WO2020116851A1

WO2020116851A1 - 원통형 전지셀의 내압측정 지그

Info

Publication number: WO2020116851A1
Application number: PCT/KR2019/016462
Authority: WO
Inventors: 이명안; 성주환; 김정훈; 최병혁; 이익종
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-06-11
Also published as: EP3780247B1; EP3780247A1; US11824171B2; EP3780247A4; US20210226265A1; KR20200067007A; CN112106247A; KR102455848B1

Abstract

본 발명의 원통형 전지셀의 내압측정 지그는 원통형 전지셀과 대응되는 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀이 분리 가능하게 끼워지는 수용홈 및 온도 측정부를 구비하는 하부 지그; 및 원통형 전지셀 내부의 가스를 토출시키고, 토출된 가스의 압력을 측정하는 압력 측정부를 구비하고, 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄하도록 상기 하부 지그와 분리 가능하게 결합되는 상부 지그를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 내압측정 지그는 가스 토출 유도부와 압력 센서를 같은 공간에 위치시키고 로딩된 원통형 전지셀에 맞닿는 온도 측정부를 설치함으로써, 온도 변화에 따른 내압의 보정을 통해 정확한 원통형 전지셀의 내압 측정이 가능한 효과를 발휘한다.

Description

원통형 전지셀의 내압측정 지그

본 출원은 2018.12.03.자 한국 특허 출원 제10-2018-0153835호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

본 발명은 원통형 전지셀의 내압측정 지그에 관한 것으로, 구체적으로 압력센서와 가스 토출 유도부가 같은 공간에 위치하고, 온도에 따른 내압측정 결과 보정이 가능한 원통형 전지셀의 내압측정 지그에 관한 것이다.

화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있고, 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

일반적으로, 이차전지는 집전체의 표면에 전극활물질을 포함하는 전극 합제를 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착하고, 상기 전극조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 함침시키거나 고체 전해질을 사용하여 제조된다.

상기와 같은 이차전지의 주요 연구과제 중의 하나는 이차전지의 안전성을 향상시키는 것이다. 이차전지는 외부 충격에 의한 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열과 이로 인한 전해질 분해, 열폭주 현상 등 이차전지의 안전성을 위협하는 여러 가지 문제가 있다.

특히, 이차전지의 폭발은 여러 가지 원인에서 비롯되지만 전해질 분해에 따라 이차전지 내부의 기체 압력 증가도 하나의 원인이 된다. 구체적으로, 이차전지를 반복적으로 충방전하면 전해질과 전극활물질에 의한 전기화학적 반응으로 기체가 발생하게 된다. 이때, 발생한 기체는 이차전지의 내부압력을 상승시켜 부품 간의 체결 약화, 이차전지의 외부 전지케이스 파손, 보호회로의 조기 작동, 전극의 변형, 내부 단락, 폭발 등의 문제를 일으킨다.

상기와 같은 이차전지의 안전문제를 해결하기 위해서는 이차전지의 충방전 시 내부압력을 측정하는 장치를 통한 문제 발생 확인 과정이 필요하였다.

종래의 전지셀의 내압 측정 장치는 전지셀에 셀에 구멍을 뚫고, 장치 내부 공간에 가스를 확산시켜 측정하는 방식이었다. 이와 관련하여 대한민국 특허공개공보 10-2010-0088927에서는 이차전지의 외부 전지케이스에 압력측정을 위해 구멍을 뚫고 압력센서를 부착하여 이차전지의 내부압력을 측정하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술은 압력측정을 위한 구멍을 뚫는 과정에서 기체의 유출, 전해액의 누수, 압력센서 설치로 인한 내부 공간의 변화 등이 초래할 수 있으므로 정확한 압력측정에 있어 큰 한계가 존재하였다.

또한, 종래의 내압측정 장치 내부의 공간은 장착되는 셀 내부 공간에 비하여 넓어서 전지셀로부터 배출된 가스가 불필요하게 넓은 공간에 위치하게 되는 문제가 있었다. 이로 인해 전지셀의 가스 토출 시 장치 내의 가스 유동 공간을 최소화 하는 것이 필요하였다.

그리고 종래에는 압력 측정부와 가스 토출부가 분리되어 있으므로 오차 값이 크게 발생할 뿐만 아니라, 측정된 압력 값은 온도 변화에 따른 오차가 발생하므로 온도에 따라 압력 결과값을 보정하는 과정에서도 오차가 커짐에 따라 정밀한 내압 측정의 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 원통형 전지셀의 내압 측정을 위해 가스 토출부와 압력 측정부를 같은 공간에 위치시키고 로딩된 원통형 전지셀에 맞닿는 온도 센서를 설치함으로써, 온도 변화에 따른 내압의 보정이 가능하여, 정밀하게 원통형 전지셀의 내압 결과 확인을 가능하게 하는 내압측정 지그를 제공하는 데 있다.

