KR20230107023A - Method for detecting a low voltage of secondary battery and system for detecting a low voltage - Google Patents

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KR20230107023A
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권현철
이헌호
박필규
도성관
황진석
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

개시되는 발명은, 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법에 관한 것으로, 전지셀에 대한 충전을 단계와, 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계와, 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 측정하는 단계와, 측정된 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교하는 단계, 및 측정된 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 양의 오차범위를 초과하는 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계를 포함한다.The disclosed invention relates to a method for detecting a low voltage defect of a battery cell, which includes charging the battery cell, performing constant voltage (CV) charging before the battery cell is fully charged, and constant voltage (CV) charging. Measuring the constant voltage (CV) charging time required from start to full charge, comparing the measured constant voltage (CV) charging time with a preset reference constant voltage (CV) charging time, and the measured constant voltage (CV) charging time and determining the battery cell as a low voltage defect when the positive error range is greater than the reference constant voltage (CV) charging time.

Description

저전압 불량 검출방법 및 이에 따른 저전압 불량 검출시스템{METHOD FOR DETECTING A LOW VOLTAGE OF SECONDARY BATTERY AND SYSTEM FOR DETECTING A LOW VOLTAGE}Low voltage defect detection method and low voltage defect detection system according to the method

본 발명은 저전압 불량 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low voltage defect detection method.

보다 상세하게는, 본 발명은 이차전지의 정전압(CV) 충전시간을 통해 저전압 불량을 검출할 수 있는 저전압 불량 검출방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a low voltage defect detection method capable of detecting a low voltage defect through a constant voltage (CV) charging time of a secondary battery.

또한, 본 발명은 저전압 불량 검출시스템에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a low voltage defect detection system.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다.Recently, secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources for wireless mobile devices.

또한, 이차전지는, 핸드폰, 노트북, 캠코더 등과 같은 휴대용 기기뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다.In addition, secondary batteries are electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are being proposed as a solution to air pollution from conventional gasoline vehicles and diesel vehicles that use fossil fuels, as well as portable devices such as cell phones, laptops, and camcorders. It is also attracting attention as an energy source.

따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Therefore, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products than now.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되며, 전해액의 누액 가능성이 적고, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 증가하고 있다.These secondary batteries are classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. according to the composition of electrodes and electrolytes, and the use of lithium ion polymer batteries, which are less likely to leak electrolyte and are easy to manufacture, is increasing.

일반적으로, 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형과 각형의 금속 캔에 내장되는 원통형 전지 및 각형 전지, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되는 파우치형 전지로 분류된다.In general, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and prismatic batteries in which electrode assemblies are embedded in cylindrical and prismatic metal cans, and pouch-type batteries in which electrode assemblies are embedded in pouch-type cases of aluminum laminate sheets, depending on the shape of the battery case. .

그리고, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리롤 형태, 및 소정 크기로 형성되는 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층하는 스택형으로 분류된다.In addition, the electrode assembly embedded in the battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a structure in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are interposed between the positive electrode and the negative electrode. It is classified into a rolled jelly roll type and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes formed in a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

여기서, 전기 자동차 등은 고출력의 전기 에너지가 사용되기 때문에 다수의 배터리 모듈이 요구되며, 이러한 배터리 모듈은 내부에 다수의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 연결된다.Here, since electric vehicles and the like use high-output electric energy, a plurality of battery modules are required, and a plurality of battery cells are connected in series or parallel to the inside of the battery module.

한편, 이차전지는 양극과 음극 및 분리막으로 구성된 전극 조립체를 파우치 형 케이스 내에 내장하고, 파우치형 케이스 내에 전해액을 주입하여 제조한 후 제조된 이차전지를 활성화시키는 화성 공정을 거쳐 제품으로 출하된다.On the other hand, secondary batteries are manufactured by embedding an electrode assembly composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator in a pouch-type case and injecting an electrolyte into the pouch-type case, and then going through a conversion process that activates the manufactured secondary battery to be shipped as a product.

이차전지를 활성화시키는 화성 공정은 포메이션(Formation) 공정과 에이징(Aging) 공정 및 불량선별 공정을 포함하며, 이차전지는 화성 공정을 모두 거친 후 불량으로 선별되지 않은 다음에야 출하된다.The conversion process for activating the secondary battery includes a formation process, an aging process, and a defect selection process, and the secondary battery is shipped only after passing through all conversion processes and not being classified as defective.

여기서, 포메이션 공정은 소정의 충방전을 반복 실시하여 전지를 활성화시키고, 에이징 공정은 전해액이 전극의 빈 공간으로 들어가 안정된 전해액 채널을 형성하도록 시간적인 여유를 제공하는 숙성 공정이다.Here, the formation process activates the battery by repeatedly performing predetermined charging and discharging, and the aging process is a maturation process in which time is provided so that the electrolyte enters the empty space of the electrode to form a stable electrolyte channel.

한편, 이차전지는 다공질의 분리막에 의해 양극과 음극의 접촉이 방지되어 단락이 발생되지 않도록 제조되지만, 전지 제조 공정 중의 여러 가지 원인에 의해 절연이 제대로 유지되지 않을 수 있고, 이에 따라 전지 내부에 단락이 발생될 수 있다.On the other hand, secondary batteries are manufactured to prevent short circuits by preventing contact between the positive and negative electrodes by a porous separator, but insulation may not be properly maintained due to various causes during the battery manufacturing process, and thus short circuits inside the battery. this may occur.

이렇게 리튬 이온 전지는 양극과 음극에 단락이 발생되면 발화 및 폭발로 연결될 수 있으며, 아주 미소하게 단락되어 있는 경우에도 이온이 이동하고 전류가 흐르게 되는데. 흔히 이러한 상태를 소프트 쇼트 또는 마이크로 쇼트(micro short)라고 한다.In this way, lithium ion batteries can be connected to ignition and explosion if a short circuit occurs between the positive and negative electrodes, and ions move and current flows even when there is a very small short circuit. This condition is often referred to as a soft short or micro short.

