WO2021040307A1 - 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2021040307A1
WO2021040307A1 PCT/KR2020/010998 KR2020010998W WO2021040307A1 WO 2021040307 A1 WO2021040307 A1 WO 2021040307A1 KR 2020010998 W KR2020010998 W KR 2020010998W WO 2021040307 A1 WO2021040307 A1 WO 2021040307A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery cell
capacity
cycle
value
full charge
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/010998
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임보미
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP20857959.9A priority Critical patent/EP4001939A4/en
Priority to JP2022512417A priority patent/JP7258227B2/ja
Priority to US17/637,155 priority patent/US12013441B2/en
Publication of WO2021040307A1 publication Critical patent/WO2021040307A1/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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/446—Initial charging measures
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • H01M4/044—Activating, forming or electrochemical attack of the supporting material
    • H01M4/0445—Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling
    • H01M4/0447—Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling of complete cells or cells stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • 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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for predicting the capacity of a battery cell and determining whether a battery cell passes.
  • Batteries are widely used in mobile terminals represented by mobile phones as a power source.
  • renewable energy such as solar power generation or wind power generation has been attracting attention, and batteries are being popularized as a use for storing the energy.
  • batteries are being popularized as a use for storing the energy.
  • hybrid vehicles and electric vehicles equipped with batteries are being popularized.
  • a capacity verification process is performed to confirm whether the battery cell is manufactured to satisfy a predetermined reference capacity.
  • Such a conventional technique has a problem in that it takes about 750 hours or more because the battery cell needs to be fully charged-completely discharged 300 times.
  • the present invention proposes an apparatus and method capable of performing a conventional method of verifying the capacity of a battery cell faster.
  • Patent Document 0001 Korean Published Patent Publication KR 1440719 B1
  • the present invention provides an apparatus and method capable of performing capacity verification of a battery cell faster.
  • the present invention provides an apparatus and method capable of quickly performing battery cell capacity verification according to a desired reliability.
  • the battery cell path determination apparatus includes a battery cell mounting unit in which a battery cell for determining a battery cell path is mounted, a charging/discharging module for charging and discharging the battery, and determining whether the battery cell is passed. And a battery cell path determining unit to determine the battery cell path determination unit, wherein the battery cell path determination unit is configured to derive a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell. It may include a derivation unit, a capacity increase value calculation unit that calculates a capacity increase value from the derived capacity value for each cycle, and a determination unit that determines whether to pass a battery cell based on the calculated capacity increase value.
  • the determination unit may determine a corresponding battery cell as a pass.
  • the predetermined reference capacity value may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • a battery cell path determination apparatus includes a battery cell mounting unit in which a battery cell for determining a battery cell path is mounted, a charging/discharging module for charging and discharging the battery cell, and whether the battery cell is passed. And a battery cell path determination unit for determining, wherein the battery cell path determination unit derives a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell.
  • the capacity derivation unit the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit falls below the initial capacity (capacity(1)) of the derived battery cell after performing the first full charge-complete discharge cycle.
  • a count unit that counts the number of full charge-complete discharge cycles, and the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit is the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. It may be configured to include a determination unit that determines whether or not to pass the battery cell based on the number of counts of the full charge-complete discharge cycle falling below (capacity(1)).
  • the determination unit may determine that the capacity value of the battery cell in each cycle derived by the capacity derivation unit falls below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. When the count number of full charge-complete discharge cycles is greater than the reference number, the corresponding battery cell may be determined as a pass.
  • the reference number of times may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • a battery cell path determination apparatus includes a battery cell mounting unit in which a battery cell for determining a battery cell path is mounted, a charging/discharging module for charging and discharging the battery cell, and whether the battery cell is passed. And a battery cell path determination unit for determining, wherein the battery cell path determination unit derives a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell.
  • a capacity derivation unit, a capacity increase value calculation unit that calculates a capacity increase value from the derived capacity value for each cycle, and the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit is the first full charge-complete discharge cycle.
  • a count unit that counts the number of full charge-complete discharge cycles that fall below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after execution, the calculated capacity increase value, and each cycle derived from the capacity derivation unit
  • the battery is based on the number of counts of the full charge-complete discharge cycle in which the capacity value of the battery cell at is lower than the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. It may be configured to include a determination unit that determines whether or not the cell pass.
  • the determination unit after the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value, and at the same time, the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit performs an initial full charge-complete discharge cycle.
  • the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit performs an initial full charge-complete discharge cycle.
  • the predetermined reference capacity value is a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses, and the reference number of times is a cell after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • - May be a value corresponding to a predetermined reliability for the pass capacity value.
  • the battery cell path determination method includes a battery cell connection step of connecting a battery cell for determining a battery cell path to a battery cell path determination apparatus, and a full charge-complete discharge cycle for the battery cell.
  • the determining step when the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value, the corresponding battery cell may be determined as a pass.
  • the predetermined reference capacity value may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • the battery cell path determination method includes a battery cell connection step of connecting a battery cell to be determined for a battery cell path to a battery cell path determination device, and a full charge-complete discharge cycle for the battery cell.