또한, 상부 지그와 하부 지그를 체결하여 가스의 토출 공간을 최소화 하여 정밀한 내압 측정을 가능하게 하는 내압측정 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 원통형 전지셀의 내압측정 지그로서, 원통형 전지셀과 대응되는 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀이 분리 가능하게 끼워지는 수용홈 및 온도 측정부를 구비하는 하부 지그; 및 원통형 전지셀 내부의 가스를 토출시키고, 토출된 가스의 압력을 측정하는 압력 측정부를 구비하고, 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄하도록 상기 하부 지그와 분리 가능하게 결합되는 상부 지그;를 포함한다.

상기 온도 측정부는, 상기 수용홈의 내부로 연장되어 상기 원통형 전지셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하고, 상기 하부 지그는 상기 온도 센서가 관통하는 온도 센서 홀을 더 구비할 수 있다. 이때 상기 온도 센서 홀은, 상기 온도 센서가 관통된 상태로 실링재가 도포되어 실링될 수 있고, 상기 온도 센서는, 스테인레스(SUS) 와이어가 절연 부재에 의해 피복된 써모커플러(Thermal coupler)일 수 있다.

상기 압력 측정부는, 상기 원통형 전지셀 내부의 가스가 토출될 수 있도록, 상기 원통형 전지셀에 홀을 형성하는 가스 토출 유도부; 및 상기 가스 토출 유도부의 동작에 의해 토출되는 가스의 압력을 측정하는 압력 센서;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 상부 지그는 상기 압력 센서가 관통하는 압력 센서 홀을 더 구비할 수 있고, 압력 센서 홀은 상기 압력 센서가 관통된 상태로 실링재가 도포되어 실링될 수 있다.

여기서 상기 가스 토출 유도부는, 일면이 날카로운 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀에 홀을 형성하는 기구부 및 상기 기구부와 연결되어, 상기 기구부를 상기 원통형 전지셀의 방향으로 이동시키는 가스 토출 동작 스위치를 포함할 수 있는데, 상기 기구부의 형상은 침상 또는 원뿔 형태일 수 있다. 또한 상기 가스 토출 동작 스위치는 푸쉬/풀(push /pull) 방식을 위해 내부에 스프링을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 의하면 상기 상부 지그는, 상기 수용홈과 상기 상부 지그 사이를 실링하는 실링 부재를 구비할 수 있다. 구체적으로 상기 상부 지그는 상기 수용홈의 둘레를 따라 형성되는 실링홈을 더 구비하며, 상기 실링 부재는 상기 상부 지그가 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄할 때 상기 하부 지그와 가압 접촉되도록 실링재가 상기 실링홈에 도포되어 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면 상기 상부 지그와 상기 하부 지그를 밀착 결합시키는 결합 부재를 더 포함할 수 있는데, 구체적으로 상기 하부 지그는 적어도 하나의 하부 결합홀을 더 포함하고, 상기 상부 지그는, 상기 하부 결합홀과 대응되는 적어도 하나의 상부 결합홀을 더 포함하며, 상기 결합 부재는, 상기 하부 결합홀 및 상기 상부 결합홀과 나사 결합되는 결합 볼트를 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 의하면 본 발명의 원통형 전지셀의 내압측정 지그는 상기 온도 측정부 및 상기 압력 측정부에 의해 각 측정된 온도 및 압력을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 원통형 전지셀의 설계 시 CID(current Interruptive Device)의 오픈 압력 설정을 위한 내압 측정에 있어서, 내압 측정 지그 내부에 가스 토출부와 압력 측정부를 같은 공간에 위치시킴으로 토출된 가스가 압력 측정부로 빠져나오게 되고 가스 유동 공간이 최소화 되어 압력 측정의 오차를 감소시켜 정밀한 측정을 가능하게 하는 이점이 있다.

또한, 가스 토출로 인한 온도 변화에 따른 압력 보정을 위해 본 발명에서는 온도 측정부를 하부 지그를 관통하도록 설계하였다. 이로 인해 온도 측정부의 일측은 장착되는 원통형 전지셀과 맞닿고, 타측은 지그 외부로 노출됨에 따라, 외부에서도 원통형 전지셀의 온도를 측정 및 모니터링할 수 있으며, 실시간 모니터링에 따른 압력 보정 시 오차 발생을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 원통형 전지셀의 내압측정 지그의 결합 모식도이다.

도 2는 본 발명의 원통형 전지셀의 내압측정 지그를 분리한 모식도이다.

