KR20230152956A - Method and device for predicting lifespan of battery cell - Google Patents
Method and device for predicting lifespan of battery cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230152956A KR20230152956A KR1020220052548A KR20220052548A KR20230152956A KR 20230152956 A KR20230152956 A KR 20230152956A KR 1020220052548 A KR1020220052548 A KR 1020220052548A KR 20220052548 A KR20220052548 A KR 20220052548A KR 20230152956 A KR20230152956 A KR 20230152956A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery cell
- piezoelectric transducer
- signal
- lifespan
- decay rate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/0806—Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2437—Piezoelectric probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/48—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude comparison
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N2015/0833—Pore surface area
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
Abstract
배터리 셀의 수명 예측 장치 및 방법이 개시된다. 수명 예측 장치는, 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어에 의해 전기적 펄스 신호를 발생시키는 발신 펄서; 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 전기적 펄스 신호를 미리 지정된 크기의 고전압 펄스 신호로 승압하는 고전압 펄서; 배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 고전압 펄스 신호를 입력받아 상기 배터리 셀의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키는 발신 압전 트랜스듀서; 상기 발신 압전 트랜스듀서에 이격되도록 상기 배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 배터리 셀의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호를 수신하여 아날로그 전기 신호로 변환하는 수신 압전 트랜스듀서; 미리 지정된 전처리 방식으로 상기 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 전처리부를 포함한다. An apparatus and method for predicting the lifespan of a battery cell are disclosed. The life prediction device includes: a controller; A transmitting pulser that generates an electrical pulse signal under the control of the controller; a high-voltage pulser that boosts the electrical pulse signal into a high-voltage pulse signal of a predetermined size under the control of the controller; A transmitting piezoelectric transducer that is attached to the body of the battery cell and receives the high voltage pulse signal to generate an induced acoustic-ultrasonic signal in the body of the battery cell; A receiving piezoelectric transducer attached to the body of the battery cell so as to be spaced apart from the transmitting piezoelectric transducer and receiving an induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell and converting it into an analog electrical signal; It includes a pre-processing unit that converts the analog electrical signal into a digital electrical signal using a pre-designated pre-processing method.
Description
본 발명은 배터리 셀의 수명 예측 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for predicting the lifespan of a battery cell.
최근 고성장하는 2차 전지 산업 분야에서 가장 대표적인 2차 전지는 리튬 이온 전지로서, 스마트폰, 노트북, 전기차 등 다양한 분야에서 에너지 저장 장치로 널리 사용되고 있다. The most representative secondary battery in the recently rapidly growing secondary battery industry is lithium ion battery, which is widely used as an energy storage device in various fields such as smartphones, laptops, and electric vehicles.
리튬 이온 전지는 셀의 형태에 따라 파우치형 전지(pouch type), 각형 전지(square type), 원통형 전지(cylindrical type)로 구분될 수 있다.Lithium ion batteries can be classified into pouch type, square type, and cylindrical type depending on the shape of the cell.
배터리의 기본 단위인 배터리 셀은 외부 충격 등으로부터 보호하기 위한 하우징에 넣어져 배터리 모듈로 구성되고, 배터리 모듈은 제어기 등 각종 제어 및 보호 시스템과 통합되어 배터리 팩으로 구성된다. The battery cell, the basic unit of the battery, is placed in a housing to protect against external shocks and is composed of a battery module. The battery module is integrated with various control and protection systems such as a controller to form a battery pack.
최근에는 공간 구조상 에너지 밀도 측면에서의 장점으로 파우치형 배터리 셀의 생산 보급이 점차 증가하고 있으나, 파우치형 배터리 셀은 원통형이나 각형 배터리 셀과 달리 가스 배출 구성이 없기 때문에 충/방전간 또는 보관 중에 배터리 셀의 내부 전극 등에서 발생하는 반응성 가스 등으로 인해 배터리 셀이 팽창하는 문제가 발생하고 있다. Recently, the production and distribution of pouch-type battery cells has gradually increased due to the advantage in terms of energy density in terms of space structure. However, unlike cylindrical or prismatic battery cells, pouch-type battery cells do not emit gases, so the battery cells are discharged during charging/discharging or during storage. There is a problem of battery cells expanding due to reactive gases generated from the internal electrodes of the cells.
참고로, 배터리 셀의 내부에 가스 기공은 다양한 원인으로 발생될 수 있다. 일 예로, 배터리 셀의 과충전시 양극에서 활물질이 분해되고, 과전압에 의한 전해액의 분해 반응이 일어나며, 음극에서 리튬 이온이 금속으로 석출 되금되는 현상이 발생되는 발열 반응의 부산물로 이산화탄소 등의 가스가 발생될 수 있다. For reference, gas pores inside a battery cell can occur for various reasons. For example, when a battery cell is overcharged, the active material decomposes at the positive electrode, a decomposition reaction of the electrolyte occurs due to overvoltage, and gases such as carbon dioxide are generated as a by-product of the exothermic reaction in which lithium ions are precipitated as metal at the negative electrode. It can be.
배터리 셀의 내부에 많은 가스가 발생되면, 전극과 전해질층 사이에 기포 발생을 야기하고, 이는 배터리 셀의 내부 압력, 부피 변화 등을 발생시켜 배터리 셀의 전기화학적 반응 메커니즘을 변화시키며, 결과적으로 배터리의 성능 저하를 야기하는 문제점이 있다. If a lot of gas is generated inside the battery cell, it causes bubbles to form between the electrodes and the electrolyte layer, which changes the electrochemical reaction mechanism of the battery cell by causing changes in the internal pressure and volume of the battery cell, resulting in a battery cell. There is a problem that causes performance degradation.
배터리 셀의 수명이나 안전성을 예측하기 위해 고려되는 배터리 셀의 물리적 특성들로는 밀도, 강소, 두께, 가스 기공, 전극 비틀림, 전해질 분포, 온도 등이 있다. Physical characteristics of battery cells that are considered to predict the lifespan or safety of battery cells include density, stiffness, thickness, gas porosity, electrode twist, electrolyte distribution, and temperature.
여기서, 배터리 셀의 수명이나 안전성에 관련된 가스 기공 존재 및 발생량과 같은 배터리 셀의 내부 결함은 X선이나 CT 촬영과 같은 영상 해석법을 통해 분석될 수 있다. Here, internal defects of the battery cell, such as the presence and amount of gas pores related to the lifespan or safety of the battery cell, can be analyzed through image analysis methods such as X-ray or CT imaging.
그러나, 이러한 영상 해석법은 정확한 분석이 가능한 장점이 있으나, 고가의 장비가 구비되어야 하고, 시료 크기에 제한이 있으며, 측정 시간도 많이 소요되는 문제점이 있다. However, although this image analysis method has the advantage of enabling accurate analysis, there are problems in that it requires expensive equipment, is limited in sample size, and requires a lot of measurement time.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background technology is technical information that the inventor possessed for deriving the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public before filing the application for the present invention.
본 발명은 배터리 셀의 제조 단계에서의 불량 검사 및/또는 실제 사용 중의 열화 상태를 파악하기 위해, 배터리 셀 내부의 가스 기공 발생량이 간이하며 신속하게 검사될 수 있는 배터리 셀의 수명 예측 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides an apparatus and method for predicting the lifespan of a battery cell that can simply and quickly inspect the amount of gas pores generated inside a battery cell in order to inspect defects in the manufacturing stage of the battery cell and/or identify the deterioration state during actual use. It is intended to provide.