  • the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the respective capacity value is the first full charge-Full charge that falls below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the complete discharge cycle-
  • the count step of counting the number of complete discharge cycles, the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle is the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle It may be configured to include
  • the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle is the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle (capacity(1)).
  • capacity(1) the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle
  • the reference number of times may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • the battery cell path determination method includes a battery cell connection step of connecting a battery cell to be determined for a battery cell path to a battery cell path determination device, and a full charge-complete discharge cycle for the battery cell.
  • the capacity increase value calculation step of calculating the capacity increase value from the capacity value for each cycle, and the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the cycle-specific capacity value derivation step performs the first full charge-complete discharge cycle.
  • the battery is based on the number of counts of the full charge-complete discharge cycle in which the capacity value of the battery cell at is lower than the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. It may be configured to include a determination step of determining whether the cell passes.
  • the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value, and at the same time, the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the cycle-specific capacity value derivation step is an initial full charge-complete discharge cycle. If the count of the full charge-complete discharge cycle that falls below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing is greater than the reference number, the corresponding battery cell may be determined as a pass.
  • the predetermined reference capacity value is a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses, and the reference number of times is a cell after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • - May be a value corresponding to a predetermined reliability for the pass capacity value.
  • the present invention can quickly determine whether a battery cell is passed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an apparatus for determining a battery cell path according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an apparatus for determining a battery cell path according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an apparatus for determining a battery cell path according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of determining a battery cell path according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of determining a battery cell path according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of determining a battery cell path according to a third embodiment of the present invention
  • the battery cell path determination apparatus 100 verifies whether the capacity of the battery cell after the battery cell is manufactured and repeatedly charged and discharged a predetermined number of times satisfies a predetermined reference capacity. It is a device to do.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a battery cell path determination apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the battery cell path determination apparatus 100 includes a battery cell mounting unit 110 in which a battery cell 10 for determining a battery cell path is mounted, and charging the battery cell 10. It includes a charging/discharging module 120 for discharging and a battery cell path determining unit 130 for determining whether to pass the battery cell 10.
  • the battery cell mounting unit 110 is configured to fix the battery cell 10 for determining the battery cell path, and may be configured in various forms.
  • the battery cell mounting unit 110 may be configured in a jig shape, and the battery cell 10 may be fixed on the top of the jig.
  • the charge/discharge module 120 may fully charge the battery cell 10 -> rest for a predetermined time -> complete discharge -> rest for a predetermined time.
  • the battery cell 10 may be charged or discharged with 1CP (Constant Power) during a full charge or complete discharge process.
  • 1CP Constant Power
  • the battery cell path determination unit 130 determines whether to pass a battery cell based on the calculated capacity increase value.
  • a capacity derivation unit 131 for deriving a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell.
  • a capacity increase value calculation unit 132 that calculates a capacity increase value from the derived capacity value for each cycle, and a determination unit 133 that determines whether to pass a battery cell based on the calculated capacity increase value.
  • the capacity value derivation unit 131 may derive the capacity of the battery cell using various known techniques.
  • the capacity of the battery cell may be derived based on the open-circuit voltage of the battery cell, or the capacity of the battery cell may be derived by calculating the amount of current used in the full charge-complete discharge cycle.
  • the capacity increase value calculated by the capacity increase value calculation unit 132 may be calculated through the following equation.
  • Capacity increase value capacity value per cycle (capacity(t))-initial capacity value (capacity(1))
  • it may be calculated as a value obtained by subtracting an initial capacity value from a capacity value for each cycle derived after performing each cycle.
  • the determination unit 133 determines the corresponding battery cell as a pass, and if the calculated capacity increase value is less than a predetermined capacity value, the battery cell is It can be judged as bad.
  • the predetermined reference capacity value may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • the predetermined reference capacity value is set to 1.006, this may have a reliability of 77% as compared to determining a battery cell pass for a battery cell that has performed a predetermined 300 full charge-complete discharge cycles.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a battery cell path determination apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention.
  • the battery cell path determination apparatus 100 includes a battery cell mounting unit 110 in which a battery cell 10 for determining a battery cell path is mounted, and charging the battery cell 10. It includes a charging/discharging module 120 for discharging and a battery cell path determining unit 130 for determining whether to pass the battery cell 10.
  • the battery cell mounting unit 110 and the charging/discharging module 120 are the same as the battery cell path determination apparatus 100 according to the first exemplary embodiment described above, detailed descriptions will be omitted.
  • the battery cell path determination unit 130 a capacity derivation unit 131 for deriving a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell
  • the counting unit 134 counts the number of full charge-complete discharge cycles in which the capacity of the battery cell relative to the initial capacity (1) falls back to the initial capacity (1), and in each cycle derived from the capacity derivation unit 131
  • the battery cell is based on the number of counts of the full charge-complete discharge cycle in which the capacity value of the battery cell falls below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. It may be configured to include a determination unit 133 that determines whether or not the pass.