도 3은 본 발명의 하부 지그의 상/하/측부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 상부 지그의 상/하부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 상부 지그의 일면을 나타내는 입체도이다.

도 6은 본 발명의 내압측정 지그와 표시부가 연결된 모식도이다.

도 7은 본 발명의 내압측정 지그에 로딩되는 원통형 전지셀을 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

일반적으로 이차전지에서는 과충전, 과방전, 단락, 과전류 등의 비정상적인 상태에서 팽윤 현상이 발생하는데, 이러한 경우에는 팽윤의 정도를 실시간으로 정확하게 감지할 수 없다. 이차전지의 팽윤 현상은 전지셀의 내부압력이 급격하게 증가되어 전지의 외부, 케이스 등이 부풀어 오르는 현상을 말한다. 이러한 팽윤 현상은 이차전지의 전극의 발열 또는 발화로 연결되어 기체가 생성되거나, 과전압에 의한 전해액의 분해로 인해 기체가 생성되는 현상에 기인한다.

상기와 같이 전지 내에 기체가 생성되는 경우 이차전지의 폭발을 야기할 수 있고, 이러한 폭발은 이차전지의 팩, 이를 포함하는 장치들을 파괴할 뿐 만 아니라 사용자로 하여금 인명 피해를 유발 할 수 있다.

그리고 이차전지의 폭발에 의한 전지 케이스의 파손은 이차전지 내에 구비된 전해액의 유출을 야기할 수 있고, 단락, 감전, 화재와 같은 피해를 유발할 수 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제를 방지하기 위한 원통형 전지셀의 설계 시 정밀한 내압측정 지그를 제공하는데 목적이 있다. 본 발명에 따른 내압측정 지그는 압력 센서와 가스 토출 유도부를 같은 공간에 설계하고, 온도 측정부를 구비함에 따라 종래 대비 가스 유동공간 최소화가 가능하고, 실시간 온도 모니터링에 따른 압력 측정값 보정이 가능하여 정밀한 내압 측정을 가능하게 하는 효과를 발휘한다.

이하, 본 발명의 내압측정 지그에 대해 설명한다.

도 1은 원통형 전지셀의 내부 압력을 측정하기 위하여 본 발명의 일 실시양태에 따른 내압측정 지그가 결합된 상태를 나타내는 모식도이고, 도 2는 본 발명의 내압측정 지그가 분리된 것을 나타내는 모식도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따른 원통형 전지셀의 내압 측정 지그(1)는 원통형 전지셀과 대응되는 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀이 분리 가능하게 끼워지는 수용홈(11) 및 온도 측정부(12)를 구비하는 하부 지그(10); 및 원통형 전지셀 내부의 가스를 토출시키고, 토출된 가스의 압력을 측정하는 압력 측정부(21)를 구비하고, 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄하도록 상기 하부 지그와 분리 가능하게 결합되는 상부 지그(20)를 포함한다.

상기 상부 지그(20)의 압력 측정부(21)는 가스 토출 동작 스위치(222)를 포함하는 가스 토출 유도부(22)와 압력 센서(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 도 1에서 보듯이, 하부 지그(10)와 상부 지그(20)는 서로 밀폐되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 하부 지그(10)와 상부 지그(20)의 밀폐 체결 구조는 원통형 전지셀의 내부 압력을 정확하게 측정하도록 원래 로딩되어 있던 위치 또는 상태에서 이탈하거나 또는 크게 벗어나지 않게 하기 위한 것이다.

본 발명에서 내압이 측정되는 원통형 전지셀은 하부 지그(10)의 수용홈(11)에 로딩된다. 이때, 원통형 전지셀의 로딩 방향은 전지셀 바닥면이 상부로 향하도록 전지셀을 로딩한다. 이는 원통형 전지셀의 상단 캡을 뚫기에 그 두께가 두껍기 때문이다. 즉, 전지셀 바닥면이 상부가 되도록 로딩함으로써 후술하는 본원 발명의 지그의 압력 측정부를 통해 전지셀 바닥면에 구멍이 잘 생성되어 전지셀 내부의 가스가 용이하게 토출될 수 있다.

도 2는 본 발명의 내압측정 지그가 분리된 것을 나타내는 모식도이다. 하부 지그(10)의 가장자리에 형성된 하부 결합홀(18)과 상부 지그(20)의 가장자리에 형성된 상부 결합홀(28)은 서로 대응되는 위치에 형성되어 있다. 상기 하부 결합홀(18) 및 상부 결합홀(28)은 후술하는 결합 부재(29)의 결합 볼트의 설치 공간을 제공하는 것으로, 상부 결합홀(28)은 하부 결합홀(18)들과 각각 대응되도록 상부 지그(20)의 가장자리를 따라 미리 정해진 간격으로 복수 개가 형성된다. 동시에, 하부 결합홀(18)도 상부 결합홀(28)들과 각각 대응되도록 하부 지그(10)의 가장자리를 따라 정해진 간격으로 복수개 형성된다.