소프트 쇼트에 의해 저전압 불량이 유발되는데, 소프트 쇼트 전지는 하드 쇼트 전지에 비해 저전압 불량 유발이 발현하는 상대적으로 오랜 시간이 걸리는 경우가 많으며, 또한 단락 상태나 정도 등에 따라 그것의 발현 시간에 상당히 차이가 나기도 한다.A low voltage defect is induced by a soft short. Soft short batteries often take a relatively long time for low voltage defects to occur compared to hard short batteries. I should too

또한, 이차전지는, 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 외부로부터 구리 또는 철 등을 포함하는 금속 이물질이 혼입되는 경우가 있다.In addition, as shown in FIG. 1 , the secondary battery may be mixed with metal foreign substances including copper or iron from the outside.

이들 금속 이물질은 전해질 중에 용해되어 음극 상에 침상 형태로 성장하여 덴드라이트(Dendrite)로 형성되고, 덴드라이트는 분리막을 돌파하여 양극에 도달함으로써 단락을 일으킬 우려를 야기한다.These metal foreign substances are dissolved in the electrolyte and grow on the negative electrode in the form of needles to form dendrites, and the dendrites break through the separator to reach the positive electrode, causing a short circuit.

이렇게, 이차전지 내로 혼입되는 금속 이물질이 전지 내에서 전기화학반응에 자유롭게 참여함으로써 이차전지의 저전압 불량 등을 유발시키는 문제가 있다In this way, there is a problem that metal foreign substances mixed into the secondary battery cause low voltage defects of the secondary battery by freely participating in the electrochemical reaction within the battery.

따라서, 이차전지의 불량을 선별하기 위해 활성화 공정 시 덴드라이트 성장으로 인한 누설 전류(Leak Current)를 통해 이차전지의 저전압 불량을 판정하고 있다.Therefore, in order to select defects of the secondary battery, low-voltage defects of the secondary battery are determined through leakage current due to dendrite growth during an activation process.

즉, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 덴드라이트의 성장에 필요한 시간 확보를 위한 에이징 공정 전후에 이차전지의 OCV(Open Circuit Voltage) 값을 측정한 후 측정된 OCV 값을 비교함으로써 저전압 불량 여부를 판별하였다.That is, as shown in FIG. 2, after measuring the OCV (Open Circuit Voltage) value of the secondary battery before and after the aging process to secure the time necessary for dendrite growth, the low voltage defect is determined by comparing the measured OCV value. determined.

여기서, 활성화 공정 시에는 정상으로 판정되었으나, 활성화 공정이 종료된 후 이차전지가 배터리 팩에 입고되는 시점까지의 보관 기간을 거치면서 추가적으로 이차전지의 불량이 발생할 수 있다.Here, although it is judged to be normal during the activation process, after the activation process is finished, defects in the secondary battery may additionally occur through a storage period from the time the secondary battery is put into the battery pack.

또한, 에이징 공정 전후에 OCV 값을 각각 측정한 후 불량을 판정하기 위해서는 이차전지에서 덴드라이트가 성장할 수 있는 시간 동안 기달려야 하기 때문에, 불량 판정에 5일 이상의 장기간이 소요될 수 있다.In addition, in order to determine a defect after measuring the OCV value before and after the aging process, it is necessary to wait for a period of time during which dendrites can grow in the secondary battery, so it may take a long time of 5 days or more to determine a defect.

이렇게, 저전압 불량이 자가 방전을 통해 발현되도록 방치하고, 저전압 불량이 발현될 때까지 장기간 에이징 공정을 수행하는 동안 며칠 이상의 대기 시간이 소요되므로, 전체 생산성을 저하시키게 된다는 문제점이 있었다.In this way, since the low voltage defect is left to develop through self-discharge and a waiting time of several days or more is required during the long-term aging process until the low voltage defect appears, there is a problem in that overall productivity is lowered.

대한민국 공개특허 제10-2014-0141289호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0141289

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 만들어진 것으로서, 이차전지에 대한 정전압(CV) 충전 시의 충전시간을 통해 저전압 불량의 이차전지를 장시간의 대기 없이 신속하게 선별할 수 있는 저전압 불량 검출방법 및 그에 따른 저전압 불량 검출시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and a low voltage defect detection method capable of quickly sorting out low voltage defective secondary batteries without waiting for a long time through the charging time during constant voltage (CV) charging of the secondary batteries. And to provide a low voltage defect detection system accordingly.

그리고, 본 발명은, 이차전지의 정전압(CV) 충전 시 충전 중에 발생되는 충전전류 프로파일을 활용하여 저전압을 선별할 수 있는 저전압 불량 검출방법 및 그에 따른 저전압 불량 검출시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a low voltage defect detection method and a low voltage defect detection system that can select a low voltage by utilizing a charging current profile generated during charging during constant voltage (CV) charging of a secondary battery and a low voltage defect detection system accordingly.

상기한 바와 같은 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법에 있어서, 전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계; 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계; 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 측정하는 단계; 측정된 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교하는 단계; 및 측정된 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 양의 오차범위를 초과하는 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention provides a method for detecting a low voltage defect of a battery cell, comprising: charging the battery cell; Performing constant voltage (CV) charging before fully charging the battery cell; Measuring a constant voltage (CV) charging time required from the start of constant voltage (CV) charging to fully charged; comparing the measured constant voltage (CV) charging time with a preset reference constant voltage (CV) charging time; and determining the battery cell as a low voltage defect when the measured constant voltage (CV) charging time exceeds a positive error range than the reference constant voltage (CV) charging time. It is characterized in that it includes.

구체적인 예로서, 정전압(CV) 충전 이전에는 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행한다.As a specific example, constant current (CC) charging is performed on the battery cells before constant voltage (CV) charging.

다른 구체적인 예로서, 정전압(CV) 충전은 정전압(CV) 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달할 때까지 수행된다.As another specific example, the constant voltage (CV) charging is performed until the constant voltage (CV) charging current reaches a preset lower limit value.

또 다른 구체적인 예로서, 기준 정전압(CV) 충전시간에 대한 양의 오차범위는 +5% 내지 +10%이다.As another specific example, the positive error range for the reference constant voltage (CV) charging time is +5% to +10%.