  • the counting unit 134 may count the number of cycles in which the derived capacity value for each cycle becomes less than or equal to the initial capacity value in a process of performing a full charge-complete discharge cycle.
  • the determination unit 133 determines that the capacity value of the battery cell in each cycle derived by the capacity derivation unit 131 is the initial capacity of the battery cell derived after performing an initial full charge-complete discharge cycle. (1)) If the number of counts of the full charge-complete discharge cycles falling below the reference number is greater than the reference number, the corresponding battery cell can be determined as a pass.
  • the reference number may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • this may have a reliability of 83% compared to determining a battery cell pass for a battery cell that has performed a predetermined 300 full charge-complete discharge cycle.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a battery cell path determination apparatus 100 according to a third embodiment of the present invention.
  • the battery cell path determination apparatus 100 includes a battery cell mounting unit 110 in which a battery cell 10 for determining a battery cell path is mounted, and charging the battery cell 10. It includes a charging/discharging module 120 for discharging and a battery cell path determining unit 130 for determining whether to pass the battery cell 10.
  • the battery cell path determination unit 130 determines whether the battery cell path has a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing a full charge-complete discharge cycle of the battery cell.
  • a capacity increase value calculation unit 132 that calculates a capacity increase value from the derived capacity value for each cycle, and the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit 131 is the first full charge-complete discharge.
  • a counting unit 134 that counts the number of full charge-complete discharge cycles falling below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the cycle, the calculated capacity increase value, and the capacity deriving unit Full charge-complete discharge in which the capacity value of the battery cell in each cycle derived in (131) falls below the initial capacity (capacity(1)) of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle. It may be configured to include a determination unit 133 that determines whether to pass the battery cell based on the number of cycles counted.
  • each operation of the battery cell mounting unit 110, the charge/discharge module 120, the capacity derivation unit 131, the capacity increase value calculation unit 132, and the count unit 134 is performed according to the first embodiment. Since the operation of each component described in the battery cell path determination apparatus or the battery cell path determination apparatus according to the second embodiment is the same, a detailed description will be omitted.
  • the determination unit 133 of the battery cell path determination apparatus while the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value, at the same time in the capacity derivation unit 131 The number of full charge-complete discharge cycles in which the capacity value of the battery cell in each derived cycle falls below the initial capacity (capacity(1)) of the derived battery cell after performing the first full charge-complete discharge cycle If it is greater than the reference number, the corresponding battery cell can be determined as a pass.
  • the calculated capacity increase value and the capacity value of the battery cell in each cycle derived from the capacity derivation unit are the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle (capacity(1)).
  • the battery cell path can be determined only when the count number of full charge-complete discharge cycles falling below )) is satisfied as an AND condition.
  • the battery cell path determination apparatus accurately passes the battery cell path compared to the battery cell path determination apparatus according to the first exemplary embodiment and the battery cell path determination apparatus according to the second exemplary embodiment described above. It can be determined whether or not.
  • the description of the predetermined reference capacity value is described in the battery cell path determination apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, and the description of the reference number is described in the second embodiment of the present invention described above. Since it has been described in the battery cell path determination apparatus according to the description, detailed description will be omitted.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of determining a battery cell path according to a first embodiment of the present invention.
  • a value derivation step (S301) a capacity increase value calculation step of calculating a capacity increase value from the derived capacity value for each cycle (S401), a determination step of determining whether to pass a battery cell based on the calculated capacity increase value (S501) ) Can be included.
  • the battery cell connection step (S101) may be a procedure of fixing a battery cell for which a battery cell path is to be determined.
  • it may be a process of fixing the battery cell on the top of the jig.
  • the battery cell 10 is fully charged->rest for a predetermined time->complete discharge->rest procedure for a predetermined time. It can be configured to include.
  • the battery cell 10 may be charged or discharged with 1CP (Constant Power) during a full charge or complete discharge process.
  • 1CP Constant Power
  • the capacity of the battery cell may be derived using various known techniques.
  • the capacity of the battery cell may be derived based on the open-circuit voltage of the battery cell, or the capacity of the battery cell may be derived by calculating the amount of current used in the full charge-complete discharge cycle.
  • the capacity increase value calculated in the capacity increase value calculation step S401 may be calculated through the following equation.
  • Capacity increase value capacity value per cycle (capacity(t))-initial capacity value (capacity(1))
  • it may be calculated as a value obtained by subtracting an initial capacity value from a capacity value for each cycle derived after performing each cycle.
  • the corresponding battery cell when the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value, the corresponding battery cell may be determined as a pass (S701), and when it is smaller than a predetermined reference capacity value, it is defective. It can be determined as (S601).