결합 부재(29)는 수용홈(11)이 폐쇄되도록 하부 지그(10)와 상부 지그(20)를 밀착 결합 시키기 위한 부재이다. 결합 부재(29)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 결합홀(18) 및 상부 결합홀(28)과 나사 결합되는 복수의 결합 볼트, 결합 볼트와 나사 결합되어 하부 지그(10)와 상부 지그(20)를 밀착시키는 너트를 포함한다.

결합 볼트는 볼트 머리가 상부 지그(20)의 상면에 지지되고 단부가 하부 지그(10)를 관통하도록 상부 결합홀(28) 및 하부 결합홀(18)에 나사 결합된다. 이에 대응하여, 너트는 하부 결합홀(18)을 관통한 결합 볼트의 단부와 나사 결합된다. 그러면 하부 지그(10)와 상부 지그(20)는 볼트 머리와 너트에 의해 조여져 밀착 결합된다.

도 3은 본 발명의 내압측정 지그의 하부 지그(10)를 나타내는 모식도로, 10A는 상부 지그(20)와 대면하는 하부 지그(10)의 평면도이고, 10B는 외부 방향으로 노출되는 하부 지그(10)의 평면도이며, 10C는 하부 지그(10)의 측면도이다.

먼저, 10A를 참고하면 수용홈(11)은 내부 가스가 토출되어 압력을 측정하기 위한 원통형 전지셀이 수용되는 공간이다. 내부는 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 원통형 전지셀이 분리 및 로딩이 가능하도록 끼워질수 있도록 원통형 전지셀과 대응되는 형상을 갖는다. 본 발명에서와 같이 수용홈(11)이 원통형 전지셀과 대응되는 형상을 가지므로, 원통형 전지셀 내부에서 내부 가스가 발생된 경우, 상기 내부 가스가 하부 지그의 수용홈 내로 토출되어 나오게 되고 이때 가스 유동 공간이 최소화가 될 수 있다. 가스의 유동 공간 최소화는 곧, 가스 토출에 따른 압력 측정의 정밀성을 높일 수 있는 효과를 발휘한다.

또한 하부 지그(10)는 측부에 온도 측정부(12)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 온도 측정부(12)는 10A 및 10B에서 보듯이 하부 지그(10)의 일측에 구비되는데, 본 발명에서는 하나의 온도 측정부(12)를 포함하고 있으나, 정밀한 온도 측정을 위하여 적어도 둘 이상을 구비할 수도 있다.

구체적으로 상기 온도 측정부(12)는 수용홈(11)의 내부로 연장되어 상기 원통형 셀의 온도를 측정하는 온도 센서(13)와, 온도 센서(13)가 관통하는 온도 센서 홀(14)을 포함한다.

먼저, 온도 센서(13)는 스테인레스(SUS) 와이어가 절연 부재에 의해 피복된 써모커플러(Thermal Coupler)인 것이 특징이다. 온도 센서(13)를 통하여 원통형 전지셀의 온도가 측정되고, 지그 외부에서 온도 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 본 발명에서는 상기 온도 센서(13)로 스테인레스 재질의 와이어를 이용함으로써 부식, 고온에서도 강하고, 외부 충격이나 진동으로부터 견고하며, 반응속도가 신속하고 정밀한 이점을 가진다.

또한, 상기 온도 센서(13)는 하부 지그(10)를 관통하고 있는 구조를 지닌다. 온도 센서(13)의 일측은 수용홈(11)에 닿아있고, 타측은 지그 외부로 노출되어 있다.

온도 센서 홀(14)은 10C에서 보듯이 상기 온도 센서(13)가 관통된, 하부 지그(10)상에 형성된 구멍으로 온도 센서(13)의 직경 및 지름에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 하부 지그(10)의 일 측에 생성된 온도 센서 홀(14)을 통하여 온도 센서(13)가 로딩되는 원통형 전지셀과 맞닿아 온도 측정이 가능한 구조이다.