하나의 예로서, 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법에 있어서, 전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계; 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계; 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율을 측정하는 단계; 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율과 비교하는 단계; 및 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값 보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계; 를 포함한다.As an example, a method for detecting a low voltage defect of a battery cell, comprising: charging the battery cell; Performing constant voltage (CV) charging before fully charging the battery cell; measuring a rate of change of constant voltage (CV) charging current from the start of constant voltage (CV) charging to a predetermined time before being fully charged; comparing the measured constant voltage (CV) charging current rate of change with a preset reference constant voltage (CV) charging current rate of change; and determining the battery cell as a low voltage defect when an absolute value of the measured constant voltage (CV) charging current rate of change is less than a negative error range than an absolute value of the reference constant voltage (CV) charging current rate of change. includes

구체적인 예로서, 정전압(CV) 충전 이전에는 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행한다.As a specific example, constant current (CC) charging is performed on the battery cells before constant voltage (CV) charging.

다른 구체적인 예로서, 정전압(CV) 충전은 정전류 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달하기 이전에 종료된다.As another specific example, the constant voltage (CV) charging is terminated before the constant current charging current reaches a preset lower limit value.

또 다른 구체적인 예로서, 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율에 대한 음의 오차범위는 -5% 내지 -10%이다.As another specific example, the negative error range for the standard constant voltage (CV) charging current change rate is -5% to -10%.

다른 하나의 예로서, 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 검출시스템에 있어서, 전지셀을 충전하는 충전기기; 충전기기를 통해 충전되는 전지셀의 충전시간을 시간 단위로 측정하는 전류량 측정기; 전류량 측정기로 측정된 전지셀의 충전시간 및 충전전류의 변화율을 실시간으로 저장하는 저장부; 및 충전기기를 제어하고, 저장부에 저장된 전지셀의 충전시간 및 충전전류의 변화율을 수신하는 제어부; 를 포함하고, 제어부는, 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하도록 충전기기를 제어하고, 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간보다 양의 오차범위를 초과하거나, 또는 정전압(CV)(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정한다.As another example, in the detection system for detecting a low voltage defect of a battery cell, the charger device for charging the battery cell; An ammeter measuring the charging time of the battery cell charged through the charger in units of time; a storage unit for storing in real time the charging time of the battery cell and the change rate of the charging current measured by the ampere meter; and a control unit for controlling a charging device and receiving a charging time and a change rate of a charging current of the battery cells stored in the storage unit. Including, the control unit controls the charging device to perform constant voltage (CV) charging before charging of the battery cell, and the constant voltage (CV) charging time required from the start of constant voltage (CV) charging to full charging is a preset reference constant voltage ( CV) exceeds the positive error range than the charging time, or the absolute value of the rate of change of the constant voltage (CV) charging current from the start of charging the constant voltage (CV) to the predetermined time before being fully charged is the preset reference constant voltage ( If CV) is less than the negative error range than the absolute value of the charging current change rate, the battery cell is determined as a low voltage defect.

구체적인 예로서, 제어부는, 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하도록 충전기기를 제어한다.As a specific example, the control unit controls the charger to perform constant current (CC) charging on the battery cells before constant voltage (CV) charging.

본 발명에 의하면, 이차전지에 대한 정전압(CV) 충전 시 저전압 불량의 누설 전류(Leakage Current)가 영향을 미치는 정전압(CV) 충전 지연 시간을 확인함으로써 저전압 불량을 신속하게 선별할 수 있다.According to the present invention, when charging a secondary battery with a constant voltage (CV), it is possible to quickly select a low voltage defect by checking the CV charging delay time affected by the leakage current of the low voltage defect.

그리고, 이차전지의 정전압(CV) 충전 시 충전 중에 발생되는 충전전류 프로파일을 활용하여 저전압 불량을 선별할 수 있어 저전압 불량의 선별 시간을 단축시킬 수 있고, 에이징 공정 시간을 단축하여 생산성 향상 및 이차전지의 출하 대응력을 확보할 수 있다.In addition, when charging the secondary battery with constant voltage (CV), it is possible to select low-voltage defects by utilizing the charging current profile generated during charging, thereby shortening the time for sorting low-voltage defects and reducing the aging process time to improve productivity and secondary batteries. of shipment responsiveness can be secured.

또한, 에이징 공정에서 에이징 랙(Rack)의 건설 비용을 절감할 수 있어 시설 비용 및 부지 비용을 줄일 수 있으며, 불량 검출률을 높여 불량 전지의 외부 출하를 미연에 방지할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the construction cost of the aging rack in the aging process, thereby reducing the facility cost and the site cost, and preventing the external shipment of defective batteries by increasing the defect detection rate.

도 1은 전지셀의 충전 시 전류 흐름을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 종래기술에 따른 저전압 불량을 선별하는 프로세스를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량을 검출하기 위한 전지셀의 충전 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 저전압 불량을 선별하는 프로세스를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량 검출시스템을 개념적으로 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량 검출시스템의 제어부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing current flow during charging of a battery cell.
2 is a conceptual diagram schematically illustrating a process of selecting low voltage defects according to the prior art.
3 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a low voltage defect of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a charging profile of a battery cell for detecting a low voltage defect according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram schematically illustrating a process of selecting low voltage defects according to the present invention.
6 is a configuration diagram conceptually illustrating a low voltage defect detection system according to an embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram schematically illustrating a control unit of a low voltage defect detection system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a low voltage defect of a battery cell 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, terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately uses the concept of terms in order to describe his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way.

본 발명의 명세서 전체에서 사용되는, "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. Terms such as "include" or "have" used throughout the specification of the present invention are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, are not precluded from being excluded in advance.

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 발명의 명세서에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" the other part, but also the case where another part is present in the middle. Conversely, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, this includes not only the case where it is "directly under" the other part, but also the case where there is another part in between. In addition, in the specification of the present invention, being disposed "on" may include the case of being disposed at the bottom as well as at the top.

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" 배치 된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" the other part, but also the case where another part is present in the middle. Conversely, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, this includes not only the case where it is "directly under" the other part, but also the case where there is another part in between. In addition, in the present application, being disposed "on" may include the case of being disposed at the bottom as well as at the top.