본 발명은 배터리 셀 내부의 가스 기공 발생량에 상응하는 신호 진폭 감쇠율에 기반하여 배터리 셀의 예상 수명(예를 들어, 예상 충방전 가능 횟수 등)을 추정할 수 있는 배터리 셀의 수명 예측 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides an apparatus and method for predicting the lifespan of a battery cell that can estimate the expected lifespan of a battery cell (e.g., expected number of chargeable discharges, etc.) based on the signal amplitude attenuation rate corresponding to the amount of gas pores generated inside the battery cell. It is intended to provide.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be easily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어에 의해 전기적 펄스 신호를 발생시키는 발신 펄서; 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 전기적 펄스 신호를 미리 지정된 크기의 고전압 펄스 신호로 승압하는 고전압 펄서; 배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 고전압 펄스 신호를 입력받아 상기 배터리 셀의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키는 발신 압전 트랜스듀서; 상기 발신 압전 트랜스듀서에 이격되도록 상기 배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 배터리 셀의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호를 수신하여 아날로그 전기 신호로 변환하는 수신 압전 트랜스듀서; 미리 지정된 전처리 방식으로 상기 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 전처리부를 포함하되, 상기 컨트롤러는 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수 동안 입력되는 상기 디지털 전기 신호를 이용하여 상기 배터리 셀의 내부의 가스 기공 발생량 추정 정보로서 신호 진폭의 감쇠율을 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, a controller; A transmitting pulser that generates an electrical pulse signal under the control of the controller; a high-voltage pulser that boosts the electrical pulse signal into a high-voltage pulse signal of a predetermined size under the control of the controller; A transmitting piezoelectric transducer that is attached to the body of the battery cell and receives the high voltage pulse signal to generate an induced acoustic-ultrasonic signal in the body of the battery cell; A receiving piezoelectric transducer attached to the body of the battery cell so as to be spaced apart from the transmitting piezoelectric transducer and receiving an induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell and converting it into an analog electrical signal; A pre-processing unit that converts the analog electrical signal into a digital electrical signal using a pre-designated pre-processing method, wherein the controller uses the digital electrical signal input during the number of cycles of the pre-designated test section to determine the amount of gas pores generated inside the battery cell. An apparatus for predicting the lifespan of a battery cell is provided, which is characterized in that it calculates the attenuation rate of the signal amplitude as estimation information.
상기 감쇠율은 검사 구간 동안 등락되는 신호 진폭의 각 사이클당 최대값들 중 가장 큰 값과 가장 작은 값으로 산출한 변화율일 수 있다. The attenuation rate may be a change rate calculated from the largest and smallest values among the maximum values for each cycle of the signal amplitude that fluctuates during the test period.
상기 컨트롤러는 상기 산출된 감쇠율이 미리 지정된 임계 감쇠율 이하인 경우에 상기 배터리 셀을 정상 제품으로 판정할 수 있다. The controller may determine the battery cell as a normal product when the calculated attenuation rate is less than or equal to a predetermined threshold attenuation rate.
상기 산출된 감쇠율이 상기 임계 감쇠율보다 큰 경우, 상기 컨트롤러는 상기 산출된 감쇠율을 상기 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출하고, 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 적용하여 상기 배터리 셀의 예상 수명 정보를 생성할 수 있다. When the calculated decay rate is greater than the critical decay rate, the controller calculates a ratio value by dividing the calculated decay rate by the critical decay rate and applies pre-stored life prediction standard information to generate expected life information of the battery cell. You can.
상기 유도 음향-초음파 신호는 10kHz 내지 1,000kHz 범위의 신호일 수 있다. The induced acoustic-ultrasonic signal may be a signal in the range of 10 kHz to 1,000 kHz.
상기 발신 압전 트랜스듀서 및 수신 압전 트랜스듀서 각각은 액체 커플런트가 도포된 상기 배터리 셀의 몸체 영역에 부착될 수 있다. Each of the transmitting piezoelectric transducer and the receiving piezoelectric transducer may be attached to a body area of the battery cell to which a liquid couplant is applied.
상기 배터리 셀은 파우치형 배터리 셀일 수 있다. The battery cell may be a pouch-type battery cell.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 수명 예측 장치에서 실행되는 배터리 셀이 수명 예측 방법에 있어서, 배터리 셀에 부착된 발신 압전 트랜스듀서를 이용하여 배터리 셀의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키고, 상기 배터리 셀의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호가 상기 배터리 셀의 몸체에 부착된 수신 압전 트랜스듀서를 통해 수신되도록 하는 단계; 미리 지정된 전처리 방법으로 상기 수신 압전 트랜스듀서를 통해 수신되는 유도 음향-초음파 신호에 상응하는 디지털 전기 신호를 생성하는 단계; 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수 동안 연속하여 입력되는 상기 디지털 전기 신호를 이용하여, 상기 배터리 셀의 내부의 가스 기공 발생량 추정 정보로서 신호 진폭의 감쇠율을 산출하는 단계; 상기 산출된 감쇠율이 미리 지정된 임계 감쇠율 이하인 경우, 상기 배터리 셀을 정상 제품으로 판정하는 단계; 및 상기 산출된 감쇠율이 상기 임계 감쇠율보다 큰 경우, 상기 산출된 감쇠율을 상기 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출하고, 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 적용하여 상기 배터리 셀의 예상 수명 정보를 생성하는 단계를 포함하는 배터리 셀의 수명 예측 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in the method of predicting the lifespan of a battery cell executed in a lifespan prediction device, an induced acoustic-ultrasonic signal is generated in the body of the battery cell using a transmitting piezoelectric transducer attached to the battery cell, allowing the induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell to be received through a receiving piezoelectric transducer attached to the body of the battery cell; Generating a digital electrical signal corresponding to the induced acoustic-ultrasonic signal received through the receiving piezoelectric transducer using a pre-specified preprocessing method; calculating an attenuation rate of signal amplitude as estimation information on the amount of gas pores generated inside the battery cell using the digital electrical signal continuously input during the number of cycles of a predetermined inspection section; If the calculated decay rate is less than or equal to a predetermined threshold decay rate, determining the battery cell as a normal product; And when the calculated decay rate is greater than the critical decay rate, calculating a ratio value by dividing the calculated decay rate by the critical decay rate and applying pre-stored life prediction standard information to generate expected lifespan information of the battery cell. A method for predicting the lifespan of a battery cell including a battery cell is provided.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages in addition to those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 셀의 제조 단계에서의 불량 검사 및/또는 실제 사용 중의 열화 상태를 파악하기 위해, 배터리 셀 내부의 가스 기공 발생량을 간이하며 신속하게 검사할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to simply and quickly inspect the amount of gas pores generated inside a battery cell in order to inspect defects in the manufacturing stage of the battery cell and/or determine the deterioration state during actual use.