여기서, 상기 온도 센서 홀(14)을 통하여 온도 센서(13)가 관통되어 결합되는 상태에서 온도 센서 홀(14)의 외주변을 따라 실링재가 도포되어 실링되는 것을 특징으로 한다. 실링재의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 실링재는 실리콘 고무일 수 있다. 실링재의 도포를 통하여 온도 센서 홀(14)을 통하여 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하며, 이로 인한 압력의 저하를 방지하여 정밀한 압력 측정을 가능하도록 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 온도 센서(13)로부터 측정된 온도 값을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있는데, 이러한 표시부를 구현하기 위한 표시수단은 컴퓨터 등의 제어 장비를 통해 제어 될 수 있고, 이와 연결된 디스플레이를 통해 확인될 수 있다. 즉, 상기 온도 센서(13)는 원통형 전지셀의 표면 온도를 외부에서 실시간으로 모니터링할 수 있다.

종래의 전지셀의 내압 측정 장치는 온도 측정부가 포함되어 있지 않고 가스 분출에 따른 내부 압력 값만 측정하는 것이 일반적이었으나, 종래의 장치에 따라 측정된 전지셀의 내압은 온도 변화에 따른 오차가 크므로, 이를 보정하기 위한 작업이 별도로 요구되었다. 그러나, 본 발명에 따른 내압측정 지그(1)는 온도 측정부(12)를 구비하고 있으므로 외부에서 전지셀의 온도 측정 및 모니터링을 가능하게 할 뿐만 아니라, 정확한 온도 측정에 따른 압력 보정이 가능하므로 정밀한 내압 측정이 가능한 효과를 발휘할 수 있다.

도 4는 본 발명의 내압측정 지그의 상부 지그(20)를 나타내는 모식도로, 20A는 하부 지그(10)와 대면하는 상부 지그(20)의 평면도이고, 20B는 외부 방향으로 노출되는 상부 지그(20)의 평면도이다. 도 5는 상부 지그(20)의 일면을 나타내는 입체도이다.

먼저 도 4의 20A에 따르면, 상부 지그(20)는 압력 측정부(21)를 구비하고 있으며, 압력 측정부(21)는 구체적으로 원통형 전지셀 내부의 가스가 토출될 수 있도록, 상기 원통형 전지셀에 홀(구멍)을 형성하는 가스 토출 유도부(22) 및 상기 가슬 토출 유도부(22)의 동작에 의해 토출되는 가스의 압력을 측정하는 압력 센서(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 5를 참고하면, 먼저 가스 토출 유도부(22)는 상부 지그(20)를 관통하는 구조이다. 구체적으로, 이는 외부 방향을 향해 노출된 가스 토출 동작 스위치(222)를 포함하고, 동시에 일면이 날카로운 형상을 가지며, 로딩된 원통형 전지셀에 홀을 형성하는 기구부(223)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 가스 토출 동작 스위치(222)는 지그 외부에 노출되어 있어서, 사용자가 내압 측정 실험 시, 로딩된 원통형 전지셀의 일면에 홀(구멍)을 형성하기 위한 물리적인 스위치이다. 즉 사용자가 가스 토출 동작 스위치(222)를 밀면(push) 지그 내부로 향해 위치하는 기구부(223)가 로딩된 원통형 전지셀 방향으로 이동한다. 이로 인해 기구부(223)가 전지셀 하부면을 관통하여 전지셀의 내부로부터 가스가 지그 내부로 토출되도록 한다. 반대로 가스 토출 동작 스위치(222)를 당기면 내부의 기구부(223)가 원래 위치로 돌아오게 된다.

본 발명에서는 도 5에서 볼 수 있듯이 상기 가스 토출 동작 스위치(222)의 푸쉬/풀(push/pull) 동작을 위하여 내부에 스프링(223)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 스프링(223)을 내부에 포함함으로써 사용자는 가스 토출 동작 스위치(222)를 한번 밀면 내부의 기구부(223)를 통해 전지셀에 홀을 형성하게 되고, 이후 다시 한번 밀면 기구부(223)는 스프링(223)에 의하여 원 위치로 돌아오게 된다.

상기 기구부(223)는 원통형 전지셀에 홀을 형성하기 위한 것으로 형상을 침상 또는 원뿔 형태인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다. 원통형 전지셀의 일면에 홀을 형성하기 위한 날카로운 형상이면 본 발명의 기구부(223)로 이용될 수 있다.

또한 본 발명의 압력 측정부(21)는 상기 가스 토출 유도부(22)의 동작에 의해 토출되는 가스의 압력을 측정하는 압력 센서(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저 압력 센서(23)는 상부 지그(20)를 관통하는 구조이다. 이를 위해 도 4를 참조하면 압력 센서 홀(24)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 압력 센서 홀(24)은 상기 압력 센서(23)의 설치 공간을 제공한다. 압력 센서 홀(24)은 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 압력 센서(23)가 상부 지그(20)와 결합되었을 때 상부 지그(20)의 일면에 압력 센서(23)의 둘레를 따라 형성된다.

