KR20240032520A - 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법 - Google Patents

배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240032520A
KR20240032520A KR1020220111615A KR20220111615A KR20240032520A KR 20240032520 A KR20240032520 A KR 20240032520A KR 1020220111615 A KR1020220111615 A KR 1020220111615A KR 20220111615 A KR20220111615 A KR 20220111615A KR 20240032520 A KR20240032520 A KR 20240032520A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
battery
detection system
manufacturing
pressure
Prior art date
Application number
KR1020220111615A
Other languages
English (en)
Inventor
임재영
한용하
방주형
소홍윤
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사, 한양대학교 산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020220111615A priority Critical patent/KR20240032520A/ko
Publication of KR20240032520A publication Critical patent/KR20240032520A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0045—Perforating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 압력에 대해 거동 특성이 상이한 센서들을 이용하여 배터리 스웰링이 발생한 위치를 손쉽게 파악할 수 있는 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는, 배터리셀 사이에 각각 배치되어 배터리셀의 스웰링시 압력이 가해지고, 상기 압력에 대한 물리적 특성을 검출하는 센서;를 포함하고, 각 센서 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법이 소개된다.

Description

배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법{System to detect battery swelling and the method for manufacturing the system to detect}
본 발명은 압력에 대해 거동 특성이 상이한 센서들을 이용하여 배터리 스웰링이 발생한 위치를 손쉽게 파악할 수 있는 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.
배터리 모듈에 적용하는 센서는 제작공정이 복잡할 뿐만 아니라, 배터리셀 단위의 스웰링 위치를 파악하기에 어려움이 있다.
이에, 배터리에 스웰링이 발생하면, 스웰링이 발생한 배터리셀을 파악하기가 어려워 배터리 모듈 단위로 교체해야 하는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2018-0103591 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 압력에 대해 거동 특성이 상이한 센서들을 이용하여 배터리 스웰링이 발생한 위치를 손쉽게 파악할 수 있는 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리의 스웰링 검출시스템은, 배터리셀 사이에 각각 배치되어 배터리셀의 스웰링시 압력이 가해지고, 상기 압력에 대한 물리적 특성을 검출하는 센서;를 포함하고, 각 센서 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 구성할 수 있다.
상기 센서의 내부에 다수의 구멍이 규칙적으로 형성될 수 있다.
상기 센서의 내부에 횡방향 구멍과 종방향 구멍이 번갈아가며 층을 이루어 격자 형상으로 형성될 수 있다.
상기 센서 별로 구멍이 차지하는 비율이 상이하게 형성되어 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출될 수 있다.
상기 센서는 압력에 대해 전기적인 물리량으로 검출될 수 있다.
상기 센서에 전도성 물질이 코팅될 수 있다.
상기 센서들이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센서들이 직렬 연결될 수 있다.
본 발명의 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법은, 압력이 가해지면 그에 대한 물리적 특성을 검출하는 복수의 센서를 제조하되, 각 센서 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 제조하는 센서제조단계; 물리적 특성이 상이한 센서를 배터리셀 사이에 각각 배치하는 센서배치단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서제조단계에서, 상기 센서는 내부에 다수의 구멍이 규칙적으로 형성될 수 있다.