또한, 배터리 셀 내부의 가스 기공 발생량에 상응하는 신호 진폭 감쇠율에 기반하여 배터리 셀의 예상 수명(예를 들어, 예상 충방전 가능 횟수 등)을 추정할 수 있는 효과도 있다. In addition, there is an effect of being able to estimate the expected lifespan of the battery cell (for example, the expected number of chargeable discharges, etc.) based on the signal amplitude attenuation rate corresponding to the amount of gas pores generated inside the battery cell.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 수명 예측 장치의 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 대한 측정 데이터를 표시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠율 크기별 배터리 셀의 기준 횟수 충방전에 따른 외형 변화를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 수명 예측 방법을 나타낸 순서도. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for predicting the lifespan of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing measurement data for a battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the change in appearance according to a standard number of charging and discharging of battery cells for each decay rate size according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing a method for predicting the lifespan of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 번호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, when describing with reference to the accompanying drawings, identical or related reference numerals will be given to identical or related elements regardless of drawing numbers, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 수명 예측 장치의 개략적인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 대한 측정 데이터를 표시한 그래프이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠율 크기별 배터리 셀의 기준 횟수 충방전에 따른 외형 변화를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for predicting the lifespan of a battery cell according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing measurement data for a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the change in appearance according to a standard number of charging and discharging of battery cells for each decay rate size according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 배터리 셀의 수명 예측 장치(100)는 발신 펄서(Tx Pulser)(105), 고전압 펄서(High Voltage Pulser)(110), 발신 압전 트랜스듀서(Piezoelectric Transducer)(115), 수신 압전 트랜스듀서(120), 전처리부(125) 및 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the battery cell life prediction device 100 includes a transmission pulser (Tx Pulser) 105, a high voltage pulser (110), a transmission piezoelectric transducer (115), and a reception pulser (105). It may include a piezoelectric transducer 120, a preprocessor 125, and a controller 130.
발신 펄서(105)는 컨트롤러(130)의 제어에 의해 전기적 펄스 신호를 발생시켜, 고전압 펄서(110)로 제공한다. 발신 펄서(105)에서 생성되는 전기적 펄스 신호는 예를 들어 5V 이내의 전압 신호일 수 있다. The transmission pulser 105 generates an electrical pulse signal under the control of the controller 130 and provides it to the high voltage pulser 110. The electrical pulse signal generated by the transmitting pulser 105 may be, for example, a voltage signal within 5V.
고전압 펄서(110)는 발신 펄서(105)에서 입력되는 전기적 펄스 신호를 미리 지정된 크기로 고전압 펄스 신호로 승압하여 발신 압전 트랜스듀서(115)로 제공한다. 고전압 펄서(110)는 전기적 펄스 신호를 예를 들어 10V 내지 1,200V 범위의 미리 지정된 크기로 전압값으로 승압하여 고전압 펄스 신호를 생성할 수 있다. The high voltage pulser 110 boosts the electrical pulse signal input from the transmitting pulser 105 into a high voltage pulse signal with a predetermined size and provides it to the transmitting piezoelectric transducer 115. The high-voltage pulser 110 may generate a high-voltage pulse signal by boosting an electrical pulse signal to a voltage value with a predetermined size ranging from, for example, 10V to 1,200V.
발신 압전 트랜스듀서(115)는 고전압 펄서(110)로부터 입력되는 고전압 펄스 신호를 물리적 진동으로 변환시켜 배터리 셀(140)의 몸체 표면에 인가하여 유도 음향-초음파 신호가 발생되도록 한다. The transmitting piezoelectric transducer 115 converts the high-voltage pulse signal input from the high-voltage pulser 110 into physical vibration and applies it to the body surface of the battery cell 140 to generate an induced acoustic-ultrasonic signal.
여기서, 배터리 셀(140)은 양극, 음극, 분리막 및 전해액으로 구성되고, 양극은 외부 도선으로부터 전자를 수용하여 양극 활물질이 환원되는 전극이고, 음극은 음극 활물질이 산화되면서 도선으로 전자를 방출하는 전극이다. 분리막은 양극과 음극이 섞이는 것을 방지하여 양극과 음극을 물리적으로 분리시키기 위한 구성 요소로서, 전자가 직접 흐르지 않고 분리막의 미세 구멍으로 이온이 통과할 수 있도록 하여, 전하의 흐름을 가능하게 하는 역할을 한다. 전해액은 양극과 음극 사이에서 이온이 이동할 수 있도록 매개체 역할을 하며, 염, 용매 및 첨가제로 구성된다.Here, the battery cell 140 is composed of an anode, a cathode, a separator, and an electrolyte. The anode is an electrode that receives electrons from an external conductor and reduces the anode active material, and the cathode is an electrode that emits electrons to the conductor as the cathode active material is oxidized. am. The separator is a component that prevents the anode and cathode from mixing and physically separates the anode and cathode. It allows ions to pass through the micropores of the separator rather than allowing electrons to flow directly, thereby enabling the flow of charge. do. The electrolyte serves as a medium for ions to move between the anode and cathode, and is composed of salts, solvents, and additives.
배터리 셀(140)의 몸체에 발생되어 배터리 셀(140)을 통해 수신 압전 트랜스듀서(120)까지 전달되는 유도 음향-초음파 신호는 예를 들어 10kHz 내지 1,000kHz 범위의 신호일 수 있다. The induced acoustic-ultrasonic signal generated in the body of the battery cell 140 and transmitted to the receiving piezoelectric transducer 120 through the battery cell 140 may be, for example, a signal in the range of 10 kHz to 1,000 kHz.
도시된 바와 같이, 발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)는 배터리 셀(140) 몸체 표면에 서로 이격하도록 각각 부착될 수 있다. 발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)가 부착되는 배터리 셀(140)은 예를 들어 파우치형 배터리 셀일 수 있다. As shown, the transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 may be attached to the body surface of the battery cell 140 so as to be spaced apart from each other. The battery cell 140 to which the transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 are attached may be, for example, a pouch-type battery cell.
발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)가 서로 이격되는 간격은 예를 들어 배터리의 용량과 외형 크기, 발생되는 유도 초음파의 크기 및 감쇠 크기 등에 따라 10cm 등으로 미리 지정될 수 있다. The distance between the transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 can be preset to 10 cm, for example, depending on the capacity and external size of the battery, the size and attenuation size of the induced ultrasonic waves generated, etc. .
가스 기공 발생량의 추정이나 수명 예측이 수행될 배터리 셀(140)의 크기 등에 따라 배터리 셀(140)의 몸체 표면에는 발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120) 각각이 다수 개로 부착될 수도 있을 것이다. Depending on the size of the battery cell 140 on which the amount of gas pores is estimated or the lifespan predicted, a plurality of transmitting piezoelectric transducers 115 and receiving piezoelectric transducers 120 may be attached to the body surface of the battery cell 140. It might be possible.
발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)가 배터리 셀(140)의 몸체 표면에 부착될 때 동일한 측면에 부착되도록 제한되지 않으며, 예를 들어 발신 압전 트랜스듀서(115)는 배터리 셀(140)이 전면 일측 끝부분에 부착되고, 수신 압전 트랜스듀서(120)는 배터리 셀(140)이 후면 타측 끝부분에 부착되는 등 다양한 형태로 부착될 수도 있다. When the transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 are attached to the body surface of the battery cell 140, they are not limited to being attached to the same side, for example, the transmitting piezoelectric transducer 115 is attached to the battery cell 140. 140 may be attached to one end of the front side, and the receiving piezoelectric transducer 120 may be attached in various forms, such as the battery cell 140 being attached to the other end of the back side.