본 발명에서는 상기 압력 센서 홀(24)의 외주부를 따라 실링재가 도포되어 실링되는 것을 특징으로 한다. 즉, 압력 센서(23)가 상부 지그(20)를 관통 한 상태로 압력 센서 홀(24)은 실링재를 통해 실링된다. 이는 압력 센서(23)와 압력센서 홀(24) 사이가 완전히 밀폐될 수 있도록 하기 위한 것이다. 상기 실링재의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 실리콘 고무일 수 있다.

한편, 본 발명의 상부 지그(20)는 하부 지그(10)와 결합 시에 하부 지그(10)의 수용홈(11)의 둘레에 대응되는 실링 부재(26)를 더 구비할 수 있다. 구체적으로 도 4의 20B를 참조하면 하부 지그(10)와 대면하는 상부 지그(20)의 일면에 실링 부재(26)가 형성된 것을 확인할 수 있다.

상기 실링 부재(26)는 상기 수용홈(11)과 상부 지그(20) 사이를 실링하기 위한 부재이다. 실링 부재(26)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 지그(20)의 일면에 형성되고, 하부 지그(10)의 수용홈(11)에 대응되도록 형성된다. 실링 부재(26)의 설치방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는 바람직하게, 상기 실링 부재(26)를 설치하기 위해 수용홈(11)의 둘레를 따라 형성되는 실링홈(미도시)이 더 구비될 수 있다.

상기 실링 부재(26)는 상기 상부 지그(20)가 상기 수용홈(11)의 개구부를 폐쇄할 때, 상기 하부 지그(10)와 가압 접촉 되도록 실링재가 상기 실링홈에 도포되어 형성될 수 있다. 즉, 수용홈(11)과 상부 지그(20) 사이가 완전히 밀폐될 수 있도록 하기 위한 것이다. 상기 실링재의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 실리콘 고무일 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 내압측정 지그(1)는 상기 온도 측정부(12) 및 상기 압력 측정부(21)에 의해 각 측정된 온도 및 압력을 표시하는 표시부(30)를 더 포함할 수 있다. 도 6에서 도시된 것처럼, 온도 측정부(12)와 압력 측정부(21)는 표시부(30)와 연결된다. 표시부(30)는 온도 측정부(12) 및 압력 측정부(21)로부터 전달받은 온도 데이터 및 압력 데이터를 종합하여, 내부 가스가 발생되는 온도 및 압력 데이터를 생성하고, 수집된 데이터를 영상으로 출력할 수 있다. 이는 또한 내부 가스의 정량 및 정성 분석 데이터 및 온도 값에 따른 압력 값의 보정된 데이터 등을 영상으로 출력할 수 있다. 이를 위하여 상기 표시부(30)는 제어부와 디스플레이를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에서 사용가능한 원통형 전지셀에 대하여 설명한다.

도 7을 참조하면, 상기 원통형 전지셀(700)에서, 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체(710)는 원통형 캔(720)의 수납부에 수납되고, 원통형 캔(720) 내에 전극 조립체(710)가 완전히 침지되도록 수납부에 전해액이 주입되고, 원통형 캔(720)의 개방 상단부에는 캡 어셈블리(732)가 탑재되어 결합되어 있다.

전극 조립체(710)는 양극(713), 분리막(712) 및 음극(711)을 차례로 적층하여 둥근 형태로 감은 구조로서, 전극 조립체(710)의 중심부에는 원통형의 센터 핀(미도시)이 삽입될 수 있다. 센터 핀은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재로 이루어져 있으며, 판재를 둥글게 절곡한 중공형의 원통형 구조로 이루어져 있다. 경우에 따라서는, 전극 조립체(710)의 전극을 원통형 캔(720) 또는 캡 어셈블리(732)와 용접한 후 센터 핀을 제거할 수도 있다.

캡 어셈블리(732)는 원통형 캔(720)의 클림핑부와 비딩부(740)의 상부 내면에 장착되는 기밀유지용 가스켓 내부에 상단 캡(731)과 내부 압력 강하용 안전벤트가 밀착되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상단 캡(731)은 중앙이 상향 돌출되어 있어서 외부 회로와의 접속에 의한 양극 단자로서의 역할을 수행하고, 돌출부 주변을 따라 캔 내부의 가스가 배출될 수 있는 관통구가 다수 개 형성되어 있을 수 있다. 또한, 전극 조립체(710)의 중심부에는 양극 탭이 절연성 플레이트로부터 상부 축방향으로 돌출되어 캡 어셈블리(732)의 상단 캡(731)에 전기적으로 연결되어 통전을 이루고 있다. 또한 안전벤트(734)는 전류가 통하는 박막 구조물로서, 이의 중앙부는 함몰되어 만입형 중앙부를 형성하고 있고, 중앙부의 상절곡 및 하절곡 부위에는 각각 깊이를 달하는 2개의 노치들이 형성되어 있다.