(제1 실시형태)(First Embodiment)

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량을 검출하기 위한 전지셀의 충전 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명에 의한 저전압 불량을 선별하는 프로세스를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량 검출시스템을 개념적으로 나타내는 구성도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량 검출시스템의 제어부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.3 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a low voltage defect of a battery cell according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram showing a charging profile of a battery cell for detecting a low voltage defect according to an embodiment of the present invention. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a process of selecting low voltage defects according to the present invention. 6 is a configuration diagram conceptually illustrating a low voltage defect detection system according to an embodiment of the present invention. 7 is a configuration diagram schematically illustrating a control unit of a low voltage defect detection system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량 검출방법은, 전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계(S10)와, 전지셀의 완충 이전에 정전압(Constant Voltage : CV) 충전을 수행하는 단계(S20)와, 상기 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 측정하는 단계(S30)와, 측정된 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교하는 단계(S40), 그리고 측정된 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 양의 오차범위를 초과하는 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계(S50)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the low voltage defect detection method according to an embodiment of the present invention includes the step of charging the battery cell (S10), and the constant voltage (CV) before the battery cell is fully charged. The step of performing charging (S20), the step of measuring the constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to full charge (S30), and the measured constant voltage (CV) charging time based on a preset standard. Comparing the constant voltage (CV) charging time (S40), and determining the battery cell as a low voltage defect when the measured constant voltage (CV) charging time exceeds a positive error range than the reference constant voltage (CV) charging time. (S50) is included.

구체적으로는, 본 발명은 상기 전지셀 내에 덴드라이트(Dendrite)의 성장에 의해 발생되는 누설 전류로 인한 저전압 불량 전지셀 여부를 신속하게 판정하기 위한 발명으로서, 먼저 제조된 전지셀에 대해 충전을 수행한다(S10).Specifically, the present invention is an invention for quickly determining whether a low voltage battery cell is defective due to a leakage current generated by the growth of dendrites in the battery cell, and charging the battery cell manufactured first Do (S10).

도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 전지셀의 저전압 불량을 검출하기 위하여 전지셀의 완충 이전에 전압을 일정하게 인가하는 정전압(CV) 충전을 수행한다(S20).As shown in FIG. 4, in order to detect the low voltage defect of the battery cell, constant voltage (CV) charging is performed before the battery cell is fully charged (S20).

정전압(CV) 충전에서는 충전전압을 일정하지만, 충전전류는 완충으로 진행되면서 점차로 떨어지게 된다.In constant voltage (CV) charging, the charging voltage is constant, but the charging current gradually drops as it progresses to full charge.

여기서, 종래에는, 덴드라이트를 성장시키기 위해 에이징 공정이 5일 정도 걸리는데 비해, 본 발명은, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 에이징(Aging) 공정 후 제품 출하 전에 전지셀의 충전을 수행하고, 이때 전지셀을 대략 10분 정도의 충전시간으로 충전함으로써 에이징 공정 시간을 단축시킬 수 있다.Here, in the prior art, the aging process takes about 5 days to grow dendrites, but in the present invention, as shown in FIG. 5, the battery cell is charged after the aging process and before product shipment, At this time, the aging process time can be shortened by charging the battery cell with a charging time of about 10 minutes.

본 실시형태에서는 전지셀의 에이징 공정 후 제품 출하 전에 정전압(CV) 충전을 수행하고, 이를 통해 저전압 불량을 판정하도록 이루어져 있으나, 전지셀을 제조하는 단계 또는 활성화하는 단계에서 전지셀을 충전하여 저전압 불량을 판정하도록 이루어질 수도 있다.In the present embodiment, constant voltage (CV) charging is performed after the battery cell aging process and before product shipment, and low voltage defects are determined through this, but low voltage defects are caused by charging the battery cells in the manufacturing step or activation step It may be made to determine.

한편, 상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(Contant Current : CC) 충전을 수행한다.Meanwhile, before the constant voltage (CV) charging, constant current (CC) charging is performed on the battery cell.

충전전류량이 일정한 정전류(CC) 충전은 빠르게 충전율을 올릴 수 있다는 점에서, 완충 이전의 어느 정도까지는 일정한 정전류(CC) 충전이 선행되는 것이 바람직하다.Since constant current (CC) charging with a constant charging current can quickly increase the charging rate, it is preferable that constant current (CC) charging be preceded to a certain extent before fully charged.

이렇게, 상기 전지셀에 전류가 일정하게 인가되는 정전류(CC) 충전을 수행하여 전기 에너지를 빠르게 전지셀에 충전하고, 이때 정전류(CC) 충전의 진행에 의해 전지셀의 전압이 상승하게 되어, 전지셀의 전압값이 기 설정된 전압값에 이르면 정전류(CC) 충전에서 정전압(CV) 충전으로 전환되어 충전이 진행되도록 이루어진다.In this way, by performing constant current (CC) charging in which current is constantly applied to the battery cell, electric energy is quickly charged to the battery cell, and at this time, the voltage of the battery cell rises due to the progress of constant current (CC) charging, When the voltage value of the cell reaches a preset voltage value, constant current (CC) charging is switched to constant voltage (CV) charging so that charging proceeds.

그리고, 상기 정전압(CV) 충전으로 전환되면, 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 측정한다(S30).Then, when the constant voltage (CV) charging is switched, the constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to full charge is measured (S30).

구체적으로는, 정전류(CC) 충전과 정전압(CV) 충전을 합친 전지셀의 전체 충전시간이 아닌, 정전류(CC) 충전에서 정전압(CV) 충전으로 전환되는 시점부터 충전이 완충된 시점까지의 정전압(CV) 충전구간에서 소요되는 시간을 측정한다.Specifically, the constant voltage from the point of conversion from constant current (CC) charging to constant voltage (CV) charging to the point of full charge, not the total charging time of the battery cell, which is the combination of constant current (CC) charging and constant voltage (CV) charging. (CV) Measure the time spent in the charging section.