상기 센서제조단계는, 3D프린팅에 의해 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄을 번갈아가며 층을 이루어 형성하여 격자 형상의 몰드를 형성하는 몰드형성단계; 상기 몰드 내부에 경화제를 채워 경화시키는 경화단계; 상기 몰드를 녹여 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄 자리에 횡방향 구멍과 종방향 구멍이 격자 형상으로 형성되어 센서의 형상을 구현하는 구멍형성단계; 상기 센서에 전도성 물질을 코팅하는 코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄의 형상 또는 위치를 조절하여 센서 별로 구멍이 차지하는 비율을 상이하게 형성할 수 있다.
상기 센서배치단계 이 후에, 상기 센서들을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 히스테리시스와 전류 반응성이 상이한 센서를 각 배터리셀 사이에 다중 연결하고 센서의 전류데이터와 전류 변화율을 분석하여 압력이 가해진 위치와 압력의 수준을 판단함으로써, 스웰링이 발생한 배터리셀의 위치와 수준을 정확하게 파악할 수 있게 되는바, 배터리셀 단위의 스웰링 파악이 가능한 장점이 있다
더욱이, 3D 프린터의 내부 채움구조를 활용하여 전류 변화 거동이 상이한 다양한 압력 센서를 손쉽게 제작하는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따라 배터리셀 사이에 센서가 장착된 형태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따라 배터리셀에 스웰링 발생시 검출시스템을 통해 검출하는 작동을 설명하기 위한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따라 격자형 구멍이 차지하는 비율을 달리하는 센서들을 예시한 도면.
도 4는 서로 다른 거동을 갖는 센서들에 동일 압력을 가하는 경우 전류 변화 그래프를 예시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스웰링 검출시스템의 제조방법을 순차적으로 나열한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 센서의 제조과정을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부" 는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 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.
도 1은 본 발명에 따라 배터리셀(100) 사이에 센서(200)가 장착된 형태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따라 배터리셀(100)에 스웰링 발생시 검출시스템을 통해 검출하는 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 배터리의 스웰링 검출시스템은, 배터리셀(100) 사이에 각각 배치되어 배터리셀(100)의 스웰링시 압력이 가해지고, 상기 압력에 대한 물리적 특성을 검출하는 센서(200);를 포함하고, 각 센서(200) 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 구성하게 된다.
즉, 배터리셀(100) 사이에 센서(200)를 각각 적용함으로써, 배터리셀(100)에 스웰링이 발생하면 배터리셀(100)의 스웰링에 의한 압력이 센서(200)에 가해진다.
이때에, 센서(200)를 배터리에 적용하기 전에 배터리셀(100)에 가해지는 압력의 위치와 레벨을 변경하면서 물리적 특성 데이터를 수집한다. 이 후, 수집한 데이터를 학습데이터로 사용하고, 해당 물리적 특성 데이터와 데이터 변화율을 입력데이터로 사용하여 압력이 가해진 위치와 레벨을 알아낼 수 있는 시계열 데이터 기반 딥러닝 알고리즘을 설계한다.
이처럼 설계된 딥러닝 알고리즘을 배터리 모듈에 적용함으로써, 배터리셀(100) 단위의 스웰링 위치와 스웰링 레벨을 손쉽게 파악하게 되는바, 추가적으로 발생할 수 있는 화재사고를 방지하고, 배터리의 사용주기를 증가시키게 된다.
아울러, 본 발명은 상기 센서(200)의 내부에 다수의 구멍(210)이 규칙적으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서(200)의 내부에 횡방향 구멍(210a)과 종방향 구멍(210b)이 번갈아가며 층을 이루어 격자 형상으로 형성될 수 있다.
특히, 상기 센서(200) 별로 구멍(210)이 차지하는 비율이 상이하게 형성되어 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따라 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율을 달리하는 센서(200)들을 예시한 도면이다.
즉, 도 3a는 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율이 60%가 되는 형상을 도시하고 있고, 도 3b는 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율이 70%가 되는 형상을 도시하고 있으며, 도 3c는 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율이 80%가 되는 형상을 도시하고 있다.
이처럼, 센서(200) 별로 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율을 상이하게 형성함으로써, 각 센서(200) 별로 동일 압력에서 물리적 거동 특성이 다르게 나타나게 된다.
아울러, 본 발명에서 상기 물리적 특성은 전기적 특성일 수 있는 것으로, 상기 센서(200)는 압력에 대해 전기적인 물리량으로 검출될 수 있다.
예컨대, 배터리셀(100)의 스웰링에 따라 센서(200)에 압력이 가해지면, 센서(200)에 가해지는 압력에 대해 전류변화 거동으로 검출된다.