전극 조립체(710)의 상단면에는 전극리드와의 접촉을 방지하기 위한 절연성 플레이트(733)가 장착되어 있어서, 전극 조립체(710)와 전극리드의 접촉에 의한 단락을 방지하게 된다.

원통형 캔(720)은 금속으로 이루어진 것일 수 있으며, 바람직하게는 스테인레스 스틸로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 원통형 캔(720)은 내부에 전극 조립체(710)가 수납될 수 있는 수납부를 포함하며, 상단부가 개방되어 있는 형태일 수 있다.

한편, 전극 조립체(710)의 양극 탭은 절연성 플레이트(733)로부터 상부 축방향으로 돌출되어 캡 어셈블리의 상단 캡에 스폿 용접으로 결합되며 전기적으로 연결되어 통전을 이룰 수 있다. 또한, 전극 조립체의 음극 탭은 원통형 캔의 하부 내면에 스폿 용접으로 결합되며 전기적으로 연결되어 통전을 이룰 수 있다.

한편, 본 발명에 사용되는 원통형 전지셀은 양극 또는 음극을 포함하는 단위전극을 둘 이상 포함하고, 상기 단위전극 사이에 분리막이 개재된 상태로 권취된 것을 특징으로 하는 전극 조립체가 전지 케이스에 내장되어 있다. 본 발명에서 상기 단위 전극은 집전체 상에 전극 활물질을 포함하고 있는 전극 합제를 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며 상기 전극 합제에는 필요에 따라 바인더, 도전재, 충진재 등이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.

집전체로는 약자성체 또는 비자성체의 금속 극박이 모두 사용될 수 있다. 양극 집전체의 경우, 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 시트, 호일, 네트 등 다양한 형태가 가능하다.

음극 집전체의 경우, 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 시트, 호일, 네트 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.

양극 활물질은, 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO ₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO ₂) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi _1-yM _yO ₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga 이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li _1+zNi _1/3Co _1/3Mn _1/3O ₂, Li _1+zNi _0.4Mn _0.4Co _0.2O ₂ 등과 같이 Li _1+zNi _bMn _cCo _1-(b+c+d)M _dO _(2-e)A _e (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li _1+xM _1-yM' _yPO _4-zX _z(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li _xFe ₂O ₃(0≤x≤1), Li _xWO ₂(0≤x≤1), Sn _xMe _1-xMe' _yO _z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO ₂, PbO, PbO ₂, Pb ₂O ₃, Pb ₃O ₄, Sb ₂O ₃, Sb ₂O ₄, Sb ₂O ₅, GeO, GeO ₂, Bi ₂O ₃, Bi ₂O ₄, Bi ₂O ₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

점도 조절제, 접착 촉진제 등의 기타의 성분들이 선택적으로 또는 둘 이상의 조합으로서 더 포함될 수 있다. 점도 조절제는 전극 합제의 혼합 공정과 그것의 집전체 상의 도포 공정이 용이할 수 있도록 전극 합제의 점도를 조절하는 성분으로서, 음극 합제 전체 중량을 기준으로 30 중량%까지 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제의 예로는, 카르복시 메틸셀룰로오즈, 폴리비닐리덴 플로라이드 등이 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 용매가 점도 조절제로서의 역할을 병행할 수 있다.

상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산 (oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.

상기 리튬염 함유 비수계 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li ₃N, LiI, Li ₅NI ₂, Li ₃N-LiI-LiOH, LiSiO ₄, LiSiO ₄-LiI-LiOH, Li ₂SiS ₃, Li ₄SiO ₄, Li ₄SiO ₄-LiI-LiOH, Li ₃PO ₄-Li ₂S-SiS ₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO ₄, LiBF ₄, LiB ₁₀Cl ₁₀, LiPF ₆, LiCF ₃SO ₃, LiCF ₃CO ₂, LiAsF ₆, LiSbF ₆, LiAlCl ₄, CH ₃SO ₃Li, (CF ₃SO ₂) ₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, LiPF ₆, LiClO ₄, LiBF ₄, LiN(SO ₂CF ₃) ₂ 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지셀의 내압측정 지그는 이차 전지의 원통형 전지셀의 내압을 정밀하게 측정할 수 있는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명의 내압측정 지그는 원통형 전지셀을 로딩하고 상부 지그 및 하부 지그가 체결된 이후 전지셀로부터 가스가 분출될 때 가스의 수용 공간을 최소화 할 수 있어 내압 측정을 더욱 정밀하게 할 수 있는 지그를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 내압측정 지그는 상부 지그 및 하부 지그를 로딩하여 내압을 측정할 때 셀 가스 발생부와 셀 내압 측정부가 동일한 공간 내에 배치되어 내압 측정의 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 내압측정 지그는 지그 외부에서 측정 및 모니터링이 가능한 온도 측정부를 구비함으로 내압 측정 시 온도 변화를 실시간으로 감지 및 확인이 가능하며, 이에 따른 압력 보정 시 오차발생을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