여기서, 상기 정전압(CV) 충전은 정전압(CV) 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달할 때까지 수행된다. 즉, 정전압(CV) 충전전류의 하한값이 완충의 기준값으로 설정된다.Here, the constant voltage (CV) charging is performed until the constant voltage (CV) charging current reaches a preset lower limit value. That is, the lower limit of the constant voltage (CV) charging current is set as the reference value for full charge.

예를 들면, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 전지셀에 50[mA]의 전류를 일정하게 인가하여 정전류(CC) 충전하고, 충전이 진행함에 따라 전지셀의 전압이 상승하여 미리 설정된 전압값에 이르면, 정전압(CV) 충전으로 전환되어 설정된 전압값을 유지하면서 충전되며, 이때 전지셀의 충전은 정전압(CV) 충전전류가 기 설정된 20[mA]의 하한값에 도달할 때까지 수행된다.For example, as shown in FIG. 4, a constant current (CC) charge is performed by constantly applying a current of 50 [mA] to the battery cell, and as the charging progresses, the voltage of the battery cell rises to a preset voltage. When the value is reached, it is converted to constant voltage (CV) charging and charged while maintaining the set voltage value. At this time, the charging of the battery cell is performed until the constant voltage (CV) charging current reaches the preset lower limit of 20 [mA].

다음으로, 상기 측정된 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교한다(S40).Next, the measured constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to full charge is compared with a preset reference constant voltage (CV) charging time (S40).

여기서, 기준 정전압(CV) 충전시간은, 다수의 전지셀에 대해 저전압 불량을 검사하고, 또한 정전압(CV) 충전시간을 측정하며, 검사 결과 양품으로 판정된 전지셀 집단에 대해 산출된 정전압(CV) 충전시간의 평균값으로 설정할 수 있다.Here, the reference constant voltage (CV) charging time is determined by inspecting a plurality of battery cells for low voltage defects, measuring the constant voltage (CV) charging time, and calculating the constant voltage (CV) for a group of battery cells determined to be good as a result of the inspection. ) can be set as the average value of charging time.

이로 인해, 도 4에 도시된 바와 같이, 저전압 불량으로 판정된 전지셀의 정전압(CV) 충전시간은 상기한 바와 같이 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 더 긴 시간이 소요되는 것으로 나타나고 있다.For this reason, as shown in FIG. 4 , it appears that the constant voltage (CV) charging time of the battery cell determined to be low voltage defective takes a longer time than the reference constant voltage (CV) charging time set as described above.

따라서, 저전압 불량 여부를 판정하고 있는 현재의 전지셀에 대해 측정된 정전압(CV) 충전시간이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간을 초과하는 경우, 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 것이 가능하다.Therefore, when the constant voltage (CV) charging time measured for the current battery cell for which the low voltage defect is determined exceeds the preset reference constant voltage (CV) charging time, it is possible to determine the battery cell as the low voltage defect.

즉, 상기 측정된 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 양의 오차범위를 초과하는 경우, 다시 말해 오차범위를 초과하는 더 긴 정전압(CV) 충전시간으로 측정되면, 해당 전지셀을 저전압 불량으로 판정한다(S50).That is, if the measured constant voltage (CV) charging time exceeds the positive error range of the reference constant voltage (CV) charging time, in other words, if it is measured as a longer constant voltage (CV) charging time exceeding the error range, the corresponding battery The cell is determined as a low voltage defect (S50).

여기서, 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간에 대한 양의 오차범위는 +5% 내지 +10%의 범위로 설정될 수 있다.Here, the positive error range for the preset reference constant voltage (CV) charging time may be set in the range of +5% to +10%.

이렇게, 상기 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간에 대해 양의 오차범위 이하인 것으로 판단될 경우, 정상 전지셀로 판정할 수 있고, 반대로 상기 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압 충전시간에 대해 양의 오차범위를 초과한 것으로 판단될 경우, 저전압 불량 전지셀로 판정할 수 있다.In this way, if it is determined that the constant voltage (CV) charging time is less than the positive error range with respect to the reference constant voltage (CV) charging time, it can be determined as a normal battery cell, and conversely, the constant voltage (CV) charging time is the reference constant voltage charging When it is determined that the positive error range is exceeded with respect to time, it can be determined as a low-voltage defective battery cell.

한편, 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의한 저전압 불량을 검출하는 저전압 불량 검출시스템(1)은, 충전기기(10)와 전류량 측정기(20), 저장부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.On the other hand, as shown in FIG. 6, the low voltage defect detection system 1 for detecting the low voltage defect according to an embodiment of the present invention includes a charger device 10, a current meter 20, and a storage unit 30 and a control unit 40.

상기 충전기기(10)는 전지셀을 충전하는 장치로서, 정전류(CC) 충전-정전압(CV) 충전을 모두 지원하고, 양자 사이에 용이하게 전환할 수 있는 충전기기인 것이 바람직하다.The charger 10 is a device for charging a battery cell, and is preferably a charger that supports both constant current (CC) charging and constant voltage (CV) charging and can easily switch between them.

이때, 상기 충전기기(10)는 정전압(CV) 충전구간에서 일정한 전압값을 유지하면서, 전류를 일정하게 감소시켜 전류값이 설정된 전류값에 이르면 만충전으로 판정하여 자동으로 충전을 종료하도록 이루어진다.At this time, the charger device 10 maintains a constant voltage value in the constant voltage (CV) charging section, while constantly reducing the current, and when the current value reaches the set current value, it is determined as fully charged and automatically terminates charging.

그리고, 상기 전류량 측정기(20)는 상기 충전기기(10)를 통해 충전되는 전지셀의 충전시간을 측정하기 위한 것으로서, 상기 전류량 측정기(20)에는 디스플레이부가 더 구비될 수 있으며, 이를 통해 측정되는 전지셀의 충전시간을 실시간으로 카운트하여 디스플레이하도록 이루어질 수 있다.In addition, the ampere meter 20 is for measuring the charging time of the battery cell charged through the charger 10, and the ampere meter 20 may further include a display unit, and the battery measured through this The charging time of the cell may be counted in real time and displayed.

상기 저장부(30)는 상기 전류량 측정기(20)로 측정된 전지셀의 충전시간을 실시간으로 저장한다.The storage unit 30 stores the charging time of the battery cell measured by the current meter 20 in real time.

