battery composite safety test evaluation equipment
110: body
120: explosion-proof chamber
130: penetration compression test unit
140: drop test unit
Claims (3)
본체(110)의 내부 상부에 마련되는 방폭챔버(120);
본체(110)의 상단부에 설치되는 관통압착시험유니트(130);
방폭챔버(120)의 내부 상단부에 설치되는 낙하시험유니트(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비.A rectangular body 110 in which a heating unit and a fire extinguishing device are installed;
An explosion-proof chamber 120 provided on the inside of the main body 110;
A penetration compression test unit 130 installed on the upper end of the main body 110;
A secondary battery composite safety test and evaluation equipment comprising a; drop test unit 140 installed at the inner upper end of the explosion-proof chamber 120.
관통압착시험유니트(130)는,
본체(110)의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트(131);
고정브라켓트(131)에 설치되는 리니어기구(132);
리니어기구(132)에 승강가능하게 접속되는 승강작동축(133);
리니어기구(132)를 작동시키는 작동모터(134);를 포함하고,
승강작동축(133)의 하부가 본체(110)를 관통하여 방폭챔버(120)의 내부에 위치되고, 승강작동축(133)의 하단에 시험공구(136)를 장착할 수 있도록 하는 공구척(135)가 설치된 것을 특징으로 하는 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비.According to claim 1,
The penetration compression test unit 130,
A fixing bracket 131 fixed to the top of the main body 110;
A linear mechanism 132 installed on the fixing bracket 131;
a lifting operation shaft 133 connected to the linear mechanism 132 so as to be able to move up and down;
Including; operating motor 134 for operating the linear mechanism 132,
The lower part of the lifting operation shaft 133 penetrates the main body 110 and is located inside the explosion-proof chamber 120, and the tool chuck (which allows the test tool 136 to be mounted at the lower end of the lifting operation shaft 133) ( 135) secondary battery composite safety test evaluation equipment, characterized in that installed.
낙하시험유니트(140)는 이차전지를 잡아서 떨어뜨릴 수 있도록 하는 그립부재(141)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 복합 안전성 시험평가 장비.
According to claim 1,
The drop test unit 140 is a secondary battery complex safety test evaluation equipment, characterized in that it includes a grip member 141 to catch and drop the secondary battery.
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| KR1020210068777A KR102575906B1 (en) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | Multi-safety tester for secondary battery |
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2021
- 2021-05-28 KR KR1020210068777A patent/KR102575906B1/en active IP Right Grant
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