[부호의 설명]

1 : 내압측정 지그 10 : 하부 지그

11 : 수용홈 12 : 온도 측정부

13 : 온도 센서 14: 온도 센서 홀

18 : 하부 결합홀 20 : 상부 지그

21 : 압력 측정부 22 : 가스 토출 유도부

23 : 압력 센서 24 : 압력 센서 홀

26 : 실링 부재 28 : 상부 결합홀

29 : 결합 부재 30 : 표시부

221 : 기구부 222 : 가스 토출 동작 스위치

223 : 스프링

700 : 전지셀 710 : 전극 조립체

711 : 음극 712 : 분리막

713 : 양극 720 : 원통형 캔

731: 상단 캡 732 : 캡 어셈블리

733 : 절연성 플레이트 734 : 안전벤트

735 : 원통형 전지셀 바닥면 740 : 클림핑부와 비딩부

Claims

원통형 전지셀의 내압측정 지그로서,

원통형 전지셀과 대응되는 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀이 분리 가능하게 끼워지는 수용홈 및 온도 측정부를 구비하는 하부 지그; 및

원통형 전지셀 내부의 가스를 토출시키고, 토출된 가스의 압력을 측정하는 압력 측정부를 구비하고, 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄하도록 상기 하부 지그와 분리 가능하게 결합되는 상부 지그를 포함하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제1항에 있어서,

상기 온도 측정부는,

상기 수용홈의 내부로 연장되어 상기 원통형 전지셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하고,

상기 하부 지그는 상기 온도 센서가 관통하는 온도 센서 홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제2항에 있어서,

상기 온도 센서 홀은, 상기 온도 센서가 관통된 상태로 실링재가 도포되어 실링되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제2항에 있어서,

상기 온도 센서는, 스테인레스(SUS) 와이어가 절연 부재에 의해 피복된 써모커플러(Thermal coupler)인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제1항에 있어서,

상기 압력 측정부는,

상기 원통형 전지셀 내부의 가스가 토출될 수 있도록, 상기 원통형 전지셀에 홀을 형성하는 가스 토출 유도부; 및

상기 가스 토출 유도부의 동작에 의해 토출되는 가스의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제5항에 있어서,

상기 상부 지그는 상기 압력 센서가 관통하는 압력 센서 홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압 측정 지그.
제6항에 있어서,

상기 압력 센서 홀은, 상기 압력 센서가 관통된 상태로 실링재가 도포되어 실링되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제5항에 있어서,

상기 가스 토출 유도부는,

일면이 날카로운 형상을 가지며, 상기 원통형 전지셀에 홀을 형성하는 기구부 및 상기 기구부와 연결되어, 상기 기구부를 상기 원통형 전지셀의 방향으로 이동시키는 가스 토출 동작 스위치를 포함하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제8항에 있어서,

상기 기구부의 형상은 침상 또는 원뿔 형태인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제8항에 있어서,

상기 가스 토출 동작 스위치는 푸쉬/풀(push /pull) 방식을 위해 내부에 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압 측정 지그.
제1항에 있어서,

상기 상부 지그는, 상기 수용홈과 상기 상부 지그 사이를 실링하는 실링 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제11항에 있어서,

상기 상부 지그는 상기 수용홈의 둘레를 따라 형성되는 실링홈을 더 구비하며,

상기 실링 부재는 상기 상부 지그가 상기 수용홈의 개구부를 폐쇄할 때 상기 하부 지그와 가압 접촉되도록 실링재가 상기 실링홈에 도포되어 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제1항에 있어서,

상기 상부 지그와 상기 하부 지그를 밀착 결합시키는 결합 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제13항에 있어서,

상기 하부 지그는 적어도 하나의 하부 결합홀을 더 포함하고,

상기 상부 지그는, 상기 하부 결합홀과 대응되는 적어도 하나의 상부 결합홀을 더 포함하며,

상기 결합 부재는, 상기 하부 결합홀 및 상기 상부 결합홀과 나사 결합되는 결합 볼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.
제1항에 있어서,

상기 온도 측정부 및 상기 압력 측정부에 의해 각 측정된 온도 및 압력을 표시하는 표시부를 더 포함하는 원통형 전지셀의 내압측정 지그.