본 발명에서는 상기 센서(200)에 전도성 물질이 코팅됨으로써, 센서(200)에 가해지는 압력에 대해 전류값으로 검출이 된다.
도 4는 서로 다른 거동을 갖는 센서(200)들에 동일 압력을 가하는 경우 전류 변화 그래프를 예시한 도면이다.
즉, 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율을 상이하게 형성하여 센서(200)를 제조함으로써, 동일 압력에서 각 센서(200) 별로 전류 변화 거동, 즉 센서(200)의 히스테리시스와 전류 반응성이 달라지게 된다.
아울러, 상기 센서(200)들이 전기적으로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서(200)들이 직렬 연결될 수 있다.
즉, 전류 변화 거동이 상이한 센서(200)를 제작하고, 각 센서(200)를 배터리셀(100) 사이에 연결한 후, 각 센서(200)들 간에 전선(300)을 이용하여 직렬 연결하게 된다.
이에, 각 센서(200)에서 검출되는 전류 변화 거동을 시간에 대한 변화율로 분석 및 학습함으로써, 배터리 스웰링시 압력이 가해진 배터리셀(100)의 위치와 배터리셀(100)의 스웰링 수준을 판단하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 스웰링 검출시스템의 제조방법을 순차적으로 나열한 도면이다.
도면을 참조하면, 압력이 가해지면 그에 대한 물리적 특성을 검출하는 복수의 센서(200)를 제조하되, 각 센서(200) 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 제조하는 센서제조단계(S100); 물리적 특성이 상이한 센서(200)를 배터리셀(100) 사이에 각각 배치하는 센서배치단계(S200);를 포함하여 구성이 된다.
상기 센서제조단계(S100)에서, 상기 센서(200)는 내부에 다수의 구멍(210)이 규칙적으로 형성될 수 있다.
아울러, 도 6은 본 발명에 따른 센서(200)의 제조과정을 도시한 도면이다.
상기 센서제조단계(S100)는, 3D프린팅에 의해 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄을 번갈아가며 층을 이루어 형성하여 격자 형상의 몰드를 형성하는 몰드형성단계(S110); 상기 몰드 내부에 경화제를 채워 경화시키는 경화단계(S120); 상기 몰드를 녹여 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄 자리에 횡방향 구멍(210a)과 종방향 구멍(210b)이 격자 형상으로 형성되어 센서(200)의 형상을 구현하는 구멍형성단계(S130); 상기 센서(200)에 전도성 물질을 코팅하는 코팅단계(S140);를 포함하여 구성이 된다.
이때에, 상기 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄의 형상 또는 위치를 조절하여 센서(200) 별로 구멍(210)이 차지하는 비율을 상이하게 형성할 수 있다.
그리고 상기 센서배치단계(S200) 이 후에, 상기 센서(200)들을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 5를 참조하여 센서(200)를 제조하는 과정을 설명하면, 본 발명의 센서(200)는 3D프린팅 방법을 이용하여 몰드를 형성한다.
예컨대, FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3D 프린터를 이용하여 입체 구조를 프린팅할 때에, 내부를 반복되는 구조로 메꾸는 내부 채움 방식을 적용하여 ABS(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer)몰드를 형성한다.
즉, 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄을 번갈아가며 층을 이루어 내부 채움 방식으로 형성하게 된다.
이때에, 입체 구조의 프린팅시, 천장 레이어를 제거하여 내부 구조가 노출된 형태로 몰드를 제조한다.
이어서, PDMS(Polydimethylsiloxane)를 제작된 몰드에 부어 경화시킨다.
이 후, 아세톤을 이용하여 ABS몰드를 녹이게 됨으로써, 횡방향 성형줄 및 종방향 성형줄이 구멍(210)이 되어 센서(200) 내부에 격자형 구멍(210)을 형성하게 된다.
이에, 몰드 제작시, 횡방향 성형줄 및 종방향 성형줄의 높이, 너비 등의 조건을 달리 함에 따라 격자형 구멍(210)이 차지하는 비율을 손쉽게 조절하게 되고, 이를 통해 거동 특성이 상이한 센서(200)를 제조하게 된다.
이어서, 센서(200)에 전도성 물질인 MWCNT(Multi-walled carbon nanotube)를 코팅하여 센서(200)에 가해지는 압력에 대해 전기적 특성 변화로 검출하는 센싱 메커니즘을 구현하게 된다.
이처럼 제작된 센서(200)를 각 배터리셀(100) 사이에 배치하고, 각 센서(200) 간을 전선(300)으로 직렬 연결하여 다중 센서 시스템을 제작하게 된다.
이처럼, 본 발명은 3D 프린터의 내부 채움구조를 활용하여 전류 변화 거동이 상이한 다양한 압력 센서(200)를 손쉽게 제작하게 된다.
특히, 히스테리시스와 전류 반응성이 상이한 센서(200)를 각 배터리셀(100) 사이에 다중 연결하고 센서(200)의 전류데이터와 전류 변화율을 분석하여 압력이 가해진 위치와 압력의 수준을 판단함으로써, 스웰링이 발생한 배터리셀(100)의 위치와 수준을 정확하게 파악할 수 있게 되는바, 배터리셀(100) 단위의 스웰링 파악이 가능하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 배터리셀
200 : 센서
210(210a, 210b) : 구멍
300 : 전선