발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)는 원활한 유도 음향-초음파 신호의 전달을 위해, 예를 들어 실리콘 오일과 같은 액체 커플런트가 도포된 배터리 셀(140)의 몸체 영역에 부착될 수 있다. The transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 are attached to the body area of the battery cell 140 to which a liquid coupant such as silicone oil is applied, for smooth transmission of the induced acoustic-ultrasonic signal. It can be.
물론, 배터리 셀(140)의 수명 예측 장치(100)가 예를 들어 전기차의 운행 중에 지속적으로 배터리 셀를 안전성을 측정하기 위한 장비로 활용되는 경우에는 발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)가 예를 들어 에폭시와 같은 접착제를 사용하여 부착될 수도 있음은 당연하다. Of course, when the device 100 for predicting the lifespan of the battery cell 140 is used as equipment to continuously measure the safety of the battery cell during operation of an electric vehicle, for example, the transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer ( It goes without saying that 120) may be attached using an adhesive such as epoxy, for example.
수신 압전 트랜스듀서(120)는 발신 압전 트랜스듀서(115)에서 발생시켜 배터리 셀(140)을 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호를 수신하여 아날로그 전기 신호로 변환한다. The receiving piezoelectric transducer 120 receives the induced acoustic-ultrasonic signal generated by the transmitting piezoelectric transducer 115 and transmitted through the battery cell 140 and converts it into an analog electrical signal.
발신 압전 트랜스듀서(115)에서 발생시킨 유도 음향-초음파 신호는 배터리 셀(140)의 몸체 표면뿐 아니라 배터리 셀(140)의 내부를 통해 전달되어 수신 압전 트랜스듀서(120)에 수신될 수 있다. The induced acoustic-ultrasonic signal generated by the transmitting piezoelectric transducer 115 may be transmitted not only through the body surface of the battery cell 140 but also through the interior of the battery cell 140 and received by the receiving piezoelectric transducer 120.
유도 음향-초음파 신호를 배터리 셀(140)의 몸체에 발생시키고, 배터리 셀(140)의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호를 수신하는 발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)의 구성 및 동작은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.A transmitting piezoelectric transducer 115 and a receiving piezoelectric transducer 120 generate an induced acoustic-ultrasonic signal in the body of the battery cell 140 and receive the induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell 140. )'s configuration and operation are self-evident to those skilled in the art, so detailed description thereof will be omitted.
전처리부(125)는 수신 압전 트랜스듀서(120)에서 생성한 아날로그 전기 신호를 컨트롤러(130)에서의 분석이 용이하도록 미리 지정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 아날로그 전기 신호에서 노이즈 성분을 제거하며, 노이즈 성분이 제거된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환한다. 전처리부(125)는 전술한 처리를 수행하기 위해, 앰프부, 필터부 및 ADC부를 포함할 수 있다. The preprocessor 125 amplifies the analog electrical signal generated by the receiving piezoelectric transducer 120 to a predetermined amplification ratio to facilitate analysis in the controller 130, removes noise components from the amplified analog electrical signal, and removes noise from the amplified analog electrical signal. Converts analog electrical signals from which components have been removed into digital electrical signals. The pre-processing unit 125 may include an amplifier unit, a filter unit, and an ADC unit to perform the above-described processing.
컨트롤러(130)는 발신 펄서(105), 고전압 펄서(110), 전처리부(125) 등 중 하나 이상의 동작을 제어할 수 있다. The controller 130 may control the operation of one or more of the transmission pulser 105, the high voltage pulser 110, and the preprocessor 125.
전술한 바와 같이, 배터리 셀(140)의 수명 예측 장치(100)는 컨트롤러(130)의 제어에 의해, 발신 압전 트랜스듀서(115)에 고전압 펄스 신호가 인가되어 배터리 셀(140)의 몸체 표면을 기계적 변형시켜 배터리 셀(140)의 몸체 표면에 유도 음향-초음파 신호가 발생되도록 하고, 배터리 셀(140)의 표면과 내부를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호가 수신 압전 트랜스듀서(120)에 의해 수신되어 아날로그 전기 신호로 변환되고, 전처리부(125)에 의해 전처리가 수행되는 일련의 과정이 진행된다. As described above, the device 100 for predicting the lifespan of the battery cell 140 applies a high voltage pulse signal to the transmitting piezoelectric transducer 115 under the control of the controller 130 to measure the body surface of the battery cell 140. The induced acoustic-ultrasonic signal is generated on the body surface of the battery cell 140 by mechanically deforming it, and the induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the surface and inside of the battery cell 140 is transmitted by the receiving piezoelectric transducer 120. A series of processes are carried out in which the signal is received and converted into an analog electrical signal, and preprocessing is performed by the preprocessor 125.
또한, 컨트롤러(130)는 전처리부(125)에 의해 변환된 디지털 전기 신호를 이용하여 배터리 셀 내부의 가스 기공 발생량을 추정하고, 추정된 가스 기공 발생량에 상응하는 감쇠율 크기에 기반하여 배터리 셀의 수명 예측 정보를 생성할 수 있다. In addition, the controller 130 estimates the amount of gas pores generated inside the battery cell using the digital electrical signal converted by the preprocessor 125, and determines the lifespan of the battery cell based on the magnitude of the decay rate corresponding to the estimated amount of gas pores generated. Predictive information can be generated.
구체적으로 설명하면, 도 2에는 배터리 셀(140)을 3V ~ 4V의 구간으로 3 사이클(cycle) 충방전시키는 동안 전처리부(125)에서 전처리되어 입력된 디지털 전기 신호의 신호 진폭(Signal Amplitude, SA)를 연속적으로 추적한 그래프가 도시되어 있다. Specifically, FIG. 2 shows the signal amplitude (SA) of the digital electrical signal preprocessed and input by the preprocessor 125 while charging and discharging the battery cell 140 for 3 cycles in the range of 3V to 4V. ) A graph continuously tracking is shown.
여기서, 도 2의 검은 선은 배터리 셀(140)의 충방전 전압 변화를 나타내고, 붉은 선은 디지털 전기 신호의 신호 진폭(SA) 변화를 나타낸다. 참고로, SA(+)는 디지털 전기 신호의 양수 부분의 신호 진폭을 의미한다. 디지털 전기 신호의 신호 진폭(SA)는 배터리 셀(140)이 충방전될 때, 배터리 셀(140) 내부의 물리적 특성 변화에 따라 크기 변동이 발생된다. Here, the black line in FIG. 2 represents the change in charge/discharge voltage of the battery cell 140, and the red line represents the change in signal amplitude (SA) of the digital electrical signal. For reference, SA(+) refers to the signal amplitude of the positive part of the digital electrical signal. When the battery cell 140 is charged and discharged, the signal amplitude (SA) of the digital electrical signal changes in size according to changes in physical characteristics inside the battery cell 140.
이때, 3 사이클보다 같거나 작은 사이클 기간에서는 배터리 셀(140)의 내부에 가스 기공이 발생되지 않았거나 기준값 이하의 가스 기공이 발생된 상태에서는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 신호 진폭(SA)의 최대값과 최소값의 수치가 오차 범위 내에서 일정하게 유지되는 경향을 나타낸다. At this time, in a cycle period equal to or less than 3 cycles, when gas pores are not generated inside the battery cell 140 or gas pores below the reference value are generated, the signal amplitude as shown in (a) of FIG. 2 The maximum and minimum values of (SA) tend to remain constant within the error range.