  • the predetermined reference capacity value may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • the predetermined reference capacity value is set to 1.006, this may have a reliability of 77% as compared to determining a battery cell pass for a battery cell that has performed a predetermined 300 full charge-complete discharge cycle.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of determining a battery cell path according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • the battery cell path determination method includes a battery cell connection step (S102) of connecting a battery cell for determining a battery cell path to a battery cell path determination apparatus, and fully charging the battery cell- Full charge-full discharge cycle performing step (S202) of repeatedly performing a complete discharge cycle, the capacity per cycle for deriving a capacity value (capacity(t)) of a battery cell for each cycle while performing the full charge-complete discharge cycle
  • the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the value derivation step (S302) and the cycle-specific capacity value derivation step (S302) is the initial capacity of the battery cell derived after performing the first full charge-complete discharge cycle (
  • the count step (S402) of counting the number of full charge-complete discharge cycles falling below capacity(1)), the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle (S302) is the first A determination step of determining whether to pass the battery cell based on the number of counts of the full charge-complete discharge
  • the battery cell connection step (S102), the step of performing a full charge-complete discharge cycle (S202), and the step of deriving a capacity value for each cycle (S302) are each of the battery cell path determination method according to the first embodiment of the present invention described above.
  • the battery cell connection step (S101), the full charge-complete discharge cycle step (S201), and the cycle-by-cycle capacity value derivation step (S301) a battery cell path determination method different from the first embodiment of the present invention. Since it is described in, detailed description is omitted.
  • the counting step (S402) the number of cycles in which the derived capacity value for each cycle becomes an initial capacity value in a process of performing a full charge-complete discharge cycle may be counted.
  • the determination step (S502) the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle is the first full charge-the full charge of the battery cell derived after performing the complete discharge cycle-
  • the battery cell is determined as a pass (S702), and the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle is the first full charge- If the count number of the full charge-complete discharge cycle of the battery cell derived after performing the complete discharge cycle is less than or equal to the reference number, it may be determined as a failure (S602).
  • the reference number may be a value corresponding to a predetermined reliability of a cell-pass capacity value after a predetermined full charge-complete discharge cycle progresses.
  • this may have a reliability of 83% compared to determining a battery cell pass for a battery cell that has performed a predetermined 300 full charge-complete discharge cycle.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining a battery cell path according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the battery cell path determination method includes a battery cell connection step (S103) of connecting a battery cell for determining a battery cell path to a battery cell path determination device, and fully charging the battery cell- A full charge-complete discharge cycle performing step (S203) of repeatedly performing a complete discharge cycle, the capacity per cycle of deriving a capacity (t) value of a battery cell for each cycle while performing the full charge-complete discharge cycle A value derivation step (S303), a capacity increase value calculation step (S403) of calculating a capacity increase value from the derived capacity value per cycle, and the battery cells in each cycle derived in the cycle-specific capacity value derivation step (S303).
  • a determination step (S603, S703) of determining whether to pass the battery cell based on the number of counts of the following full charge-complete discharge cycles may be included.
  • the battery cell connection step (S103), the step of performing a full charge-complete discharge cycle (S203), and the step of deriving a capacity value for each cycle (S303) are each of the battery cell paths according to the first embodiment of the present invention described above. It is the same step as the battery cell connection step (S101), the full charge-complete discharge cycle step (S201), and the cycle-by-cycle capacity value derivation step (S301) of the determination method. Since it is described in the determination method, detailed description is omitted.
  • the counting step (S503) is the same as the counting step (S402) of the battery cell path determination method according to the second embodiment of the present invention described above, and the battery cell path determination method according to the second embodiment is described above. Therefore, detailed description is omitted.
  • the determination steps (S603, S703) when the calculated capacity increase value is greater than a predetermined reference capacity value and at the same time, the count number of the full charge-complete discharge cycle is greater than the reference number, the corresponding battery cell is It may be determined as a pass (S903), and if either of the two is smaller than the reference, it may be determined as a battery cell defect (S803).
  • the calculated capacity increase value and the capacity value of the battery cell in each cycle derived in the step of deriving the capacity value for each cycle are
  • the battery cell path can be determined only when the count number of full charge-complete discharge cycles falling below the initial capacity (capacity(1)) is satisfied as an AND condition.
  • the battery cell path determination apparatus is more accurate than the battery cell path determination apparatus according to the first exemplary embodiment and the battery cell path determination apparatus according to the second exemplary embodiment. It can be determined whether or not.
  • the description of the predetermined reference capacity value is described in the battery cell path determination method according to the first embodiment of the present invention described above, and the description of the reference number is described in the second embodiment of the present invention described above. Since the following battery cell path determination method is described, a detailed description is omitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법은, 300회 동안 배터리를 충방전하지 않아도 배터리 셀의 패스 여부를 판정하여 빠르게 배터리 셀의 패스 여부를 판정할 수 있다.

Description

배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법
본 발명은 배터리 셀의 용량을 예측하여 배터리 셀의 패스 여부를 판정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
배터리는 전원으로서 휴대전화로 대표되는 모바일 단말기에 넓게 보급되어 있다. 최근, 환경보호의 고조와 함께 태양광 발전이나 풍력 발전과 같은 재생 가능 에너지가 주목되고 그 에너지를 축전하는 용도로서 배터리가 주목 받아 보급되고 있다. 자동차로도 배터리를 탑재한 하이브리드 자동차나 전기 자동차가 보급되고 있다.