여기서, 상기 저장부(30)는 전지셀의 충전시간 등의 데이터가 저장되기 위한 저장매체로서, 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈을 포함하며, 장치 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.Here, the storage unit 30 is a storage medium for storing data such as the charging time of a battery cell, and includes information such as a flash memory, a compact flash card (CF card), and a secure digital card (SD card). It includes a module capable of input/output, and may be provided inside the device or may be provided in a separate device.

상기 제어부(40)는 상기 충전기기(10)를 제어하고, 상기 저장부(30)에 저장된 전지셀의 충전시간을 수신한다.The control unit 40 controls the charging device 10 and receives the charging time of the battery cells stored in the storage unit 30 .

여기서, 상기 제어부(40)는, 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 정전압(CV) 충전을 수행하도록 충전기기(10)를 제어하는 충전조절부(41)와, 정전압(CV) 충전시간과 기준 설정된 정전압(CV) 충전시간을 비교하는 시간비교부(42), 및 상기 시간비교부(42)를 통해 비교된 충전시간을 통해 저전압 불량을 판정하는 판정부(43)를 포함한다.Here, the control unit 40, as shown in Figure 7, the charge control unit 41 for controlling the charger 10 to perform constant voltage (CV) charging, constant voltage (CV) charging time and reference It includes a time comparison unit 42 that compares set constant voltage (CV) charging times, and a determination unit 43 that determines low voltage defects through the charging times compared through the time comparison unit 42 .

상기 충전조절부(41)는 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하도록 충전기기(10)를 제어한다.The charge control unit 41 controls the charging device 10 to perform constant voltage (CV) charging before charging the battery cells.

상기 시간비교부(42)는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교한다.The time comparator 42 compares the constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to full charge with a preset reference constant voltage (CV) charging time.

상기 판정부(43)는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간보다 양의 오차범위를 초과할 경우, 전지셀을 저전압 불량으로 판정한다.When the constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to full charge exceeds a positive error range than the preset reference constant voltage (CV) charging time, the determination unit 43 determines the battery cell as low voltage defective. judged by

한편, 상기 충전조절부(41)는 상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하도록 충전기기(10)를 제어한다.Meanwhile, the charge control unit 41 controls the charger 10 to perform constant current (CC) charging of the battery cell before the constant voltage (CV) charging.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 충전조절부(41)는 상기 전지셀에 전류를 일정하게 인가하여 정전류(CC) 충전을 수행하도록 충전기기(10)를 제어하고, 충전이 진행됨에 따라 전지셀의 전압이 기 설정된 전압값에 이르면 상기 충전조절부(41)는 정전압(CV) 충전을 수행하도록 충전기기(10)를 제어하며, 상기 시간비교부(42)에서 비교한 정전압(CV) 충전시간의 결과로부터 상기 판정부(43)는 전지셀의 저전압 불량 여부를 판정한다.With the structure as described above, the charge control unit 41 controls the charger 10 to perform constant current (CC) charging by constantly applying a current to the battery cell, and as the charging progresses, the battery cell When the voltage of reaches the preset voltage value, the charge control unit 41 controls the charger 10 to perform constant voltage (CV) charging, and the constant voltage (CV) charging time compared by the time comparison unit 42. Based on the result of the above, the determining unit 43 determines whether or not the battery cell has a low voltage defect.

(제2 실시형태)(Second Embodiment)

도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.8 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a low voltage defect of a battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법은, 전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계(S10')와, 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계(S20')와, 상기 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율을 측정하는 단계(S30')와, 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율과 비교하는 단계(S40'), 그리고 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값 보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계(S50')를 포함한다.As shown in FIG. 8, a method for detecting a low voltage defect of a battery cell according to another embodiment of the present invention includes the step of charging the battery cell (S10'), and the constant voltage before the battery cell is fully charged. (CV) performing charging (S20'), measuring a constant voltage (CV) charging current change rate from the start of the constant voltage (CV) charging to a predetermined time before being fully charged (S30'), and measuring Comparing the constant voltage (CV) charging current rate of change with a preset reference constant voltage (CV) charging current rate of change (S40′), and the absolute value of the measured constant voltage (CV) charging current rate of change is the standard constant voltage (CV) charging current rate of change and determining the battery cell as a low voltage defect when the absolute value of is less than a negative error range (S50′).

여기서, 전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계(S10') 및 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계(S20')는, 상기한 제1 실시형태와 동일하므로 이하에서 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the step of charging the battery cell (S10') and the step of performing constant voltage (CV) charging before the full charge of the battery cell (S20') are the same as those of the first embodiment, and will be described in detail below. will be omitted.

그리고, 상기 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계(S20)에서도, 전지셀의 완충 이전에는 전압이 일정하게 인가되는 정전압(CV) 충전을 수행하고, 상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하는 것으로 전환한다.Also, in the step of performing constant voltage (CV) charging before the battery cells are fully charged (S20), constant voltage (CV) charging in which voltage is constantly applied is performed before the battery cells are fully charged, and the constant voltage (CV) charging is performed. Previously, it is switched to performing constant current (CC) charging on the battery cell.

한편, 본 발명의 제2 실시형태에서는, 상기 전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행한 후 상기 정전류(CC) 충전에서 정전압(CV) 충전으로 이행되는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율을 측정한다(S30').On the other hand, in the second embodiment of the present invention, from the start of the constant voltage (CV) charging, which is shifted from the constant current (CC) charging to the constant voltage (CV) charging after performing the constant voltage (CV) charging before the full charge of the battery cell. A constant voltage (CV) charging current change rate for a predetermined time before being fully charged is measured (S30').

여기서, 상기 정전압(CV) 충전은 정전류(CC) 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달하기 이전에 종료되며, 이것이 본 실시형태와 제1 실시형태의 다른 점이다.Here, the constant voltage (CV) charging is terminated before the constant current (CC) charging current reaches a preset lower limit value, which is a difference between the present embodiment and the first embodiment.