일 예로, 도 2의 (a)에서는 신호 진폭(SA)의 최대값들이 각각 2.7, 2.6, 2.6, 2.5, 2.4로 변화되었고, 이들 중 최대값인 2.7과 최소값인 2.4를 대비할 때 약 11% 감쇠되었음을 알 수 있다.For example, in (a) of Figure 2, the maximum values of the signal amplitude (SA) changed to 2.7, 2.6, 2.6, 2.5, and 2.4, respectively, and when compared to the maximum value of 2.7 and the minimum value of 2.4, there was an attenuation of about 11%. You can see that it has been done.
그러나, 기준값 이상의 가스 기공이 발생된 상태라면, 도 2의 (b)에 예시된 바와 같이, 신호 진폭(SA)의 최대값과 최소값의 수치가 오차 범위를 초과하여 큰 폭으로 변동하는 경향을 나타낸다. 이는, 배터리 셀(140)의 내부에 가스 기공이 존재하면, 고체-공기 계면에서의 반사 및 산란이 고체-고체 및 고체-액체 계면보다 훨씬 강하기 때문에 유도 음향-초음파 신호의 감쇠가 훨씬 더 커지기 때문이다. However, when gas pores above the reference value are generated, as illustrated in (b) of FIG. 2, the maximum and minimum values of the signal amplitude (SA) tend to fluctuate significantly by exceeding the error range. . This is because, when gas pores exist inside the battery cell 140, reflection and scattering at the solid-air interface are much stronger than at the solid-solid and solid-liquid interfaces, so the attenuation of the induced acoustic-ultrasonic signal becomes much greater. am.
일 예로, 도 2의 (b)에서는 신호 진폭(SA)의 최대값들이 각각 2.9, 1.9, 1.7, 1.8, 1.7, 1.4로 변화되었고, 이들 중 최대값인 2.9와 최소값인 1.4를 대비할 때 약 52% 감쇠되었음을 알 수 있다. For example, in Figure 2 (b), the maximum values of the signal amplitude (SA) changed to 2.9, 1.9, 1.7, 1.8, 1.7, and 1.4, respectively, and when comparing the maximum value of 2.9 and the minimum value of 1.4, about 52 It can be seen that the % has been attenuated.
컨트롤러(130)는 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수동안 추적한 디지털 전기 신호의 신호 진폭의 감쇠율을 미리 지정된 임계 감쇠율과 대비하여 테스트되는 배터리 셀(140)의 가스 기공 발생량을 추정하고, 검사되는 배터리 셀(140)이 정상 제품인지 여부에 관한 판정 결과 정보를 생성할 수 있다. The controller 130 estimates the amount of gas pores generated in the battery cell 140 to be tested by comparing the attenuation rate of the signal amplitude of the digital electrical signal tracked during the number of cycles of the predetermined inspection section with the predetermined threshold attenuation rate, and estimates the amount of gas pores generated in the tested battery cell 140. Determination result information regarding whether 140 is a normal product can be generated.
여기서, 검사 구간은 배터리의 수명 한도라고 볼 수 없는 짧은 충방전 사이클 횟수로 지정할 수 있으며, 예를 들어 2 사이클 내지 10 사이클 범위의 사이클 횟수로 미리 지정될 수 있다. Here, the test section can be designated as a short number of charge/discharge cycles that cannot be considered the limit of the battery's lifespan, and can be pre-designated as a cycle number ranging from 2 to 10 cycles, for example.
또한, 검사 구간의 사이클 횟수 동안의 감쇠율은 예를 들어 검사 구간동안 추적된 디지털 전기 신호의 신호 진폭(SA)의 각 사이클당 최대값들 간의 최대 변화율(즉, 각 사이클당 최대값들 중 최대값과 최소값의 변화율)로 산출될 수 있다.In addition, the attenuation rate during the number of cycles in the test section is, for example, the maximum change rate between the maximum values for each cycle of the signal amplitude (SA) of the digital electrical signal tracked during the test section (i.e., the maximum value among the maximum values for each cycle). and the rate of change of the minimum value).
또한, 정상 제품에서의 정상적인 가스 기공 발생량으로 판정하기 위한 임계 감쇠율도 미리 지정될 수 있다. 예를 들어, 임계 감쇠율이 15%로 설정된 경우, 도 2의 (a)에 예시된 배터리 셀(140)의 경우에는 정상 제품으로 판정될 수 있고, 도 2의 (b)에 예시된 배터리셀은 비정상 제품으로 판정될 수 있다. Additionally, a critical attenuation rate for determining normal gas pore generation in a normal product may also be specified in advance. For example, when the critical decay rate is set to 15%, the battery cell 140 illustrated in (a) of FIG. 2 may be determined to be a normal product, and the battery cell illustrated in (b) of FIG. 2 may be determined to be a normal product. It may be judged as an abnormal product.
또한, 컨트롤러(130)는 저장부(도시되지 않음)에 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 이용하여, 대상 배터리 셀(140)에 대한 검사 구간에서의 비율값에 따른 예상 수명 정보(예를 들어, 예상 충방전 가능 횟수)를 더 생성할 수 있다. In addition, the controller 130 uses life prediction standard information previously stored in the storage unit (not shown) to provide expected lifespan information (e.g., expected lifespan information according to the ratio value in the test section for the target battery cell 140). The number of charge/discharge possible) can be increased.
일반적으로, 정상 제품과 비정상 제품 각각으로 판정된 배터리 셀(140)들은 보증하는 충방전 횟수동안 안전하게 동작할 수 있는지 여부에서 차이가 있을 수 있다. In general, battery cells 140 determined as normal products and abnormal products may differ in whether they can operate safely for a guaranteed number of charging and discharging periods.
정상적인 가스 기공 발생량을 나타내는 정상 제품의 경우에는 보증하는 충방전 횟수의 이내로서 미리 지정된 테스트 횟수(예를 들어, 100회)만큼 충방전을 반복하였을 때, 도 3의 (a)에 예시된 바와 같이 정상적인 외형의 형상이 유지된다. In the case of a normal product showing a normal amount of gas pores, when charging and discharging are repeated for a predetermined number of tests (for example, 100 times) within the guaranteed number of charging and discharging, as illustrated in Figure 3 (a) The normal external shape is maintained.
이에 비해, 신호 진폭의 감쇠율이 임계 감쇠율에 비해 상대적으로 커서 비정상적인 가스 기공 발생량을 나타내는 비정상 제품의 경우에는 미리 지정된 테스트 횟수만큼 충방전을 반복하였을 때, 도 3의 (b)와 (c)에 예시된 바와 같이 배터리 셀(140)의 몸체 표면에 주름이 생기거나 부풀기 시작하는 상태가 된다. On the other hand, in the case of an abnormal product where the attenuation rate of the signal amplitude is relatively large compared to the critical attenuation rate and thus an abnormal amount of gas pores is generated, when charging and discharging are repeated for a predetermined number of tests, the examples are shown in Figures 3 (b) and (c). As described above, the surface of the body of the battery cell 140 begins to wrinkle or swell.
여기서, 신호 진폭의 감쇠율을 임계 감쇠율로 나눈 비율값이 1 내지 2의 범위에 속하는 불량등급 1인 배터리 셀(140)의 경우에는 상대적으로 적은 양의 표면 주름이 발생되고(도 3의 (b) 참조), 비율값이 2 이상인 불량등급 2인 배터리 셀(140)의 경우에는 상대적으로 많은 양의 표면 주름이 발생된다(도 3의 (c) 참조). Here, in the case of the battery cell 140 of defect grade 1, where the ratio value of the attenuation rate of the signal amplitude divided by the critical attenuation rate is in the range of 1 to 2, a relatively small amount of surface wrinkles are generated ((b) in FIG. 3). In the case of the battery cell 140 of defect grade 2 with a ratio value of 2 or more, a relatively large amount of surface wrinkles are generated (see (c) of FIG. 3).