한편 이러한 배터리는 제작을 완료한 후, 배터리 셀이 소정의 기준 용량을 만족하도록 제작되었는지를 확인하기 위한 용량 검증 공정을 수행한다.
종래의 배터리 셀의 용량 검증 검증의 방법은, 배터리 셀을 300 사이클 이상의 고온 고율 실험(완전 충전-완전 방전 사이클)을 통해 배터리 셀이 기준 용량을 만족하도록 제작되었는지를 확인하였다.
이와 같은 종래 기술은 배터리 셀을 완전 충전-완전 방전 사이클을 300회 수행해야 되므로 약 750시간 이상이 걸리는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명에서는 종래의 배터리 셀의 용량 검증 방법을 보다 빠르게 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제안한다.
(특허문헌 0001) 한국공개특허공보 KR 1440719 B1
본 발명은 배터리 셀을 용량 검증을 보다 빠르게 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 원하는 신뢰도에 따라 배터리 셀 용량 검증을 빠르게 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부, 상기 배터리를 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈, 상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부를 포함하여 구성되며, 상기 배터리 셀 패스 판정부는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부, 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부, 상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단부는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부, 상기 배터리 셀을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈, 상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부를 포함하여 구성되며, 상기 배터리 셀 패스 판정부는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부, 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트부, 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단부는, 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부, 상기 배터리 셀을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈, 상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부를 포함하여 구성되며, 상기 배터리 셀 패스 판정부는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부, 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부, 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트부, 상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단부는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값이고, 상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계, 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계, 상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클 별 용량 값 도출 단계, 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계, 상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단 단계는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계, 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계, 상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단 단계는, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계, 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계, 상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계, 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계, 상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 판단 단계는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값이고, 상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
본 발명은, 300회 동안 배터리를 충방전하지 않아도 배터리 셀의 패스 여부를 판정할 수 있다.
또한, 본 발명은 빠르게 배터리 셀의 패스 여부를 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸
순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
1. 본 발명의 배터리 셀 패스 판정 장치.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)는, 배터리 셀이 제작되고 난 후, 소정의 횟수만큼 반복 충방전한 후의 배터리 셀의 용량이 소정의 기준 용량을 만족하도록 제작되었는지를 검증하는 장치이다.
1-1 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀(10)이 탑재되는 배터리 셀 탑재부(110), 상기 배터리 셀(10)을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈(120), 상기 배터리 셀(10)의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부(130)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 배터리 셀 탑재부(110)는, 배터리 셀 패스 판정을 하고자 하는 배터리 셀(10)을 고정시키는 구성으로, 다양한 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 셀 탑재부(110)는, 지그 형태로 구성되어, 지그의 상부에 배터리 셀(10)이 고정될 수 있다.
한편, 상기 충방전 모듈(120)은, 배터리 셀(10)을 완전 충전->소정의 시간 동안 레스트(rest)->완전 방전->소정의 시간 동안 레스트(rest)시킬 수 있다.
이때 완전 충전 또는 완전 방전 과정에서 배터리 셀(10)은 1CP(Constant Power)로 충전 또는 방전될 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀 패스 판정부(130)는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부(131), 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부(132), 상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부(133)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 용량 값 도출부(131)는, 다양한 공지된 기술을 사용하여 배터리 셀의 용량을 도출할 수 있다.
예를 들어, 배터리 셀의 개방 전압을 기반으로 배터리 셀의 용량을 도출하거나, 완전 충전-완전 방전 사이클에서 사용된 전류량을 계산하여 배터리 셀의 용량을 도출할 수 있다.
상기 용량 상승 값 산출부(132)에서 산출되는 용량 상승 값은 아래 수식을 통해 산출될 수 있다.
(수식)
용량 상승 값 = 사이클별 용량 값(capacity(t))-초기 용량 값(capacity(1))
즉, 각 사이클을 수행한 후 도출되는 사이클별 용량 값에서 초기 용량 값을 뺀 값으로 산출될 수 있다.
한편, 상기 판단부(133)는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면 해당 배터리 셀을 패스로 판정하고, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 용량 값 이하이면, 배터리 셀을 불량으로 판정할 수 있다.
한편, 상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 소정의 기준 용량 값을 1.006으로 정하면, 이는, 소정 300회 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 배터리 셀에 대해 배터리 셀 패스 판정하는 것과 비교할 때 77%의 신뢰도를 가질 수 있다.
1-2 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치
도 2는 본 발명의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀(10)이 탑재되는 배터리 셀 탑재부(110), 상기 배터리 셀(10)을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈(120), 상기 배터리 셀(10)의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 배터리 셀 탑재부(110) 및 충방전 모듈(120)은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 배터리 셀 패스 판정부(130)는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부(131), 초기 용량(1) 대비 배터리 셀의 용량이 다시 초기 용량(1)으로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트하는 카운트부(134), 상기 용량 도출부(131)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어 상기 카운트부(134)는, 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하는 과정에서 상기 도출된 사이클 별 용량 값이 초기 용량 값 이하가 되는 사이클의 횟수를 카운트할 수 있다.