그리고, 상기 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전까지의 소정 시간 동안 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율과 비교한다(S40'). Then, the constant voltage (CV) charging current change rate measured for a predetermined time from the start of the constant voltage (CV) charging until fully charged is compared with a preset reference constant voltage (CV) charging current change rate (S40′).

여기서, 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율은, 전술한 기준 정전압(CV) 충전시간을 설정하는 것과 유사하며, 다수의 전지셀에 대해 저전압 불량을 검사하고, 또한 정전압(CV) 충전전류 변화율을 측정한 후 검사 결과 양품으로 판정된 전지셀 집단에 대해 산출된 정전압(CV) 충전전류 변화율의 평균값으로 설정할 수 있다.Here, the rate of change of the standard constant voltage (CV) charging current is similar to the setting of the aforementioned standard constant voltage (CV) charging time, and a plurality of battery cells are inspected for low voltage defects, and the rate of change of the constant voltage (CV) charging current is measured. After the inspection, it can be set as the average value of the constant voltage (CV) charging current change rate calculated for the battery cell group determined to be good as a result of the inspection.

구체적으로는, 비교된 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전까지 소정 시간 동안 소요되는 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값 미만일 경우, 전지셀을 저전압 불량으로 판정한다.Specifically, when the absolute value of the constant voltage (CV) charging current rate of change required for a predetermined time from the start of the compared constant voltage (CV) charging until fully charged is less than the absolute value of the preset reference constant voltage (CV) charging current rate of change, The battery cell is determined as a low voltage defect.

즉, 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율이 나타내는 기울기에 비해 가파른 정도가 완만한 경우를 저전압 불량으로 판정하는 것이며, 이는 저전압 불량의 경우, 기준 정전압(CV) 충전시간이 늘어나는 것과 일맥상통한다.That is, a case in which the steepness is gentle compared to the slope of the reference constant voltage (CV) charging current change rate is determined as a low voltage defect, which is in line with the increase in the reference constant voltage (CV) charging time in the case of a low voltage defect.

다만, 본 실시형태에서는, 정전압(CV) 충전시간을 결정하기 위한 완충 상태에 도달하기 이전이라도 정전압(CV) 충전전류 변화율을 이용하여 좀 더 신속하게 전지셀의 저전압 불량 여부를 판정할 수 있다는 점에서 유리하다고 말할 수 있다.However, in the present embodiment, even before reaching a full charge state for determining the constant voltage (CV) charging time, it is possible to more quickly determine whether or not the battery cell has a low voltage defect by using the constant voltage (CV) charging current rate of change. can be said to be advantageous.

결국, 상기 측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값 보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정할 수 있다(S50').As a result, when the absolute value of the measured constant voltage (CV) charging current rate of change is less than a negative error range than the absolute value of the reference constant voltage (CV) charging current rate of change, the battery cell may be determined as a low voltage defect (S50').

하나의 예로서, 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율에 대한 음의 오차범위는 -5% 내지 -10%의 범위로 설정될 수 있다.As an example, the negative error range for the preset reference constant voltage (CV) charging current change rate may be set to a range of -5% to -10%.

이렇게, 상기 정전압(CV) 충전전류 변화율이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율에 대해 음의 오차범위 미만으로 판단될 경우, 저전압 불량 전지셀로 판정하고, 반대로 상기 정전압(CV) 충전전류 변화율이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율에 대해 음의 오차범위 이상으로 판단될 경우, 정상 전지셀로 판정할 수 있다.In this way, when the rate of change of the constant voltage (CV) charging current is determined to be less than the negative error range with respect to the rate of change of the reference constant voltage (CV) charging current, the battery cell is determined to be a low voltage defective battery cell, and conversely, the rate of change of the constant voltage (CV) charging current is the standard. If it is determined that the change rate of the constant voltage (CV) charging current exceeds the negative error range, it can be determined as a normal battery cell.

이를 위하여, 상기 저장부(30)는 상기 전류량 측정기(20)로 측정된 전지셀의 정전압(CV) 충전전류의 변화율을 실시간 저장할 수 있다.To this end, the storage unit 30 may store the change rate of the constant voltage (CV) charging current of the battery cell measured by the ampere meter 20 in real time.

그리고, 상기 제어부(40)는 상기 저장부(30)에 저장된 전지셀의 정전압(CV) 충전전류 변화율을 수신하고, 수신된 정전압(CV) 충전전류 변화율을 통해 저전압 불량의 전지셀을 판정할 수 있다.In addition, the control unit 40 may receive the constant voltage (CV) charging current change rate of the battery cell stored in the storage unit 30, and determine the low voltage defective battery cell through the received constant voltage (CV) charging current change rate. there is.

또한, 상기 제어부(40)는 전지셀의 충전 시 정전압(CV) 충전전류 변화율과 기준으로 설정된 정전압(CV) 충전전류의 변화율을 상호 비교하는 변화율비교부(44)을 더 포함할 수 있다.In addition, the control unit 40 may further include a change rate comparator 44 that compares the rate of change of the constant voltage (CV) charging current when charging the battery cell with the rate of change of the constant voltage (CV) charging current set as a reference.

그리고, 상기 변화율비교부(44)는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율과 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율을 비교한다.Further, the rate of change comparator 44 compares the rate of change of the constant voltage (CV) charging current from the start of charging the constant voltage (CV) to a predetermined time before being fully charged and the rate of change of the predetermined reference constant voltage (CV) charging current.

바람직하게는, 상기 변화율비교부(44)는 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값과 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값을 비교할 수 있다.Preferably, the change rate comparator 44 may compare an absolute value of a rate of change of the constant voltage (CV) charging current with an absolute value of a rate of change of the predetermined reference constant voltage (CV) charging current.

그리고, 상기 판정부(43)는 상기 변화율비교부(44)를 통해 비교된 결과값을 통해 저전압 불량 여부를 판정할 수 있다.Also, the determination unit 43 may determine whether the low voltage is defective through the result value compared through the change rate comparison unit 44 .

즉, 상기 판정부(43)는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정할 수 있다.That is, the determination unit 43 determines that the absolute value of the constant voltage (CV) charging current change rate from the start of constant voltage (CV) charging to the predetermined time before being fully charged is the absolute value of the preset reference constant voltage (CV) charging current change rate. In the case of less than a more negative error range, the battery cell may be determined as a low voltage defect.