Claims (13)

  1. 배터리셀 사이에 각각 배치되어 배터리셀의 스웰링시 압력이 가해지고, 상기 압력에 대한 물리적 특성을 검출하는 센서;를 포함하고,
    각 센서 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서의 내부에 다수의 구멍이 규칙적으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서의 내부에 횡방향 구멍과 종방향 구멍이 번갈아가며 층을 이루어 격자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서 별로 구멍이 차지하는 비율이 상이하게 형성되어 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 압력에 대해 전기적인 물리량으로 검출되는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서에 전도성 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서들이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 센서들이 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템.
  9. 압력이 가해지면 그에 대한 물리적 특성을 검출하는 복수의 센서를 제조하되, 각 센서 별로 동일 압력에 대한 물리적 특성이 상이하게 검출되도록 제조하는 센서제조단계;
    물리적 특성이 상이한 센서를 배터리셀 사이에 각각 배치하는 센서배치단계;를 포함하는 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서제조단계에서, 상기 센서는 내부에 다수의 구멍이 규칙적으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서제조단계는,
    3D프린팅에 의해 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄을 번갈아가며 층을 이루어 형성하여 격자 형상의 몰드를 형성하는 몰드형성단계;
    상기 몰드 내부에 경화제를 채워 경화시키는 경화단계;
    상기 몰드를 녹여 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄 자리에 횡방향 구멍과 종방향 구멍이 격자 형상으로 형성되어 센서의 형상을 구현하는 구멍형성단계;
    상기 센서에 전도성 물질을 코팅하는 코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 횡방향 성형줄과 종방향 성형줄의 형상 또는 위치를 조절하여 센서 별로 구멍이 차지하는 비율을 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서배치단계 이 후에, 상기 센서들을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리의 스웰링 검출시스템 제조방법.
KR1020220111615A 2022-09-02 2022-09-02 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법 KR20240032520A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220111615A KR20240032520A (ko) 2022-09-02 2022-09-02 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220111615A KR20240032520A (ko) 2022-09-02 2022-09-02 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240032520A true KR20240032520A (ko) 2024-03-12

Family

ID=90299758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220111615A KR20240032520A (ko) 2022-09-02 2022-09-02 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240032520A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180103591A (ko) 2017-03-10 2018-09-19 삼성전자주식회사 압력 센서를 이용하여 배터리 부풂을 감지하는 방법 및 이를 사용하는 전자 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180103591A (ko) 2017-03-10 2018-09-19 삼성전자주식회사 압력 센서를 이용하여 배터리 부풂을 감지하는 방법 및 이를 사용하는 전자 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017039401A1 (ko) 압력 센서
EP2040053A1 (en) Torsion and/or tension and/or pressure textile sensor
DE102017220132A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Drucksensoren
US20180246165A1 (en) Crack sensor including polymer for healing cracks and electronic device including the same
DE102012208509A1 (de) Vorrichtung zum Ermitteln einer Zustandsgröße einer Zelle zur Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie, Zelle, Zellenmodul und Verfahren zum Ermitteln einer Zustandsgröße einer Zelle
EP3835746B1 (en) Hybrid large-area pressure sensor including capacitive sensor and resistive sensor integrated with each other
WO2013171003A1 (de) HÜLLFOLIE FÜR EIN GALVANISCHES ELEMENT, ELEKTROCHEMISCHER SPEICHER, ELEKTROCHEMISCHES SPEICHERSYSTEM, FLEXIBLE FOLIE FÜR EINE HÜLLE EINES GALVANISCHEN ELEMENTS UND VERFAHREN ZUM BESTIMMEN EINER ZUSTANDSGRÖßE EINES ELEKTROCHEMISCHEN SPEICHERS
CN102374843A (zh) 几何形状传感器和信息输入装置
CN111056395B (zh) 一种基于多点压力传感器的抱闸故障诊断方法
KR20240032520A (ko) 배터리의 스웰링 검출시스템 및 그 제조방법
CN207263110U (zh) 屏幕变形检测系统及柔性显示装置
CN110186962B (zh) 一种用于电容层析成像的不完整测量数据成像方法
CN117852116B (zh) 一种数字孪生模型的构建方法
JP2014519680A (ja) バッテリを製造する際の電気化学セルの選別方法及び電気化学セルを有するバッテリ
CN113297751B (zh) 一种多孔径电连接器的接触可靠性评估方法和评估系统
CN207263346U (zh) 一种基于纤维增强复合材料的曲面压力传感装置
CN108801513A (zh) 一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器及其制备方法
Fan et al. Innervation of Sensing Microchannels for Three‐Dimensional Stimuli Perception
WO2022177295A1 (ko) 대면적 압력 센싱 장치
CN116380219A (zh) 基于柔性线路板传感模块的车辆载重监测方法及装置
CN107478361B (zh) 一种微结构化压敏传感器及其制备方法
CN206832386U (zh) 一种装配式电阻应变片
CN115423159A (zh) 光伏发电预测方法、装置及终端设备
KR20240057245A (ko) 금속 크랙 기반의 다중 인장 센서와 이를 활용한 배터리 모듈 스웰링 측정 시스템
US20170307454A1 (en) Strain sensing in composite materials