상기 판단부(133)는, 상기 용량 도출부(131)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 상기 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
한편, 상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 기준 횟수를 50회로 정하면, 이는, 소정의 300회 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 배터리 셀에 대해 배터리 셀 패스 판정하는 것과 비교할 때 83%의 신뢰도를 가질 수 있다.
1-3 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치
도 3은 본 발명의 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치(100)는, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀(10)이 탑재되는 배터리 셀 탑재부(110), 상기 배터리 셀(10)을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈(120), 상기 배터리 셀(10)의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부(130)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 배터리 셀 패스 판정부(130)는, 상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부(131), 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부(132), 상기 용량 도출부(131)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트부(134), 상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 용량 도출부(131)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀 탑재부(110), 충방전 모듈(120), 용량 도출부(131), 용량 상승 값 산출부(132) 및 카운트부(134)의 각 동작은 상술한 제1 실시예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치 또는 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치에 설명되어 있는 각 구성의 동작과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치의 판단부(133)는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 상기 용량 도출부(131)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정할 수 있다.
다시 말해, 상기 산출된 용량 상승 값과 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 앤드(and) 조건으로 만족하는 경우에만 배터리 셀 패스로 판정할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치는 상술한 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치 및 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치에 비해 보자 정확하게 배터리 셀 패스 여부를 판정할 수 있다.
한편, 상기 소정의 기준 용량 값에 대한 설명은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치에 설명되어 있고, 상기 기준 횟수에 대한 설명은 앞서 설명한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치에 설명되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법.
2-1 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 설명한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계(S101), 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S201), 상기 완전 충전-완전방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계(S301), 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계(S401), 상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계(S501)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 배터리 셀 연결 단계(S101)는, 배터리 셀 패스 판정을 하고자 하는 배터리 셀을 고정시키는 절차일 수 있다. 예를 들어, 지그의 상부에 배터리 셀을 고정시키는 과정일 수 있다.
한편, 상기 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S201)는, 배터리 셀(10)을 완전 충전->소정의 시간 동안 레스트(rest)->완전 방전->소정의 시간 동안 레스트(rest) 절차를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 완전 충전 또는 완전 방전 과정에서 배터리 셀(10)은 1CP(Constant Power)로 충전 또는 방전될 수 있다.
한편, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S301)는, 다양한 공지된 기술을 사용하여 배터리 셀의 용량을 도출할 수 있다.
예를 들어, 배터리 셀의 개방 전압을 기반으로 배터리 셀의 용량을 도출하거나, 완전 충전-완전 방전 사이클에서 사용된 전류량을 계산하여 배터리 셀의 용량을 도출할 수 있다.
한편, 상기 용량 상승 값 산출 단계(S401)에서 산출되는 용량 상승 값은 아래 수식을 통해 산출될 수 있다.
(수식)
용량 상승 값 = 사이클별 용량 값(capacity(t))-초기 용량 값(capacity(1))
즉, 각 사이클을 수행한 후 도출되는 사이클별 용량 값에서 초기 용량 값을 뺀 값으로 산출될 수 있다.
한편, 상기 판단 단계(S501)는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정(S701)할 수 있고, 소정의 기준 용량 값보다 작은 경우, 불량으로 판단(S601)할 수 있다.
한편, 상기 소정의 기준 용량 값은, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 소정의 기준 용량 값을 1.006으로 정하면, 이는, 소정300회 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 배터리 셀에 대해 배터리 셀 패스 판정하는 것과 비교할 때 77%의 신뢰도를 가질 수 있다.
2-2 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 설명한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계(S102), 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S202), 상기 완전 충전-완전방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계(S302), 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S302)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계(S402), 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S302)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계(S502)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀 연결 단계(S102), 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S202) 및 사이클별 용량 값 도출 단계(S302) 각각은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법의 배터리 셀 연결 단계(S101), 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S201) 및 사이클별 용량 값 도출단계(S301)와 동일한 단계로, 앞서 본 발명의 제1 실시 예에 다른 배터리 셀 패스 판정 방법에 설명되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 카운트 단계(S402)는, 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하는 과정에서 상기 도출된 사이클 별 용량 값이 초기 용량 값이 되는 사이클의 횟수를 카운트할 수 있다.
한편, 상기 판단 단계(S502)는, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정(S702)하고, 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 작거나 같은 경우, 불량으로 판단(S602)할 수 있다.
이때, 상기 기준 횟수는, 소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행 후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 기준 횟수를 50회로 정하면, 이는, 소정의 300회 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 배터리 셀에 대해 배터리 셀 패스 판정하는 것과 비교할 때 83%의 신뢰도를 가질 수 있다.