비정상 제품인 배터리 셀(140)은 충방전을 반복하면 몸체의 표면에 주름이 생성되다가, 기공 발생에 따른 부반응이 점차 빨라지고 결국에는 부풀어올라 사용할 수 없는 상태(도 3의 (d) 참조)로 된다. 이때, 상대적으로 비율값이 높은 비정상 제품일수록 상대적으로 적은 충방전 횟수에서도 사용할 수 없는 상태로 전환될 가능성이 높다. When the battery cell 140, which is an abnormal product, is repeatedly charged and discharged, wrinkles are created on the surface of the body, and side reactions due to pore generation gradually accelerate and eventually swell and become unusable (see Figure 3 (d)). At this time, the more abnormal a product is with a relatively high ratio value, the more likely it is to be converted to an unusable state even with a relatively small number of charging and discharging cycles.
이러한 개념을 적용하여 수명 예측 기준 정보가 생성될 수 있다. By applying these concepts, lifespan prediction standard information can be generated.
수명 예측 기준 정보를 생성하기 위해, 다수의 배터리 셀(140)들을 대상으로 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수동안 추적한 디지털 전기 신호의 신호 진폭의 감쇠율을 각각 산출하고, 각각 산출된 감쇠율을 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출한다. 또한, 해당 배터리 셀(140)들을 미리 지정된 보증 충방전 횟수 또는 배터리 셀(140)이 미리 지정된 두께만큼 부풀때까지 충방전을 반복하여 각 배터리 셀(140)에 대한 충방전 가능 횟수에 대한 데이터를 확보한다. 이와 같이 확보된 정보를 이용하여, 배터리 셀(140)들에 대해 검사 구간에서의 비율값을 기준으로 충방전 가능 횟수의 평균값을 산출함으로써 수명 예측 기준 정보를 생성할 수 있다.In order to generate life prediction standard information, the attenuation rate of the signal amplitude of the digital electrical signal tracked during the number of cycles of the pre-designated test section for the plurality of battery cells 140 is calculated, and the calculated attenuation rate is used as the critical attenuation rate. Calculate the divided ratio value. In addition, charging and discharging of the corresponding battery cells 140 is repeated until a pre-specified guaranteed charge/discharge number or the battery cell 140 swells to a pre-specified thickness is obtained, thereby providing data on the number of charge/discharge possible times for each battery cell 140. Secure. Using the information secured in this way, life prediction standard information can be generated by calculating the average value of the number of possible charge and discharge times for the battery cells 140 based on the ratio value in the inspection section.
이와 같이 생성된 수명 예측 기준 정보가 저장부에 미리 저장되고, 컨트롤러(130)는 현재 검사되는 배터리 셀(140)에 대한 검사 구간에서의 비율값을 수명 예측 기준 정보에 적용하여, 현재 검사되는 배터리 셀(140)의 예상 수명 정보(예를 들어, 예상 충방전 가능 횟수)를 생성할 수 있다.The life prediction standard information generated in this way is stored in advance in the storage unit, and the controller 130 applies the ratio value in the test section for the currently tested battery cell 140 to the life prediction standard information to determine the battery cell 140 currently being tested. Information on the expected lifespan of the cell 140 (for example, the expected number of possible charging and discharging times) may be generated.
다시 도 1을 참조하면, 현재 검사되는 배터리 셀(140)과 관련하여 컨트롤러(130)에 의한 정상 제품 여부에 대한 판정 결과 정보, 예상 수명 정보는 정보 제공 유닛(150)을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. Referring again to FIG. 1, information on the determination result by the controller 130 as to whether the battery cell 140 is currently being inspected as to whether it is a normal product, and information on the expected lifespan may be provided to the user through the information provision unit 150. there is.
정보 제공 유닛(150)은 예를 들어 수명 예측 장치(100)의 동작 상태 정보나 판정 결과 정보 등을 표시하기 위한 표시부, 불량 여부나 한계 수명 도달 등을 경고음으로 출력하는 알람부, 판정 결과 등을 통신망을 통해 외부의 사용자 장치로 전송하는 통신부 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The information providing unit 150 includes, for example, a display unit for displaying operation status information or judgment result information of the life prediction device 100, an alarm unit for outputting a warning sound to indicate whether a defect is defective or the life limit has been reached, etc., and a judgment result. It may include one or more of a communication unit that transmits data to an external user device through a communication network.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 셀(140)의 수명 예측 장치는 간단한 구성으로 배터리 셀(140) 내부의 기공 발생 정도 및 배터리 셀(140)의 예상 수명을 초 단위 이하의 짧은 시간 내에 측정할 수 있는 장점이 있다. As described above, the device for predicting the lifespan of the battery cell 140 according to the present embodiment has a simple configuration and determines the degree of pore generation inside the battery cell 140 and the expected lifespan of the battery cell 140 within a short time of seconds or less. It has the advantage of being measurable.
또한, 배터리 셀(140)이 충방전되는 동적인 상황에서도 연속 모니터링이 가능할 뿐 아니라, 개별 배터리 셀(140)의 진단 장비로 구성되거나 차량용 배터리 관리 시스템(BMS)의 추가 부품으로 구성될 수 있어 범용적인 활용이 가능한 특징도 있다. In addition, continuous monitoring is possible even in dynamic situations where the battery cell 140 is charged and discharged, and it can be configured as diagnostic equipment for individual battery cells 140 or as an additional part of a vehicle battery management system (BMS), making it a general-purpose device. There are also features that can be utilized effectively.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 수명 예측 방법을 나타낸 순서도이다. Figure 4 is a flowchart showing a method for predicting the lifespan of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 단계 410에서 배터리 셀(140)의 수명 예측 장치(100)는 발신 압전 트랜스듀서(115)를 이용하여 배터리 셀(140)의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키고, 수신 압전 트랜스듀서(120)를 이용하여 유도 음향-초음파 신호를 수신한다. Referring to FIG. 4, in step 410, the device 100 for predicting the lifespan of the battery cell 140 generates and receives an induced acoustic-ultrasonic signal in the body of the battery cell 140 using the transmitting piezoelectric transducer 115. An induced acoustic-ultrasonic signal is received using the piezoelectric transducer 120.
발신 압전 트랜스듀서(115)와 수신 압전 트랜스듀서(120)는 배터리 셀(140) 몸체 표면에 서로 이격하도록 각각 부착된다.The transmitting piezoelectric transducer 115 and the receiving piezoelectric transducer 120 are respectively attached to the body surface of the battery cell 140 so as to be spaced apart from each other.