이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments, but it is common knowledge in the art that various modifications and changes are possible within the limit that does not depart from the spirit and scope of the invention shown in the appended claims. Anyone who has it will be able to easily understand.

1 : 저전압 불량 검출시스템
10 : 충전기기
20 : 전류량 측정기
30 : 저장부
40 : 제어부
41 : 충전조절부
42 : 시간비교부
43 : 판정부
44 : 변화율비교부
1: Low voltage defect detection system
10: charger
20: amperage meter
30: storage unit
40: control unit
41: charging control unit
42: time comparison unit
43: Judgment
44: change rate comparison unit

Claims (10)

전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법에 있어서,
전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계;
전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계;
상기 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간을 측정하는 단계;
측정된 정전압(CV) 충전시간을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간과 비교하는 단계; 및
측정된 정전압(CV) 충전시간이 기준 정전압(CV) 충전시간 보다 양의 오차범위를 초과하는 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
In the method for detecting a low voltage defect of a battery cell,
charging the battery cell;
Performing constant voltage (CV) charging before fully charging the battery cell;
measuring a constant voltage (CV) charging time required from the start of the constant voltage (CV) charging to fully charged;
comparing the measured constant voltage (CV) charging time with a preset reference constant voltage (CV) charging time; and
determining the battery cell as a low voltage defect when the measured constant voltage (CV) charging time exceeds a positive error range than the reference constant voltage (CV) charging time;
Low voltage defect detection method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 1,
Low voltage defect detection method, characterized in that for performing a constant current (CC) charging of the battery cell before the constant voltage (CV) charging.
제1항에 있어서,
상기 정전압(CV) 충전은 정전압(CV) 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달할 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 1,
The low voltage defect detection method, characterized in that the constant voltage (CV) charging is performed until the constant voltage (CV) charging current reaches a preset lower limit value.
제1항에 있어서,
상기 기준 정전압(CV) 충전시간에 대한 양의 오차범위는 +5% 내지 +10%인 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 1,
The low voltage defect detection method, characterized in that the positive error range for the reference constant voltage (CV) charging time is +5% to +10%.
전지셀의 저전압 불량을 검출하는 방법에 있어서,
전지셀에 대해 충전을 수행하는 단계;
전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하는 단계;
상기 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율을 측정하는 단계;
측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율을 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율과 비교하는 단계; 및
측정된 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값 보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
In the method for detecting a low voltage defect of a battery cell,
charging the battery cell;
Performing constant voltage (CV) charging before fully charging the battery cell;
measuring a constant voltage (CV) charging current change rate from the start of the constant voltage (CV) charging to a predetermined time before being fully charged;
comparing the measured constant voltage (CV) charging current rate of change with a preset reference constant voltage (CV) charging current rate of change; and
Determining the battery cell as a low voltage defect when an absolute value of the measured constant voltage (CV) charging current rate of change is less than a negative error range than an absolute value of the reference constant voltage (CV) charging current rate of change;
Low voltage defect detection method comprising a.
제5항에 있어서,
상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 5,
Low voltage defect detection method, characterized in that for performing a constant current (CC) charging of the battery cell before the constant voltage (CV) charging.
제5항에 있어서,
상기 정전압(CV) 충전은 정전류(CC) 충전전류가 기 설정된 하한값에 도달하기 이전에 종료되는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 5,
The low voltage defect detection method, characterized in that the constant voltage (CV) charging is terminated before the constant current (CC) charging current reaches a preset lower limit value.
제5항에 있어서,
상기 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율에 대한 음의 오차범위는 -5% 내지 -10%인 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출방법.
According to claim 5,
The low voltage defect detection method, characterized in that the negative error range for the reference constant voltage (CV) charging current change rate is -5% to -10%.
전지셀의 저전압 불량을 검출하는 검출시스템에 있어서,
전지셀을 충전하는 충전기기;
상기 충전기기를 통해 충전되는 전지셀의 충전시간을 시간 단위로 측정하는 전류량 측정기;
상기 전류량 측정기로 측정된 전지셀의 충전시간 및 충전전류의 변화율을 실시간으로 저장하는 저장부; 및
상기 충전기기를 제어하고, 상기 저장부에 저장된 전지셀의 충전시간 및 충전전류의 변화율을 수신하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는,
전지셀의 완충 이전에 정전압(CV) 충전을 수행하도록 충전기기를 제어하고,
정전압(CV) 충전의 시작부터 완충까지 소요되는 정전압(CV) 충전시간이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전시간보다 양의 오차범위를 초과하거나, 또는 정전압(CV) 충전의 시작부터 완충되기 이전의 소정 시간 동안까지의 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값이 기 설정된 기준 정전압(CV) 충전전류 변화율의 절대값보다 음의 오차범위 미만인 경우에 전지셀을 저전압 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출시스템.
In the detection system for detecting a low voltage defect of a battery cell,
a charger for charging a battery cell;
a current meter measuring the charging time of the battery cell charged through the charger in units of time;
a storage unit for storing in real time the rate of change of the charging time and charging current of the battery cells measured by the ampere meter; and
a control unit that controls the charging device and receives the charging time and rate of change of the charging current of the battery cells stored in the storage unit;
including,
The control unit,
Control the charging device to perform constant voltage (CV) charging before charging the battery cell,
The constant voltage (CV) charging time required from the start of CV charging to full charge exceeds the positive error range of the preset reference constant voltage (CV) charging time, or When the absolute value of the rate of change of the constant voltage (CV) charging current for a predetermined period of time is less than the negative error range than the absolute value of the rate of change of the predetermined standard constant voltage (CV) charging current, the battery cell is judged as a low voltage defect Low voltage characterized in that defect detection system.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정전압(CV) 충전 이전에는 상기 전지셀에 대해 정전류(CC) 충전을 수행하도록 충전기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 저전압 불량 검출시스템.
According to claim 9,
The control unit,
The low voltage defect detection system, characterized in that for controlling the charger to perform constant current (CC) charging of the battery cell before the constant voltage (CV) charging.
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