2-3 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법을 설명한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법은, 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계(S103), 상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S203), 상기 완전 충전-완전방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량(capacity(t)) 값을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계(S303), 상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계(S403), 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S303)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계(S503), 상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S303)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계(S603, S703)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀 연결 단계(S103), 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S203) 및 사이클별 용량 값 도출 단계(S303)는, 각각은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법의 배터리 셀 연결 단계(S101), 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계(S201) 및 사이클별 용량 값 도출 단계(S301)와 동일한 단계로, 앞서 본 발명의 제1 실시 예에 다른 배터리 셀 패스 판정 방법에 설명되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 카운트 단계(S503)는 앞서 설명한 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법의 카운트 단계(S402)와 동일한 단계로, 앞서 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법에 설명되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 판단 단계(S603, S703)는, 상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판단(S903)할 수 있고, 둘 중 하나라도 기준보다 작을 경우에는 배터리 셀 불량으로 판단(S803)할 수 있다.
다시 말해, 상기 산출된 용량 상승 값과 상기 사이클별 용량 값 도출 단계(S303)에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 앤드(and) 조건으로 만족하는 경우에만 배터리 셀 패스로 판정할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치는 상술한 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치 및 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 장치에 비해 보다 정확하게 배터리 셀 패스 여부를 판정할 수 있다.
한편, 상기 소정의 기준 용량 값에 대한 설명은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법에 설명되어 있고, 상기 기준 횟수에 대한 설명은 앞서 설명한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 셀 패스 판정 방법에 설명되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부;
    상기 배터리 셀을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈;
    상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 배터리 셀 패스 판정부는,
    상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별로 상기 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부;
    상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부;
    상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단부는,
    상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 기준 용량 값은,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  3. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부;
    상기 배터리 셀을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈;
    상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 배터리 셀 패스 판정부는,
    상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별로 상기 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부;
    상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트부;
    상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단부는,
    상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기준 횟수는,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  5. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀이 탑재되는 배터리 셀 탑재부;
    상기 배터리 셀을 충전 및 방전 시키는 충방전 모듈;
    상기 배터리 셀의 패스 여부를 결정하는 배터리 셀 패스 판정부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 배터리 셀 패스 판정부는,
    상기 배터리 셀의 완전 충전-완전 방전 사이클을 진행하면서 각 사이클 별로 상기 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 용량 도출부;
    상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출부;
    상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트부;
    상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단부는,
    상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 용량 도출부에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소정의 기준 용량 값은,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값이고,
    상기 기준 횟수는,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 장치.
  7. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계;
    상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계;
    상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계;
    상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계;
    상기 산출된 용량 상승 값을 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단 단계는,
    상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 소정의 기준 용량 값은,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
  9. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계;
    상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계;
    상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계;
    상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계;
    상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단 단계는,
    상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기준 횟수는,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
  11. 배터리 셀 패스를 판정하고자 하는 배터리 셀을 배터리 셀 패스 판정 장치에 연결하는 배터리 셀 연결 단계;
    상기 배터리 셀에 대해 완전 충전-완전 방전 사이클을 반복 수행하는 완전 충전-완전 방전 사이클 수행 단계;
    상기 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행하면서, 각 사이클 별 배터리 셀의 용량 값(capacity(t))을 도출하는 사이클별 용량 값 도출 단계;
    상기 도출된 사이클 별 용량 값으로부터 용량 상승 값을 산출하는 용량 상승 값 산출 단계;
    상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 횟수를 카운트 하는 카운트 단계;
    상기 산출된 용량 상승 값 및 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수를 기반으로 배터리 셀 패스 여부를 판단하는 판단 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 판단 단계는,
    상기 산출된 용량 상승 값이 소정의 기준 용량 값보다 크면서, 동시에 상기 사이클별 용량 값 도출 단계에서 도출한 각 사이클에서의 배터리 셀의 용량 값이 최초의 완전 충전-완전 방전 사이클을 수행한 후 도출된 배터리 셀의 초기 용량(capacity(1)) 이하로 내려오는 완전 충전-완전 방전 사이클의 카운트 횟수가 기준 횟수보다 큰 경우, 해당 배터리 셀을 패스로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 소정의 기준 용량 값은,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값이고,
    상기 기준 횟수는,
    소정의 완전 충전-완전 방전 사이클 진행후의 셀-패스 용량 값에 대한 소정의 신뢰도에 대응되는 값인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 패스 판정 방법.