구체적으로, 수명 예측 장치(100)는 발신 압전 트랜스듀서(115)에 고전압 펄스 신호가 인가되도록 하여, 배터리 셀(140)의 몸체 표면이 기계적 변형되도록 함으로써, 배터리 셀(140)의 몸체 표면에 유도 음향-초음파 신호를 발생킬 수 있다. 배터리 셀(140)의 표면과 내부를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호는 수신 압전 트랜스듀서(120)에 의해 수신된다. Specifically, the life prediction device 100 applies a high-voltage pulse signal to the transmitting piezoelectric transducer 115 to cause mechanical deformation of the body surface of the battery cell 140, thereby inducing a high voltage pulse signal to the body surface of the battery cell 140. Acoustic-ultrasonic signals can be generated. The induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the surface and interior of the battery cell 140 is received by the receiving piezoelectric transducer 120.
단계 420에서, 수명 예측 장치(100)는 수신 압전 트랜스듀서(120)를 통해 수신된 유도 음향-초음파 신호에 상응하는 디지털 전기 신호를 생성한다. In step 420, the lifespan prediction device 100 generates a digital electrical signal corresponding to the induced acoustic-ultrasonic signal received through the receiving piezoelectric transducer 120.
디지털 전기 신호를 생성하기 위해, 수명 예측 장치(100)는 수신 압전 트랜스듀서(120)에서 수신된 유도 음향-초음파 신호에 상응하도록 생성한 아날로그 전기 신호를 미리 지정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 아날로그 전기 신호에서 노이즈 성분을 제거한 후, 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 과정을 수행할 수 있다. In order to generate a digital electrical signal, the life prediction device 100 amplifies the analog electrical signal generated to correspond to the induced acoustic-ultrasonic signal received from the receiving piezoelectric transducer 120 at a predetermined amplification ratio, and amplifies the amplified analog electrical signal. After removing noise components from the signal, the process of converting the analog electrical signal into a digital electrical signal can be performed.
단계 430에서, 수명 예측 장치(100)는 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수동안 연속하여 추적된 디지털 전기 신호의 신호 진폭(SA)의 감쇠율을 산출한다. In step 430, the life prediction device 100 calculates the attenuation rate of the signal amplitude (SA) of the digital electrical signal continuously tracked during the number of cycles of the predetermined inspection section.
감쇠율은 예를 들어 검사 구간의 사이클 횟수동안 추적된 디지털 전기 신호의 신호 진폭의 각 사이클당 최대값들 중 최대값과 최소값의 변화율(즉, 최대값들 사이의 최대 변화율)로 산출될 수 있다. The attenuation rate can be calculated, for example, as the rate of change between the maximum and minimum values (i.e., the maximum rate of change between the maximum values) for each cycle of the signal amplitude of the digital electrical signal tracked during the number of cycles in the inspection section.
단계 440에서, 수명 예측 장치(100)는 배터리 셀(140)에 대해 산출된 감쇠율이 미리 지정된 임계 감쇠율 이내인지 여부를 판단한다. In step 440, the lifespan prediction device 100 determines whether the decay rate calculated for the battery cell 140 is within a predetermined threshold decay rate.
만일 임계 감쇠율 이내라면, 단계 440에서, 수명 예측 장치(100)는 정상적인 가스 기공 발생량을 가지는 정상 제품인 것으로 판정한다. If it is within the critical attenuation rate, in step 440, the life prediction device 100 determines that the product is a normal product with a normal amount of gas pores generated.
그러나 만일 임계 감쇠율을 초과하는 비정상 제품인 경우라면, 단계 450에서 수명 예측 장치(100)는 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 이용하여 해당 배터리 셀(140)에 대한 검사 구간에서의 비율값에 기준한 예상 수명 정보를 생성한다. However, if it is an abnormal product that exceeds the critical decay rate, in step 450, the life prediction device 100 uses pre-stored life prediction standard information to predict the life expectancy based on the ratio value in the inspection section for the corresponding battery cell 140. generate information.
이률 위해, 다수의 배터리 셀(140)들을 대상으로 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수동안 추적한 디지털 전기 신호의 신호 진폭의 감쇠율을 각각 산출하고, 각각 산출된 감쇠율을 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출한 후, 해당 배터리 셀(140)들을 미리 지정된 보증 충방전 횟수 또는 배터리 셀(140)이 미리 지정된 두께만큼 부풀때까지 충방전을 반복한 실험 데이터들을 이용하여, 검사 구간에서의 비율값을 기준한 충방전 가능 횟수에 대한 수명 예측 기준 정보가 미리 생성되어 저장부에 저장될 수 있다.For interest rate, the attenuation rate of the signal amplitude of the digital electrical signal tracked for the number of cycles of the pre-designated test section for the plurality of battery cells 140 is calculated, and the ratio value is calculated by dividing each calculated attenuation rate by the critical attenuation rate. Then, using experimental data in which the battery cells 140 were repeatedly charged and discharged for a pre-specified guaranteed number of charge/discharge cycles or until the battery cells 140 swelled to a pre-specified thickness, charge was performed based on the ratio value in the test section. Life prediction standard information regarding the number of possible discharges may be generated in advance and stored in the storage unit.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to embodiments, those skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
100 : 수명 예측 장치 105 : 발신 펄서
110 : 고전압 펄서 115 : 발신 압전 트랜스듀서
120 : 수신 압전 트랜스듀서 125 : 전처리부
130 : 컨트롤러 140 : 배터리 셀
150 : 정보 제공 유닛100: Life prediction device 105: Transmitting pulser
110: High voltage pulser 115: Transmitting piezoelectric transducer
120: Receiving piezoelectric transducer 125: Preprocessing unit
130: Controller 140: Battery cell
150: Information provision unit
Claims (8)
상기 컨트롤러의 제어에 의해 전기적 펄스 신호를 발생시키는 발신 펄서;
상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 전기적 펄스 신호를 미리 지정된 크기의 고전압 펄스 신호로 승압하는 고전압 펄서;
배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 고전압 펄스 신호를 입력받아 상기 배터리 셀의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키는 발신 압전 트랜스듀서;
상기 발신 압전 트랜스듀서에 이격되도록 상기 배터리 셀의 몸체에 부착되고, 상기 배터리 셀의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호를 수신하여 아날로그 전기 신호로 변환하는 수신 압전 트랜스듀서;
미리 지정된 전처리 방식으로 상기 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 전처리부를 포함하되,
상기 컨트롤러는 미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수 동안 입력되는 상기 디지털 전기 신호를 이용하여 상기 배터리 셀의 내부의 가스 기공 발생량 추정 정보로서 신호 진폭의 감쇠율을 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
controller;
A transmitting pulser that generates an electrical pulse signal under the control of the controller;
a high-voltage pulser that boosts the electrical pulse signal into a high-voltage pulse signal of a predetermined size under the control of the controller;
A transmitting piezoelectric transducer that is attached to the body of the battery cell and receives the high voltage pulse signal to generate an induced acoustic-ultrasonic signal in the body of the battery cell;
A receiving piezoelectric transducer attached to the body of the battery cell so as to be spaced apart from the transmitting piezoelectric transducer and receiving an induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell and converting it into an analog electrical signal;
A pre-processing unit that converts the analog electrical signal into a digital electrical signal using a pre-specified pre-processing method,
The controller calculates the attenuation rate of the signal amplitude as estimation information on the amount of gas pores generated inside the battery cell using the digital electrical signal input during the number of cycles of the predetermined inspection section. A device for predicting the lifespan of a battery cell, characterized in that.
상기 감쇠율은 검사 구간 동안 등락되는 신호 진폭의 각 사이클당 최대값들 중 가장 큰 값과 가장 작은 값으로 산출한 변화율인 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 1,
The attenuation rate is a change rate calculated from the largest and smallest values among the maximum values for each cycle of the signal amplitude that fluctuates during the test period.