PCT/KR2020/010998 2019-08-23 2020-08-18 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법 WO2021040307A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20857959.9A EP4001939A4 (en) 2019-08-23 2020-08-18 DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING IF A BATTERY CELL HAS PASSED
JP2022512417A JP7258227B2 (ja) 2019-08-23 2020-08-18 バッテリーセルのパス判定装置及び方法
US17/637,155 US12013441B2 (en) 2019-08-23 2020-08-18 Apparatus and method for determining whether battery cell has passed

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0103876 2019-08-23
KR1020190103876A KR20210023544A (ko) 2019-08-23 2019-08-23 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021040307A1 true WO2021040307A1 (ko) 2021-03-04

Family

ID=74683557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/010998 WO2021040307A1 (ko) 2019-08-23 2020-08-18 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4001939A4 (ko)
JP (1) JP7258227B2 (ko)
KR (1) KR20210023544A (ko)
WO (1) WO2021040307A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990039187A (ko) * 1997-11-11 1999-06-05 정몽규 전기자동차의 배터리 관리 및 배터리 충전제어 방법
JP2003092838A (ja) * 2001-09-19 2003-03-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電気機器、コンピュータ装置、インテリジェント電池、電池診断方法、電池状態表示方法、およびプログラム
CN102012487A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 中兴通讯股份有限公司 一种电池充电的检测方法及充电检测装置
JP2012154839A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Yokogawa Electric Corp 寿命予測評価装置および寿命予測評価方法
KR101440719B1 (ko) 2013-02-26 2014-09-17 한국항공대학교산학협력단 충전전압 특성을 이용한 충전 배터리 고장 예측 시스템, 장치 및 방법
KR20150045600A (ko) * 2013-10-21 2015-04-29 주식회사 레보 배터리 시험기 및 그 제어방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7688075B2 (en) * 2005-04-20 2010-03-30 Sion Power Corporation Lithium sulfur rechargeable battery fuel gauge systems and methods
US7576545B2 (en) * 2006-10-18 2009-08-18 Honeywell International Inc. Lithium-ion battery prognostic testing and process
JP6060980B2 (ja) * 2013-02-06 2017-01-18 日本電気株式会社 劣化判定方法、蓄電装置の製造方法、劣化判定装置、及び、プログラム
US10126373B2 (en) * 2015-02-27 2018-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Inspection method of secondary battery
KR101894131B1 (ko) * 2015-12-18 2018-08-31 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질의 수명 평가 방법
JP2018091631A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 株式会社日本マイクロニクス スクリーニング方法、スクリーニング装置、及び二次電池の製造方法
US10122042B2 (en) * 2017-01-12 2018-11-06 StoreDot Ltd. Increasing cycling lifetime of fast-charging lithium ion batteries
JP6494840B1 (ja) * 2018-07-10 2019-04-03 株式会社ユーパーツ バッテリーユニットの検査装置、バッテリーユニットの検査方法およびプログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990039187A (ko) * 1997-11-11 1999-06-05 정몽규 전기자동차의 배터리 관리 및 배터리 충전제어 방법
JP2003092838A (ja) * 2001-09-19 2003-03-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電気機器、コンピュータ装置、インテリジェント電池、電池診断方法、電池状態表示方法、およびプログラム
CN102012487A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 中兴通讯股份有限公司 一种电池充电的检测方法及充电检测装置
JP2012154839A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Yokogawa Electric Corp 寿命予測評価装置および寿命予測評価方法
KR101440719B1 (ko) 2013-02-26 2014-09-17 한국항공대학교산학협력단 충전전압 특성을 이용한 충전 배터리 고장 예측 시스템, 장치 및 방법
KR20150045600A (ko) * 2013-10-21 2015-04-29 주식회사 레보 배터리 시험기 및 그 제어방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4001939A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022544858A (ja) 2022-10-21
KR20210023544A (ko) 2021-03-04
US20220283233A1 (en) 2022-09-08
JP7258227B2 (ja) 2023-04-14
EP4001939A4 (en) 2022-08-24
EP4001939A1 (en) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020076127A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2016064171A1 (ko) 배터리의 soc 보정 시스템 및 방법
WO2015126035A1 (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
WO2014084628A1 (ko) 배터리 전류 측정 장치 및 그 방법
WO2020085722A1 (ko) 중대형 셀 모듈의 폭발 압력 예측 시스템 및 이를 이용한 중대형 셀 모듈의 폭발 압력 예측 방법
WO2020055117A1 (ko) 배터리 관리 장치
WO2019088746A1 (ko) 배터리 soc 추정 장치 및 방법
WO2020080881A1 (ko) 배터리 관리 장치
WO2019212148A1 (ko) 이차 전지 테스트 장치 및 방법
WO2022080871A1 (ko) 충방전 테스트 시스템 및 충방전 테스트 방법
WO2021107323A1 (ko) 배터리 셀 이상 퇴화 진단 장치 및 방법
WO2020189998A1 (ko) 배터리 뱅크 제어 장치 및 방법
WO2022158948A2 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2022177291A1 (ko) 배터리 관리 시스템, 배터리 팩, 에너지 저장 시스템 및 배터리 관리 방법
WO2019093625A1 (ko) 충전 제어 장치 및 방법
WO2021040307A1 (ko) 배터리 셀 패스 판정 장치 및 방법
WO2018030636A1 (ko) 배터리 팩
WO2019156403A1 (ko) 이차 전지 상태 추정 장치 및 방법
WO2022250390A1 (ko) 배터리 모니터링 장치 및 방법
WO2022108344A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2022124773A1 (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
WO2022114826A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2022019703A1 (ko) 배터리를 진단하기 위한 장치 및 그 방법
WO2021040306A1 (ko) 배터리 soh 예측 방법 및 이를 적용한 배터리 팩
WO2020076126A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20857959

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022512417

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020857959

Country of ref document: EP

Effective date: 20220221