상기 컨트롤러는 상기 산출된 감쇠율이 미리 지정된 임계 감쇠율 이하인 경우에 상기 배터리 셀을 정상 제품으로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 1,
The controller determines the battery cell as a normal product when the calculated decay rate is less than or equal to a predetermined threshold decay rate.
상기 산출된 감쇠율이 상기 임계 감쇠율보다 큰 경우, 상기 컨트롤러는 상기 산출된 감쇠율을 상기 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출하고, 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 적용하여 상기 배터리 셀의 예상 수명 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 3,
When the calculated decay rate is greater than the critical decay rate, the controller calculates a ratio value by dividing the calculated decay rate by the critical decay rate, and applies pre-stored life prediction reference information to generate expected life information of the battery cell. A device for predicting the lifespan of a battery cell, characterized in that.
상기 유도 음향-초음파 신호는 10kHz 내지 1,000kHz 범위의 신호인 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 1,
A device for predicting the lifespan of a battery cell, wherein the induced acoustic-ultrasonic signal is a signal in the range of 10 kHz to 1,000 kHz.
상기 발신 압전 트랜스듀서 및 수신 압전 트랜스듀서 각각은 액체 커플런트가 도포된 상기 배터리 셀의 몸체 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 1,
A device for predicting the lifespan of a battery cell, wherein each of the transmitting piezoelectric transducer and the receiving piezoelectric transducer is attached to a body area of the battery cell to which a liquid couplant is applied.
상기 배터리 셀은 파우치형 배터리 셀인 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 수명 예측 장치.
According to paragraph 1,
A battery cell life prediction device, characterized in that the battery cell is a pouch-type battery cell.
배터리 셀에 부착된 발신 압전 트랜스듀서를 이용하여 배터리 셀의 몸체에 유도 음향-초음파 신호를 발생시키고, 상기 배터리 셀의 몸체를 통해 전달되는 유도 음향-초음파 신호가 상기 배터리 셀의 몸체에 부착된 수신 압전 트랜스듀서를 통해 수신되도록 하는 단계;
미리 지정된 전처리 방법으로 상기 수신 압전 트랜스듀서를 통해 수신되는 유도 음향-초음파 신호에 상응하는 디지털 전기 신호를 생성하는 단계;
미리 지정된 검사 구간의 사이클 횟수 동안 연속하여 입력되는 상기 디지털 전기 신호를 이용하여, 상기 배터리 셀의 내부의 가스 기공 발생량 추정 정보로서 신호 진폭의 감쇠율을 산출하는 단계;
상기 산출된 감쇠율이 미리 지정된 임계 감쇠율 이하인 경우, 상기 배터리 셀을 정상 제품으로 판정하는 단계; 및
상기 산출된 감쇠율이 상기 임계 감쇠율보다 큰 경우, 상기 산출된 감쇠율을 상기 임계 감쇠율로 나눈 비율값을 산출하고, 미리 저장된 수명 예측 기준 정보를 적용하여 상기 배터리 셀의 예상 수명 정보를 생성하는 단계를 포함하는 배터리 셀의 수명 예측 방법.
In the method for predicting the lifespan of a battery cell running in a lifespan prediction device,
An induced acoustic-ultrasonic signal is generated in the body of the battery cell using a transmitting piezoelectric transducer attached to the battery cell, and the induced acoustic-ultrasonic signal transmitted through the body of the battery cell is received by a transmitter attached to the body of the battery cell. allowing reception through a piezoelectric transducer;
Generating a digital electrical signal corresponding to the induced acoustic-ultrasonic signal received through the receiving piezoelectric transducer using a pre-specified preprocessing method;
calculating an attenuation rate of signal amplitude as estimation information on the amount of gas pores generated inside the battery cell using the digital electrical signal continuously input during the number of cycles of a predetermined inspection section;
If the calculated decay rate is less than or equal to a predetermined threshold decay rate, determining the battery cell as a normal product; and
When the calculated decay rate is greater than the critical decay rate, calculating a ratio value by dividing the calculated decay rate by the critical decay rate and applying pre-stored life prediction standard information to generate expected life information of the battery cell. A method of predicting the lifespan of a battery cell.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220052548A KR20230152956A (en) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | Method and device for predicting lifespan of battery cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220052548A KR20230152956A (en) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | Method and device for predicting lifespan of battery cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230152956A true KR20230152956A (en) | 2023-11-06 |
Family
ID=88748627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220052548A KR20230152956A (en) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | Method and device for predicting lifespan of battery cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230152956A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102068764B1 (en) | 2016-07-05 | 2020-01-21 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for observing pore distribution within the battery anode |
-
2022
- 2022-04-28 KR KR1020220052548A patent/KR20230152956A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102068764B1 (en) | 2016-07-05 | 2020-01-21 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for observing pore distribution within the battery anode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11549919B2 (en) | Apparatus and method for determining state of change (SOC) and state of health (SOH) of electrical cells | |
| US11609210B2 (en) | Systems, methods, and devices for health monitoring of an energy storage device | |
| US11527783B2 (en) | Battery state monitoring using ultrasonic guided waves | |
| TWI794281B (en) | Apparatuses and methods for determination of characteristics of electrochemical systems using acoustic signals | |
| Li et al. | A quick on-line state of health estimation method for Li-ion battery with incremental capacity curves processed by Gaussian filter | |
| Knehr et al. | Understanding full-cell evolution and non-chemical electrode crosstalk of Li-ion batteries | |
| Sood et al. | Health monitoring of lithium-ion batteries | |
| JP2018537682A (en) | Method and apparatus for measuring the state of charge and health of a lithium ion battery | |
| JP2013137249A (en) | Method for diagnosing deterioration of secondary battery, and battery system | |
| JP4592318B2 (en) | Battery degradation diagnosis method and apparatus | |
| KR20120030053A (en) | Method for operating a battery | |
| EP3396396A1 (en) | Device and method for testing performance of battery cell | |
| JP6742937B2 (en) | Secondary battery state determination method and secondary battery state determination device | |
| JP2012251919A (en) | Inspection equipment of lithium ion secondary battery, inspection method and secondary battery module | |
| Kircheva et al. | Evaluation of acoustic emission as a suitable tool for aging characterization of LiAl/LiMnO2 cell | |
| KR20140027370A (en) | Method for monitoring an li-ion battery and monitoring device for the implementation thereof | |
| Williams et al. | A review of ultrasonic monitoring: Assessing current approaches to Li-ion battery monitoring and their relevance to thermal runaway | |
| KR20230152956A (en) | Method and device for predicting lifespan of battery cell | |
| CN116368391A (en) | Battery diagnosis device and method | |
| CN113906291A (en) | System and method for acoustic assessment of electrolyte wetting and distribution in secondary batteries | |
| KR20140049331A (en) | Battery stste of charge estimation method using ultrasonic sensor | |
| Rohrbach et al. | Nondestructive state-of-charge assessment of Lithium-ion batteries using quantitative ultrasound spectroscopy | |
| KR20150045594A (en) | Method of nondestructive stiffness inspection in battery cell and apparatus thereof | |
| JP2017139054A (en) | Lithium ion secondary battery system, and method for making diagnosis about the degradation of lithium ion secondary battery | |
| KR20230155647A (en) | Device and method for inspecting electrode failure of battery cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |