WO2022019532A1 - 전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법 - Google Patents

전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법 Download PDF

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WO2022019532A1
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김철택
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Definitions

  • the present invention relates to a battery cell capacity measuring device and a battery cell capacity measuring method, and more particularly, to a battery cell capacity measuring device and a battery cell capacity measuring method using a thermoelectric element.
  • secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. depending on the composition of the electrode and electrolyte.
  • secondary batteries include a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case.
  • the electrode assembly built into the battery case consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is a power generating element capable of charging and discharging. It is classified into a jelly-roll type wound with a separator interposed therebetween, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.
  • the positive electrode and the negative electrode are formed by applying a positive electrode slurry containing a positive electrode active material and a negative electrode slurry containing a negative electrode active material to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector, respectively to form a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer, followed by drying and rolling them do.
  • Such secondary batteries are evaluated for various performances in order to detect defective products or to improve their performance during a manufacturing process, and a typical example of the performance of such a secondary battery is the capacity of the battery.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional battery cell capacity measuring device.
  • a conventional battery cell capacity measuring apparatus 10 includes a jig 12 on which a battery cell 11 is mounted, a charge/discharge unit 13 for charging and discharging the battery cell, and the battery cell and the jig are accommodated therein. and a charging/discharging chamber 14 that is The battery cell is repeatedly charged and discharged by the charging/discharging unit, and the capacity of the battery cell is calculated therefrom.
  • the temperature inside the battery cells must be adjusted to the desired temperature before charging and discharging.
  • the temperature inside the chamber is generally adjusted to a specific temperature, and the temperature inside the battery cell is waited until the temperature inside the chamber is reached.
  • a long standby time is required until the temperature inside the battery cell becomes the same as the temperature inside the chamber, and there is a problem that the charging/discharging experiment takes a long time due to the waiting time.
  • Patent Document 1 Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-0122116
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and a battery cell capacity measurement device and battery cell capacity measurement that can reduce the time required to adjust the internal temperature of the battery cell to a target temperature during charging and discharging of the battery cell
  • the purpose is to provide a method.
  • An apparatus for measuring battery cell capacity includes: a jig to which a battery cell is mounted and which can press the battery cell from both sides; a charging/discharging unit connected to the battery cell; and a charging/discharging chamber accommodating the jig and the battery cell, and a thermoelectric element for temperature control of the battery cell is formed on an outer surface of the jig.
  • the jig includes a lower plate on which the battery cell is mounted; and an upper plate for pressing the battery cell from an upper portion, wherein the thermoelectric element has a plate shape contacting at least one of a lower surface of the lower plate and an upper surface of the upper plate.
  • the lower plate and the upper plate are made of a thermally conductive metal material selected from the group including aluminum and iron.
  • the battery cell capacity measuring apparatus further includes a chiller for absorbing heat emitted from the thermoelectric element.
  • the chiller may include a refrigerant supply located outside the chamber; and a cooling plate connected to the refrigerant supply source inside the chamber and in contact with an outer surface of the thermoelectric element.
  • the battery cell capacity measuring apparatus further includes a temperature control unit for controlling the temperature of the chamber and the thermoelectric element and the operation of the chiller.
  • the battery cell capacity measuring apparatus further includes a controller for controlling the operation of the temperature control unit and the charging/discharging unit, and calculating the capacity of the battery cell.
  • the battery cell capacity measuring apparatus further includes a temperature sensor installed in the chamber and disposed adjacent to the battery cell.
  • the present invention provides a method for measuring a battery cell capacity using the battery cell capacity measuring apparatus described above, the method comprising: mounting a battery cell on a jig accommodated in a chamber; setting a temperature of the thermoelectric element so that the battery cell reaches a target temperature; and charging and discharging the battery cells that have reached the target temperature, and measuring the capacity of the battery cells therefrom.
  • the temperature of the thermoelectric element is set to be in a temperature range of 1 to 10°C higher than the target temperature.
  • the target temperature may be room temperature.
  • the battery cell capacity measurement method further includes the step of charging and discharging the battery cell at a predetermined temperature before the step of setting the temperature of the thermoelectric element.
  • the battery cell capacity measurement method further comprises the steps of setting the temperature of the thermoelectric element so that the temperature of the battery cell reaches a temperature in a range different from the target temperature after the capacity measurement, and charging and discharging the battery cell.
  • the present invention disposes a thermoelectric element capable of heating or cooling the battery cell to a predetermined temperature on the outer surface of a jig for pressing the battery cell, and heating or cooling the battery cell through the thermoelectric element, thereby heating or cooling the battery cell during charging and discharging of the battery cell. It is possible to reduce the time required for the temperature inside the cell to reach the target temperature.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional battery cell capacity measuring device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a battery cell capacity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a battery cell capacity measuring device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a method for measuring battery cell capacity according to the present invention.
  • 5 is a graph showing battery cell capacity according to temperature.
  • thermoelectric element 8 is a graph showing the time required for the temperature rise of the thermoelectric element in the embodiment according to the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing the capacity of a battery cell according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
  • “under” another part it includes not only cases where it is “directly under” another part, but also cases where another part is in between.
  • “on” may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a battery cell capacity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the battery cell 110 is mounted, and a jig 120 capable of pressing the battery cell 110 from both sides. ; a charging/discharging unit 130 connected to the battery cell 120 ; It includes a charging/discharging chamber 140 accommodating the jig 120 and the battery cell 110 , and a thermoelectric element 150 for temperature control of the battery cell is formed on an outer surface of the jig 120 .
  • the temperature inside the chamber in which the battery cell is stored is set to the target temperature, and the temperature inside the battery cell is adjusted to the target temperature.
  • the temperature change per hour of the battery cell is about 1 to 2° C. per minute, a long standby time is required when the difference between the initial battery cell temperature and the target battery cell temperature is large.
  • the present invention disposes a thermoelectric element capable of heating or cooling the battery cell to a predetermined temperature on the outer surface of a jig for pressing the battery cell, and heating or cooling the battery cell through the thermoelectric element, thereby heating or cooling the battery cell during charging and discharging of the battery cell. It is possible to reduce the time required for the temperature inside the cell to reach the target temperature.
  • thermoelectric element as a means for controlling the temperature
  • heating and cooling of the battery can be performed as one device, and the configuration of the device is simpler than when a heat exchange fluid is used for temperature control.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 100 includes a jig 120 capable of pressing and fixing the battery cell 110 .
  • the jig 120 may include a pair of pressure plates to pressurize and fix the battery cell 110, for example, to pressurize the battery cell 110 from both sides. have.
  • the jig 120 includes a lower plate 122 on which the battery cell 110 is mounted; and an upper plate 121 for pressing the battery cell from above.
  • an electrode assembly having a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode is accommodated in a battery case.
  • the positive electrode and the negative electrode have a form in which an electrode slurry including an electrode active material is applied on a current collector.
  • the current collector may be a positive electrode current collector or a negative electrode current collector
  • the electrode active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material
  • the electrode slurry may further include a conductive material and a binder in addition to the electrode active material.
  • the positive electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 ⁇ m.
  • the positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated on the surface of the can be used.
  • the current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam body, and non-woven body are possible.
  • a sheet for a negative electrode current collector it is generally made to a thickness of 3 to 500 ⁇ m.
  • a negative current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery.
  • Carbon, nickel, titanium, a surface-treated material such as silver, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used.
  • the bonding strength of the negative electrode active material may be strengthened by forming fine irregularities on the surface, and may be used in various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam, non-woven body, and the like.
  • the positive active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, as a lithium transition metal oxide, containing two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) substituted with one or more transition metals.
  • a lithium transition metal oxide containing two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) substituted with one or more transition metals.
  • LiNiO 2 lithium nickel oxide
  • LiNiO 2 lithium manganese oxide substituted with one or more transition metals
  • Formula LiNi 1-y M y O 2 Lithium nickel-based oxide represented by; Li 1+z Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , Li 1+z Ni 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 , etc.
  • the negative electrode active material includes, for example, carbon such as non-graphitizable carbon and graphitic carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ⁇ x ⁇ 1), Li x WO 2 (0 ⁇ x ⁇ 1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : metal composite oxides such as Al, B, P, Si, elements of Groups 1, 2, and 3 of the periodic table, halogen; 0 ⁇ x ⁇ 1;1 ⁇ y ⁇ 3;1 ⁇ z ⁇ 8); lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloys; tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , metal oxides such as Bi 2 O 5 ; conductive polymers such as polyacetylene; A Li
  • the conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive active material.
  • a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery.
  • graphite such as natural graphite or artificial graphite
  • carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black
  • conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers
  • metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder
  • conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate
  • conductive metal oxides such as titanium oxide
  • Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.
  • the binder is a component that assists in bonding between the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, poly propylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.
  • the separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.
  • the pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 ⁇ m, and the thickness is generally 5 to 300 ⁇ m.
  • a separation membrane For example, olefin polymers, such as chemical-resistant and hydrophobic polypropylene; A sheet or non-woven fabric made of glass fiber or polyethylene is used.
  • a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.
  • the battery case is not particularly limited as long as it is used as an exterior material for battery packaging, and a cylindrical, prismatic, or pouch type may be used, but in detail, a pouch type battery case may be used.
  • the pouch-type battery case is typically made of an aluminum laminate sheet, and may include an inner sealant layer for sealing, a metal layer preventing material penetration, and an outer resin layer forming the outermost layer of the case. A detailed description thereof will be omitted.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 100 may include a charging/discharging unit 130 for charging and discharging the battery cells 110 .
  • a positive electrode tab and a negative electrode tab are respectively formed from a positive electrode and a negative electrode in the electrode assembly of the battery cell, and a positive electrode lead and a negative electrode lead connected thereto are formed on the positive electrode tab and the negative electrode tab.
  • the charging/discharging unit 130 may be connected to a positive electrode lead and a negative electrode lead, respectively, to apply a predetermined voltage and current to the battery cell.
  • the battery cell 110 and the jig 120 may be accommodated in the charge/discharge chamber 140 .
  • the charging/discharging unit 130 may be connected to the battery cell 110 outside the charging/discharging chamber 140 .
  • a cable connected to the charging/discharging unit 130 may pass through the outer wall of the charging/discharging chamber 140 to be connected to the battery cell 110 .
  • the temperature of the battery cell 110 is controlled by the thermoelectric element 150 .
  • the thermoelectric element 150 means an element in which heat absorption occurs on one side and heat generation occurs on the other side according to the direction of the current. That is, in the present invention, since both the cooling and heating of the battery cell are performed by a thermoelectric element, there is no need to separately provide a heating device and a cooling device for heating and cooling the battery cell, thereby simplifying the configuration of the device. .
  • thermoelectric element 150 there is no particular limitation on the type of the thermoelectric element 150, and a thermoelectric power generating device using the Seebeck effect, which is an effect of generating an electromotive force due to a temperature difference. Conversely, when a current is applied, heat is absorbed (or A cooling device using the Peltier effect, which is an effect generated), may be used.
  • the thermoelectric element forms a thermoelectric material composed of N-type and P-type semiconductors between a metal substrate such as aluminum or a ceramic substrate such as alumina (Al 2 O 3 ), and the N-type thermoelectric material and the P-type thermoelectric material are used as electrodes. It may be manufactured in a bulk (Bulk) structure connected in series. Details of other thermoelectric elements are already known to those skilled in the art, so detailed descriptions thereof will be omitted.
  • thermoelectric element 150 is formed on the outer surface of the jig 120 . That is, the thermoelectric element 150 may be in the form of a substrate in contact with at least one of the lower surface of the lower plate 122 and the upper surface of the upper plate 121 .
  • the thermoelectric element 150 may be formed on only one of the lower surface of the lower plate 122 and the upper surface of the upper plate 121 , and as shown in FIG. 2 , the lower surface of the lower plate 122 or the upper surface of the upper plate 121 . It may be formed in only one of them.
  • thermoelectric element 150 By forming the thermoelectric element 150 on the outer surface of the jig 120 in this way, when the thermoelectric element 150 is heated or cooled, the upper plate 121 or the lower plate 122 constituting the jig 120 is passed through.
  • the battery cell 110 is indirectly heated or cooled.
  • the lower plate 122 and the upper plate 121 may be made of a thermally conductive metal material selected from the group consisting of aluminum and iron.
  • thermoelectric element 150 by forming the thermoelectric element 150 on the outer surface of the jig 120 in this way to indirectly heat or cool the battery cell 110 , the battery cell 110 closes the surface facing the thermoelectric element 150 . A sudden temperature change can be prevented.
  • a temperature control device such as a thermoelectric element is directly adjacent to the outer surface of the battery cell, the vicinity of the surface of the battery cell in contact with the thermoelectric element may be overheated or cooled, resulting in damage to the surface or an unexpected reaction on the surface.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 100 further includes a temperature control unit 160 for controlling the temperature of the charging/discharging chamber 140 and the thermoelectric element 150 .
  • the temperature controller 160 may control the temperature of the air inside the charging/discharging chamber 140 to a predetermined temperature required for charging and discharging.
  • the temperature controller 160 may maintain a constant temperature inside the charge/discharge chamber 140 .
  • the temperature controller 160 may control the temperature of the thermoelectric element 150 so that the temperature inside the battery cell reaches a target temperature.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 100 may further include a temperature sensor (not shown), which is installed in the charge/discharge chamber 140 , for example, so as to be adjacent to the battery cell 110 . By being disposed, the temperature inside the battery cell 110 can be sensed.
  • the temperature sensor may measure the surface temperature of an adjacent battery cell, and this may be defined as a temperature inside the battery cell.
  • the temperature controller 160 sets the thermoelectric element 150 to a predetermined temperature to adjust the temperature inside the battery cell to a target temperature.
  • the thermoelectric element 150 reaches a predetermined temperature, the battery cell is heated or cooled until it reaches the target temperature.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 100 may further include a controller 170 for controlling the operation of the temperature control unit 160 and the charging/discharging unit 130 and calculating the capacity of the battery cell.
  • the control unit 170 controls the temperature control unit 160 to control the thermoelectric element 150 to reach a predetermined temperature, and when the temperature inside the battery cell 110 reaches the target temperature, the temperature control unit The battery cell is charged and discharged by controlling the charging/discharging unit 130 while maintaining the internal temperature of the battery cell at the target temperature through 160 .
  • the control unit 170 obtains a charging/discharging profile and calculates the capacity of the battery cell therefrom.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a battery cell capacity measuring device according to another embodiment of the present invention.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 200 includes a jig 220 on which a battery cell 210 is mounted, and capable of pressing the battery cell 210 from both sides; a charging/discharging unit 230 connected to the battery cell; and a charging/discharging chamber 240 accommodating the jig 220 and the battery cell 210 , wherein a thermoelectric element 250 for temperature control of the battery cell is formed on the outer surface of the jig 220 .
  • the jig 220 includes a lower plate 222 on which the battery cell 210 is seated; and an upper plate 221 for pressing the battery cell 210 from an upper portion, wherein the lower plate 222 and the upper plate 221 are made of a thermally conductive metal material selected from the group including aluminum and iron.
  • thermoelectric element 250 for controlling the temperature of the battery cell is formed on the outer surface of the jig 220 , and the thermoelectric element 250 is located between the lower surface of the lower plate 222 and the upper surface of the upper plate 221 . at least one of them may be in contact.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 200 may further include a chiller 280 for absorbing heat emitted from the thermoelectric element 250 .
  • the chiller 280 serves as a heat sink for absorbing heat, and may prevent the thermoelectric element 250 from overheating and speed up the cooling rate when the thermoelectric element 250 is cooled, and the thermoelectric element 250 . It is possible to further expand the cooling range of
  • the chiller 280 may include a refrigerant supply 281 positioned outside the charge/discharge chamber 240; and a cooling plate 282 connected to the refrigerant supply source 281 in the charging/discharging chamber 240 and in contact with the outer surface of the thermoelectric element 250 .
  • the cooling plate 282 may be made of a metal material having excellent thermal conductivity, such as copper, aluminum, nickel, iron, etc., and is connected to the refrigerant supply source 281 inside the cooling plate 282, and the refrigerant moves.
  • a flow path (not shown) may be formed.
  • the battery cell capacity measuring apparatus 200 may further include a temperature controller 260 for controlling the temperature of the chamber and the thermoelectric element 250 and the operation of the chiller 280 .
  • the temperature control unit 260 may control the temperature of the thermoelectric element 250 so that the temperature inside the battery cell reaches a target temperature. It may further include a temperature sensor (not shown) disposed. Specifically, the temperature sensor may measure the surface temperature of an adjacent battery cell, and this may be defined as a temperature inside the battery cell.
  • the temperature controller 260 sets the thermoelectric element 250 to a predetermined temperature to adjust the temperature of the battery cell to a target temperature.
  • the thermoelectric element 250 reaches a predetermined temperature, the battery cell is heated or cooled until it reaches the target temperature. At this time, when the battery cell is cooled, the chiller 280 assists in cooling the battery cell through the thermoelectric element 250 .
  • the battery cell capacity measuring apparatus 200 may further include a controller 270 for controlling the operation of the temperature control unit 260 and the charging/discharging unit 240 , and calculating the capacity of the battery cell.
  • the content of the control unit is the same as described above.
  • the present invention provides a battery cell capacity measuring method using the battery cell capacity measuring device as described above.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a method for measuring battery cell capacity according to the present invention.
  • the method for measuring the battery cell capacity includes the steps of mounting the battery cell on a jig accommodated in the chamber (S10); setting a temperature of the thermoelectric element so that the battery cell reaches a target temperature (S20); and charging and discharging the battery cells that have reached the target temperature, and measuring the capacity of the battery cells therefrom (S30).
  • the present invention provides a battery cell by disposing a thermoelectric element capable of heating or cooling the battery cell to a predetermined temperature on the outer surface of a jig for pressing the battery cell and heating or cooling the battery cell through the thermoelectric element. It is possible to reduce the time required for the internal temperature of the battery cell to reach a target temperature during charging and discharging.
  • thermoelectric element as a means for controlling the temperature
  • heating and cooling of the battery can be performed as one device, and it is simpler than when a heat exchange fluid is used for temperature control.
  • the battery cell is mounted on a jig accommodated in the chamber.
  • the pouch-type battery cell as described above may be used.
  • the chamber is closed and sealed to maintain the chamber at a constant temperature.
  • a temperature sensor may be installed adjacent to the battery cell.
  • the temperature of the thermoelectric element is set so that the battery cell reaches a target temperature.
  • the target temperature reached by the battery cell means the temperature inside the battery cell.
  • the temperature setting of the thermoelectric element may be performed through the aforementioned control unit and temperature control unit.
  • the temperature of the thermoelectric element set by the control unit and the temperature control unit is preferably set higher than the target temperature. This is because, in the capacity measuring device according to the present invention, the thermoelectric element heats or cools the battery cell via the jig in a state located on the outer surface of the jig, so that the temperature inside the battery cell is lower than the temperature of the thermoelectric element.
  • the temperature of the thermoelectric element may be set to be in a temperature range of 1 to 10°C higher than the target temperature, and in detail, may be set to be in a temperature range of 3 to 7°C higher than the target temperature.
  • the temperature range of the thermoelectric element is set as described above, the temperature inside the battery cell may reach the target temperature.
  • the temperature of the thermoelectric element is the same as the target temperature, the actual temperature inside the battery cell may be lower than the target temperature, and in this case, the measured capacity of the battery cell may be smaller than the capacity of the battery cell at the target temperature.
  • the temperature of the thermoelectric element may be set higher than the target temperature.
  • the battery cell When it is confirmed that the internal temperature of the battery cell has reached the target temperature through the thermoelectric element, the battery cell is charged and discharged. At this time, the battery cell may be charged by applying a constant current. Specifically, a process of charging a battery cell at a predetermined C-rate, and discharging the battery cell at a predetermined C-rate after a period of rest when the battery cell reaches a final voltage can be repeated. From this, a charging/discharging profile according to time of the battery cell may be obtained, and the capacity may be measured from the amount of discharge per hour or the amount of charge.
  • the charging and discharging rates in charging and discharging of the battery cell may be the same.
  • the citrate may be 0.1 to 0.7C during charging and discharging, and specifically 0.3 to 0.5C.
  • the rate is less than the above range, the charging/discharging speed is slow and it may take a lot of time.
  • the target temperature is room temperature.
  • 5 is a graph showing the time required for the temperature rise of the thermoelectric element in the embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 5 , it can be seen that the capacity measurement value varies according to the temperature for the same battery cell. However, as shown in FIG. 5 , the capacity measured at 0° C. has a different pattern, and since most of the actual battery cells are used at room temperature, the capacity measured at room temperature can be determined as the capacity of the battery cell according to the present invention.
  • the performance of the battery can be measured by charging and discharging the battery cell at different temperatures before measuring the capacity.
  • the method for measuring battery cell capacity may further include charging and discharging the battery cell at a predetermined temperature before setting the temperature of the thermoelectric element.
  • charging and discharging may be repeated by changing the temperature of the battery cell, and other characteristics of the battery cell may be evaluated.
  • Other characteristics of the battery cell include, for example, output characteristics or lifespan characteristics of the battery cell.
  • the temperature inside the battery cell can be controlled by cooling or heating the battery cell through a thermoelectric element or adjusting the temperature of the chamber to a desired temperature.
  • the battery cell is charged and discharged in a state where the temperature inside the battery cell is 0°C, and the output of the battery cell can be measured at 0°C by using the HPPC method.
  • a thermoelectric element is used to cool the battery cell, or charging and discharging can be performed while the chamber temperature is 0°C.
  • the temperature inside the battery cell is increased to a target temperature (eg, room temperature) in order to measure the capacity of the battery cell according to the present invention.
  • a target temperature eg, room temperature
  • the battery cell capacity measurement method according to the present invention can reduce the time it takes for the temperature inside the battery cell to reach the target temperature by using a thermoelectric element in this process.
  • the battery cell capacity measurement method according to the present invention can measure the performance of the battery by charging and discharging the battery cells at different temperatures after the capacity measurement.
  • the battery cell capacity measurement method according to the present invention comprises the steps of setting the temperature of the thermoelectric element so that the temperature of the battery cell reaches a temperature in a range different from the target temperature after the capacity measurement, and charging and discharging the battery cell may further include. Even in this case, since the temperature of the battery cell is controlled by using the thermoelectric element, the time required for the internal temperature of the battery cell to reach a target can be shortened.
  • the temperature inside the chamber may be kept constant.
  • a positive electrode mixture was prepared.
  • a positive electrode slurry was prepared by dispersing the obtained positive electrode mixture in 1-methyl-2-pyrrolidone serving as a solvent.
  • a positive electrode was prepared by coating, drying, and pressing this slurry on both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 ⁇ m, respectively.
  • a negative electrode mixture was prepared.
  • a negative electrode slurry was prepared by dispersing this negative electrode mixture in ion-exchanged water functioning as a solvent. This slurry was coated on both sides of a copper foil having a thickness of 20 ⁇ m, dried and pressed to prepare a negative electrode.
  • LiPF 6 was dissolved to a concentration of 1.0M to obtain a non-aqueous electrolyte solution.
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • a battery cell was prepared by stacking a separator of porous polyethylene between the prepared positive electrode and the negative electrode, and storing it in a pouch, and then injecting the electrolyte solution.
  • the battery cell was mounted in a capacity measuring device. Specifically, the battery cell was mounted on a jig in the chamber and the chamber was sealed. At this time, the temperature of the chamber was set to 0 °C.
  • charging and discharging were performed using the hybrid pulse power characterization (HPPC) method, and output characteristics were measured. Specifically, charging and discharging were performed while applying a current in the form of a pulse, and a resistance value was obtained from a voltage change during discharging and charging, and the output was measured therefrom.
  • HPPC hybrid pulse power characterization
  • the capacity was measured at room temperature (25 °C). That is, the target temperature was set to room temperature in the capacity measurement.
  • To measure the capacity at room temperature means to set the temperature inside the battery cell to room temperature and measure the capacity.
  • the temperature of the thermoelectric element was set to 32° C. higher than the target temperature, the battery cell was heated, and the temperature inside the battery cell reached the target temperature (soaking). Afterwards, when the internal temperature of the battery cell reached the target temperature, the capacity was measured through charging and discharging. At this time, the battery cell is charged at 1/3C as shown in FIG.
  • thermoelectric element was set to 0° C. to cool the battery cell, and charging and discharging were performed.
  • the battery cell was mounted on a jig in the chamber and the chamber was sealed. At this time, the temperature of the chamber was set to 0 °C.
  • the temperature of the chamber was increased to a target temperature (room temperature, 25° C.), and the temperature inside the battery cell was waited until the target temperature was reached.
  • a target temperature room temperature, 25° C.
  • the capacity of the battery cell was measured in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 Thereafter, the temperature of the chamber was set to 0°C, and the temperature inside the battery cell was waited until it reached 0°C. When the temperature inside the battery cell reached 0° C., charging and discharging were performed in the same manner as in Example 1.
  • thermoelectric element was set to be the same as the target temperature (room temperature, 25°C).
  • the time required for each step was recorded. Specifically, 1) the time the chamber or thermoelectric element reaches a set temperature for heating or cooling the battery cell, 2) the time the inside of the battery cell reaches the target temperature, 3) the chamber or the thermoelectric element after measuring the capacity to 0 The time taken to adjust to °C and 4) the time for the battery cell to reach 0°C were recorded. The results are shown in Table 1. In addition, FIG. 8 shows the time required for the thermoelectric element to reach the set temperature (32° C.) in the embodiment.
  • the Example using the thermoelectric element took less time than Comparative Example 1. This means that the time for the thermoelectric element to reach the set temperature is shorter than the time for the chamber to reach the set temperature, and when the thermoelectric element is used, heat can be transferred directly to the inside of the battery cell, so that the temperature inside the battery cell reaches the target temperature. because the time is shorter.
  • the surface temperature of the side of the battery cell was measured using a temperature sensor. Specifically, the results are shown in FIG. 9 .
  • the dose measured in the dose measurement process is shown in FIG. 10 .

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Abstract

본 발명은 전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법에 관한 것으로, 상기 전지셀 용량 측정 장치는, 전지셀이 장착되며, 상기 전지셀을 양면에서 가압할 수 있는 지그; 상기 전지셀에 연결되는 충방전부; 상기 지그 및 전지셀을 수용하는 충방전 챔버를 포함하며, 상기 지그의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자가 형성된다.

Description

전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법
본 출원은 2020.07.21.자 한국 특허 출원 제10-2020-0090055호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법에 관한 것으로, 상세하게는 열전 소자를 사용한 전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.
상기 양극 및 음극은 각각 양극 집전체 및 음극 집전체에 양극 활물질을 포함하는 양극 슬러리 및 음극 활물질을 포함하는 음극 슬러리를 도포하여 양극 활물질층 및 음극 활물질층을 형성한 후, 이를 건조 및 압연하여 형성된다.
이와 같은 이차전지는 제조과정에서 불량품을 검출하거나, 성능의 향상을 위해 다양한 성능이 평가되며, 이러한 이차전지의 성능에는 대표적으로 전지의 용량을 들 수 있다.
도 1은 종래의 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전지셀 용량 측정 장치(10)는 전지셀(11)이 장착되는 지그(12), 상기 전지셀을 충방전하는 충방전부(13), 상기 전지셀 및 지그가 수용되는 충방전 챔버(14)를 포함한다. 상기 전지셀은 충방전부에 의해 반복적으로 충방전되며, 이로부터 전지셀의 용량이 계산된다.
다만 실험 방법에 따라 전지셀의 용량 측정 전후 전지셀이 다른 온도에서 충방전될 필요가 있는 경우가 있는데, 이 경우에는 충방전 전에 전지셀 내부의 온도를 목적하고자 하는 온도로 조절하여야 한다.
이 때, 종래의 전지셀 용량 측정 장치의 경우 일반적으로 챔버 내부의 온도를 특정 온도로 맞추고, 전지셀 내부의 온도가 챔버 내부의 온도에 도달할 때까지 기다리게 된다. 그러나 전지셀 내부의 온도가 챔버 내부의 온도와 동일해지기까지는 오랜 대기 시간이 필요한바, 이러한 대기 시간으로 인하여 충방전 실험이 장시간이 소요된다는 문제가 있다.
따라서 전지셀 내부의 온도를 소정의 온도로 조절하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2018-0122116호
본 발명은 상기와 같은 과제 해결을 위해 안출된 것으로, 전지셀의 충방전시 전지셀의 내부 온도를 목표하는 온도로 조절하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 전지셀 용량 측정 장치 및 전지셀 용량 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치는, 전지셀이 장착되며, 상기 전지셀을 양면에서 가압할 수 있는 지그; 상기 전지셀에 연결되는 충방전부; 상기 지그 및 전지셀을 수용하는 충방전 챔버를 포함하며, 상기 지그의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자가 형성된다.
구체적인 예에서, 상기 지그는 전지셀이 안착되는 하부 플레이트; 및 전지셀을 상부에서 가압하는 상부 플레이트를 포함하며, 상기 열전소자는 상기 하부 플레이트의 하면 및 상부 플레이트의 상면 중 적어도 어느 하나에 접촉하는 플레이트 형상이다.
이 때 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트는 알루미늄, 철을 포함하는 군에서 선택되는 열전도성 금속 소재이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치는, 상기 열전소자로부터 방출되는 열을 흡수하는 칠러를 더 포함한다.
상기 칠러는, 상기 챔버의 외부에 위치하는 냉매 공급원; 및 상기 챔버의 내부에서 상기 냉매 공급원과 연결되며, 상기 열전소자의 외면에 접하는 냉각 플레이트를 포함한다.
본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치는 상기 챔버와 열전소자의 온도 및 칠러의 작동을 제어하는 온도 조절부를 더 포함한다.
또한 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치는 상기 온도 조절부 및 충방전부의 작동을 제어하고, 전지셀의 용량을 산출하는 제어부를 더 포함한다.
또한 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치는 상기 챔버 내에 설치되되, 전지셀에 인접하도록 배치되는 온도 센서를 더 포함한다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 전지셀 용량 측정 장치를 사용하는 전지셀 용량 측정 방법을 제공하는바, 상기 전지셀 용량 측정 방법은, 챔버 내에 수용된 지그에 전지셀을 장착하는 단계; 상기 전지셀이 목표 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하는 단계; 및 상기 목표 온도에 도달한 전지셀을 충방전하고, 이로부터 상기 전지셀의 용량을 측정하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 열전소자의 온도는 상기 목표 온도보다 1 내지 10℃높은 온도 범위가 되도록 설정된다.
한편, 상기 목표온도는 상온일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법은 열전소자의 온도를 설정하는 단계 이전에, 상기 전지셀을 소정의 온도에서 충방전하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법은 용량 측정 후 상기 전지셀의 온도가 상기 목표온도와 상이한 범위의 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하고, 상기 전지셀을 충방전하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 전지셀을 가압하는 지그의 외면에 소정의 온도로 전지셀을 가열 또는 냉각할 수 있는 열전소자를 배치하여 상기 열전소자를 통해 전지셀을 가열 또는 냉각함으로써, 전지셀의 충방전시 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도에 도달시키는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 온도에 따른 전지셀 용량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 용량 측정 시 충방전 과정에서 실시예 및 비교예에 따른 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 용량 측정 시 충방전 과정에서 실시예 및 비교예에 따른 전압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 실시예에서 열전소자의 온도 상승에 소요되는 시간을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 전지셀 내부의 실제 온도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전지셀의 용량을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치(100)는, 전지셀(110)이 장착되며, 상기 전지셀(110)을 양면에서 가압할 수 있는 지그(120); 상기 전지셀(120)에 연결되는 충방전부(130); 상기 지그(120) 및 전지셀(110)을 수용하는 충방전 챔버(140)를 포함하며, 상기 지그(120)의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자(150)가 형성된다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래의 전지셀 용량 측정 장치에서 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도로 맞추기 위해서는 전지셀이 보관된 챔버 내부의 온도를 상기 목표하는 온도로 설정하고, 전지셀 내부의 온도가 챔버 내부의 온도에 도달하는 것을 기다려야 했다. 그러나 이 경우 전지셀의 시간당 온도 변화량이 1분당 1 내지 2℃정도이므로, 초기 전지셀의 온도와 목표하는 전지셀의 온도 사이의 차이가 큰 경우 오랜 대기 시간이 필요했다.
본 발명은 전지셀을 가압하는 지그의 외면에 소정의 온도로 전지셀을 가열 또는 냉각할 수 있는 열전소자를 배치하여 상기 열전소자를 통해 전지셀을 가열 또는 냉각함으로써, 전지셀의 충방전시 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도에 도달시키는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명은 온도를 조절하기 위한 수단으로서 열전소자를 사용하므로, 전지의 가열 및 냉각을 하나의 장치로 할 수 있으며, 온도 조절을 위해 열교환 유체 등을 사용하는 경우보다 장치의 구성이 간단하다.
이하 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치의 구성에 대해 자세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치(100)는 전지셀(110)을 가압하여 고정할 수 있는 지그(120)를 구비한다.
상기 지그(120)는 전지셀(110)을 가압 및 고정할 수 있으면 그 형태에 큰 제한은 없으며, 예를 들어 전지셀(110)을 양면에서 가압할 수 있도록 한 쌍의 가압 플레이트를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 지그(120)는 전지셀(110)이 안착되는 하부 플레이트(122); 및 전지셀을 상부에서 가압하는 상부 플레이트(121)를 포함한다.
한편, 상기 전지셀(110)은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 형태의 전극 조립체가 전지 케이스에 수납된 형태이다. 상기 양극 및 음극은 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리가 도포된 형태이다.
상기 집전체는 양극 집전체 또는 음극 집전체일 수 있고, 상기 전극 활물질은 양극 활물질 또는 음극 활물질일 수 있다. 또한 상기 전극 슬러리는 전극 활물질 외에 도전재 및 바인더를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 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, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 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, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
음극 집전체용 시트의 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, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
본 발명에서 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(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (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; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (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 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(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; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (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, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 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 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 막이 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.
한편, 상기 전지 케이스는 전지의 포장을 위한 외장재로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 원통형, 각형 또는 파우치형이 사용될 수 있으나, 상세하게는 파우치형 전지 케이스가 사용될 수 있다. 파우치형 전지 케이스는 통상적으로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 밀봉을 위한 내부 실란트층, 물질의 침투를 방지하는 금속층, 및 케이스의 최외곽을 이루는 외부 수지층으로 구성될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치(100)는 전지셀(110)을 충방전하기 위한 충방전부(130)를 포함할 수 있다. 상기 전지셀의 전극 조립체에는 양극 및 음극으로부터 각각 양극 탭 및 음극 탭이 형성되어 있고, 상기 양극 탭 및 음극 탭에는 이에 연결되는 양극 리드와 음극 리드가 형성된다. 상기 충방전부(130)는 각각 양극 리드와 음극 리드에 연결되어 전지셀에 소정의 전압 및 전류를 인가할 수 있다.
상기 전지셀(110) 및 지그(120)는 충방전 챔버(140)에 수용될 수 있다. 이 때 충방전 챔버(140) 내에는 전지셀(110) 및 지그(120)만 수용되고, 충방전부(130)의 경우 충방전 챔버(140)의 외부에서 상기 전지셀(110)과 연결될 수 있다. 이 경우 충방전부(130)에 연결된 케이블이 충방전 챔버(140)의 외벽을 관통하여 상기 전지셀(110)과 연결될 수 있다.
상기 전지셀(110)의 온도는 열전소자(150)에 의해 조절된다. 열전소자(150)는 전류의 방향에 따라 한쪽에서는 흡열이 일어나고, 다른 쪽에서는 발열이 일어나는 소자를 의미한다. 즉 본 발명에서 전지셀의 냉각 및 가열이 모두 열전소자에 의해 모두 수행되는바, 전지셀의 가열 및 냉각을 위해 가열 장치 및 냉각 장치를 별도로 구비할 필요가 없어 장치의 구성을 간단하게 할 수 있다.
상기 열전소자(150)의 종류에는 특별한 제한은 존재하지 않으며, 온도 차이에 의해 기전력이 발생하는 효과인 제벡 효과를 이용한 열전발전소자(Thermoelectric Power Generating Device), 반대로 전류를 인가하면 열이 흡수(또는 발생)되는 효과인 펠티에 효과를 이용한 냉동소자(Cooling Device) 등을 사용할 수 있다. 이 때 상기 열전소자는 알루미늄 등의 금속 기판 또는 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹 기판 사이에 N형 및 P형 반도체로 이루어지는 열전물질을 형성하고, N형 열전물질 및 P형 열전물질이 전극으로 직렬로 연결되는 벌크(Bulk) 구조로 제작되는 것일 수 있다. 기타 열전소자에 대한 자세한 내용은 이미 통상의 기술자에게 공지된 사항이므로 자세한 설명을 생략한다.
이 때, 상기 열전소자(150)는 지그(120)의 외면에 형성된다. 즉 상기 열전소자(150)는 하부 플레이트(122)의 하면 및 상부 플레이트(121)의 상면 중 적어도 어느 하나에 접촉하는 기판 형태일 수 있다. 상기 열전소자(150)는 하부 플레이트(122)의 하면 또는 상부 플레이트(121)의 상면 중 어느 하나에만 형성될 수도 있고, 도 2와 같이 하부 플레이트(122)의 하면 또는 상부 플레이트(121)의 상면 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
이와 같이 열전소자(150)를 지그(120)의 외면에 형성함으로써, 열전소자(150)가 가열 또는 냉각될 경우 상기 지그(120)를 구성하는 상부 플레이트(121) 또는 하부 플레이트(122)를 통해 전지셀(110)을 간접적으로 가열 또는 냉각하게 된다. 이를 위해 상기 하부 플레이트(122) 및 상부 플레이트(121)는 알루미늄, 철을 포함하는 군에서 선택되는 열전도성 금속 소재로 구성될 수 있다.
본 발명은 이와 같이 열전소자(150)를 지그(120)의 외면에 형성하여 전지셀(110)을 간접적으로 가열 또는 냉각함으로써, 전지셀(110)이 열전소자(150)와 대면하는 표면 부근에서 급격한 온도 변화가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 열전소자와 같은 온도 조절 장치가 전지셀의 외면에 바로 인접하고 있을 경우 전지셀이 열전소자와 접하는 표면 부근이 지나치게 가열 또는 냉각되어 표면이 손상되거나, 표면에서 예상하지 못한 반응이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치(100)는 상기 충방전 챔버(140)와 열전소자(150)의 온도를 제어하는 온도 조절부(160)를 더 포함한다. 구체적으로, 상기 온도 조절부(160)는 충방전 챔버(140) 내부 공기의 온도를 충방전에 필요한 소정의 온도로 제어할 수 있다. 또한, 온도 조절부(160)는 상기 충방전 챔버(140) 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
아울러, 상기 온도 조절부(160)는 열전소자(150)의 온도를 제어하여 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도에 도달하도록 할 수 있다. 이를 위해, 전지셀 용량 측정 장치(100)는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 온도 센서는 예를 들어 충방전 챔버(140) 내에 설치되되, 전지셀(110)에 인접하도록 배치됨으로써 전지셀(110) 내부의 온도를 감지할 수 있다. 구체적으로, 온도 센서는 인접한 전지셀의 표면 온도를 측정하며, 이를 전지셀 내부의 온도로 정의할 수 있다.
상기 온도 센서가 전지셀 내부의 온도를 감지하면 상기 온도 조절부(160)가 전지셀의 내부의 온도를 목표 온도로 조절하기 위해 열전소자(150)를 소정의 온도로 설정한다. 열전소자(150)가 소정의 온도에 도달함으로써 전지셀이 목표 온도에 도달할 때까지 가열 또는 냉각된다.
또한, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 장치(100)는 상기 온도 조절부(160) 및 충방전부(130)의 작동을 제어하고, 전지셀의 용량을 산출하는 제어부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(170)는 온도 조절부(160)를 제어하여 열전소자(150)가 소정의 온도에 도달할 수 있도록 제어하고, 전지셀(110) 내부의 온도가 목표온도에 도달할 경우 온도 조절부(160)를 통해 전지셀 내부의 온도를 목표 온도로 유지시킨 상태에서 충방전부(130)를 제어하여 전지셀을 충방전한다. 전지셀의 충방전이 완료되면 제어부(170)는 충방전 프로파일을 얻고, 이로부터 전지셀의 용량을 산출하게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀 용량 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 3을 참조하면, 전지셀 용량 측정 장치(200)는 전지셀(210)이 장착되며, 상기 전지셀(210)을 양면에서 가압할 수 있는 지그(220); 상기 전지셀에 연결되는 충방전부(230); 및 상기 지그(220) 및 전지셀(210)을 수용하는 충방전 챔버(240)를 포함하며, 상기 지그(220)의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자(250)가 형성된 구조이다.
전술한 바와 같이, 상기 지그(220)는 전지셀(210)이 안착되는 하부 플레이트(222); 및 전지셀(210)을 상부에서 가압하는 상부 플레이트(221)를 포함하며, 상기 하부 플레이트(222) 및 상부 플레이트(221)는 알루미늄, 철을 포함하는 군에서 선택되는 열전도성 금속 소재로 구성될 수 있다.
아울러 상기 지그(220)의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자(250)가 형성되는바, 상기 열전소자(250)는 상기 하부 플레이트(222)의 하면 및 상부 플레이트(221)의 상면 중 적어도 어느 하나에 접촉할 수 있다.
또한 전지셀 용량 측정 장치(200)는 상기 열전소자(250)로부터 방출되는 열을 흡수하는 칠러(280)를 더 포함할 수 있다. 상기 칠러(280)는 열을 흡수하는 히트 싱크 역할을 하는 것으로서, 열전소자(250)가 과열되는 것을 방지하고 열전소자(250)의 냉각시 냉각 속도를 더욱 빠르게 할 수 있으며, 열전소자(250)의 냉각 범위를 더욱 넓힐 수 있다.
상기 칠러(280)의 작동 방식에는 특별한 제한은 없으며, 공랭식 및 수냉식을 모두 채택할 수 있다. 다만 열 교환의 효율을 위해 수냉식을 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 칠러(280)는 상기 충방전 챔버(240)의 외부에 위치하는 냉매 공급원(281); 및 상기 충방전 챔버(240)의 내부에서 상기 냉매 공급원(281)과 연결되며, 상기 열전소자(250)의 외면에 접하는 냉각 플레이트(282)를 포함한다. 이 때 상기 냉각 플레이트(282)는 구리, 알루미늄, 니켈, 철 등 열전도성이 뛰어난 금속 소재를 사용할 수 있으며, 냉각 플레이트(282)의 내부에는 상기 냉매 공급원(281)과 연결되며, 냉매가 이동하는 유로(미도시)가 형성될 수 있다.
또한 상기 전지셀 용량 측정 장치(200)는 상기 챔버와 열전소자(250)의 온도 및 칠러(280)의 작동을 제어하는 온도 조절부(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 조절부(260)는 열전소자(250)의 온도를 제어하여 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도에 도달하도록 할 수 있으며, 이를 위해, 충방전 챔버(240) 내에서 전지셀에 인접하도록 배치되는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 온도 센서는 인접한 전지셀의 표면 온도를 측정하며, 이를 전지셀 내부의 온도로 정의할 수 있다.
상기 온도 센서가 전지셀 내부의 온도를 감지하면 상기 온도 조절부(260)가 전지셀의 온도를 목표 온도로 조절하기 위해 열전소자(250)를 소정의 온도로 설정한다. 열전소자(250)가 소정의 온도에 도달함으로써 전지셀이 목표 온도에 도달할 때까지 가열 또는 냉각된다. 이 때 전지셀의 냉각 시 칠러(280)가 열전소자(250)를 통한 전지셀의 냉각을 보조하게 된다.
또한 전지셀 용량 측정 장치(200)는 상기 온도 조절부(260) 및 충방전부(240)의 작동을 제어하고, 전지셀의 용량을 산출하는 제어부(270)를 더 포함할 수 있다. 제어부에 관한 내용은 앞서 설명한 바와 동일하다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전지셀 용량 측정 장치를 사용하는 전지셀 용량 측정 방법을 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 전지셀 용량 측정 방법은, 챔버 내에 수용된 지그에 전지셀을 장착하는 단계(S10); 상기 전지셀이 목표 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하는 단계(S20); 및 상기 목표 온도에 도달한 전지셀을 충방전하고, 이로부터 상기 전지셀의 용량을 측정하는 단계(S30)를 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전지셀을 가압하는 지그의 외면에 소정의 온도로 전지셀을 가열 또는 냉각할 수 있는 열전소자를 배치하여 상기 열전소자를 통해 전지셀을 가열 또는 냉각함으로써, 전지셀의 충방전시 전지셀 내부의 온도를 목표하는 온도에 도달시키는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명은 온도를 조절하기 위한 수단으로서 열전소자를 사용하므로, 전지의 가열 및 냉각을 하나의 장치로 할 수 있으며, 온도 조절을 위해 열교환 유체 등을 사용하는 경우보다 간단하다.
이하 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 전지셀을 챔버 내에 수용된 지그에 장착한다. 전지셀은 전술한 바와 같은 파우치형 전지셀을 사용할 수 있다. 전지셀을 챔버 내의 지그에 장착하면 챔버를 닫고 밀봉한 상태에서 챔버를 일정한 온도로 유지한다. 아울러, 전지셀에 인접하도록 온도 센서를 설치할 수 있다.
전지셀이 장착되면, 상기 전지셀이 목표 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정한다. 여기서 전지셀이 도달하는 목표 온도란, 전지셀 내부의 온도를 의미한다. 상기 열전소자의 온도 설정은 앞서 설명한 제어부 및 온도 조절부를 통해 수행될 수 있다.
이 때, 상기 제어부 및 온도 조절부에 의해 설정되는 열전소자의 온도는 상기 목표 온도보다 높게 설정되는 것이 바람직하다. 이는 본 발명에 따른 용량 측정 장치에서 열전소자는 지그의 외면에 위치한 상태에서 지그를 경유하여 전지셀을 가열하거나 냉각하므로, 전지셀 내부의 온도는 열전소자의 온도보다 낮은 상태가 되기 때문이다.
구체적으로, 상기 열전소자의 온도는 상기 목표 온도보다 1 내지 10℃높은 온도 범위가 되도록 설정될 수 있으며, 상세하게는 상기 목표 온도보다 3 내지 7℃높은 온도 범위가 되도록 설정될 수 있다. 열전소자의 온도 범위를 상기와 같이 설정한 경우 전지셀 내부의 온도를 목표 온도에 도달하도록 할 수 있다. 열전소자의 온도를 목표온도와 동일하게 할 경우 실제 전지셀 내부의 온도는 목표온도보다 작을 수 있으며, 이 경우 측정되는 전지셀의 용량은 목표온도에서의 전지셀의 용량보다 작을 수 있다. 특히 챔버 내부의 온도가 목표온도보다 낮은 경우 이와 같이 열전소자의 온도를 목표 온도보다 높게 설정할 수 있다.
열전소자를 통해 전지셀의 내부 온도가 목표 온도에 도달한 것이 확인되면, 상기 전지셀을 충방전하게 된다. 이 때 전지셀은 정전류를 인가하여 충전될 수 있다. 구체적으로 전지셀을 소정의 씨레이트(C-rate)로 충전하고, 전지셀이 종지 전압에 도달하면 일정 시간의 휴지기를 거친 후에 상기 전지셀을 소정의 씨레이트(C-rate)로 방전하는 과정을 반복할 수 있다. 이로부터 전지셀의 시간에 따른 충방전 프로파일을 얻을 수 있고, 시간당 방전된 양 또는 충전된 양으로부터 용량을 측정할 수 있다.
이 때 전지셀의 충전 및 방전에서 충방전 속도는 동일할 수 있다. 구체적으로 충방전 시 씨레이트는 0.1 내지 0.7C일 수 있으며, 상세하게는 0.3 내지 0.5C일 수 있다. 씨레이트가 상기 범위 미만일 경우 충방전 속도가 느려 시간이 많이 소요될 수 있으며, 씨레이트가 상기 범위를 초과할 경우 충방전 속도가 지나치게 빠르므로 전지의 열화로 인한 오차가 발생할 수 있다.
한편, 상기 용량 측정시 상기 목표 온도는 상온인 것이 바람직하다. 도 5는 본 발명에 따른 실시예에서 열전소자의 온도 상승에 소요되는 시간을 나타낸 그래프이며, 도 5를 참조하면 같은 전지셀에 대하여 온도에 따라 용량 측정값이 달라짐을 확인할 수 있다. 다만 도 5와 같이 0℃에서 측정되는 용량은 그 패턴이 상이하고, 실제 전지셀은 대부분 상온 조건에서 사용되므로, 상온에서 측정되는 용량을 본 발명에 따른 전지셀의 용량으로 결정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법은, 용량 측정 전에 전지셀을 다른 온도에서 충방전하여 전지의 성능을 측정할 수 있다. 구체적으로 전지셀 용량 측정 방법은 열전소자의 온도를 설정하는 단계 이전에, 상기 전지셀을 소정의 온도에서 충방전하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 용량 측정 전에 전지셀의 온도를 달리하여 충방전을 반복하고, 전지셀의 다른 특성을 평가할 수 있다. 상기 전지셀의 다른 특성으로, 예를 들어 전지셀의 출력 특성 또는 수명 특성 등을 들 수 있다. 이 때 열전소자를 통해 전지셀을 냉각 또는 가열하거나, 챔버의 온도를 측정하고자 하는 온도로 조절함으로써 전지셀 내부의 온도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 전지셀 내부의 온도가 0℃인 상태에서 전지셀을 충방전하고, HPPC 법을 사용함으로써 0℃에서 전지셀의 출력을 측정할 수 있다. 이 때 전지셀 내부의 온도를 0℃로 하기 위하여 열전소자를 사용하여 전지셀을 냉각하거나, 챔버의 온도가 0℃인 상태에서 충방전을 실시할 수 있는 것이다.
이 경우 전지셀을 소정의 온도에서 충방전하는 단계 이후에는, 본 발명에 따라 전지셀의 용량 측정을 수행하기 위해 전지셀 내부의 온도를 목표온도(예를 들어, 상온)로 상승시키게 된다. 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법은 이 과정에서 열전소자를 사용함으로써 전지셀 내부의 온도가 목표온도에 도달하기까지 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정방법은 용량 측정 후 전지셀을 상이한 온도에서 충방전하여 전지의 성능을 측정할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 전지셀 용량 측정 방법은, 용량 측정 후 상기 전지셀의 온도가 상기 목표온도와 상이한 범위의 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하고, 상기 전지셀을 충방전하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에도 열전소자를 사용함으로써 전지셀의 온도를 조절하므로, 전지셀 내부의 온도가 목표하는 도달하기까지 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
한편, 이러한 일련의 충방전 과정에서 챔버 내부의 온도는 일정하게 유지될 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예
양극 활물질로서 기능하는 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2 96.7중량부, 도전재로서 기능하는 그래파이트를 1.3중량부, 결합제로서 기능하는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)를 2.0중량부 혼합해서, 양극 합제를 제조했다. 얻어진 양극 합제를 용매로서 기능하는 1-메틸-2-피롤리돈에 분산시키는 것에 의해, 양극 슬러리를 조제했다. 이 슬러리를 두께 20 ㎛의 알루미늄 호일의 양면에 각각 코팅, 건조, 및 압착하여 양극을 제조하였다.
음극 활물질로서 기능하는 인조흑연과 천연흑연(중량비: 90:10)를 97.6중량부, 결합제로서 기능하는 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 1.2중량부, 카르복시메틸 셀룰로스(CMC)를 1.2중량부 혼합해서, 음극 합제를 조제했다. 이 음극 합제를 용매로서 기능하는 이온 교환수에 분산시키는 것에 의해, 음극 슬러리를 제조했다. 이 슬러리를 두께 20 ㎛의 구리 호일의 양면에 코팅, 건조 및 압착하여 음극을 제조하였다.
에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 디에틸 카보네이트(DEC)를 3:3:4(부피비)의 조성으로 혼합된 유기 용매에 LiPF6를 1.0M의 농도가 되도록 용해시켜 비수성 전해액을 제조하였다.
상기에서 제조된 양극과 음극 사이에 다공성 폴리에틸렌의 세퍼레이터가 개재되도록 적층하고 이를 파우치에 수납한 후, 상기 전해액을 주입하여 전지셀을 제조하였다.
실시예
상기 전지셀을 용량 측정 장치에 장착하였다. 구체적으로, 상기 전지셀을 챔버 내의 지그에 장착하고 챔버를 밀폐하였다. 이 때 챔버의 온도는 0℃로 설정하였다.
이 상태에서, 상기 HPPC(hybrid pulse power characterization) 법을 사용하여 충방전하고, 출력 특성을 측정하였다. 구체적으로 펄스 형태로 전류를 인가하면서 충방전을 진행하고, 방전 및 충전 동안의 전압 변화로부터 저항값을 얻고, 이로부터 출력을 측정하였다.
이후, 챔버의 온도를 유지한 상태에서, 상온(25℃)에서 용량 측정을 실시하였다. 즉 용량 측정에서 목표온도를 상온으로 설정하였다. 상온에서 용량 측정을 실시한다는 것은 전지셀 내부의 온도를 상온으로 맞추고 용량 측정을 실시하는 것을 의미한다. 이 때 열전소자의 온도를 상기 목표온도보다 높은 32℃로 설정하고 전지셀을 가열하였으며, 전지셀 내부의 온도가 목표온도에 도달할 때까지 대기하였다(Soaking). 이후 전지셀 내부 온도가 목표온도에 도달하면 충방전을 통해 용량을 측정하였다. 이 때 전지셀의 충방전은 도 6과 같이 1/3C로 전지셀을 충전하고, 전지셀이 종지 전압에 도달할 경우 30분간 휴지기를 거친 후 1/3C로 전지셀을 방전하고, 다시 30분간 휴지기를 거치는 과정을 반복함으로써 수행하였다. 그 결과 전지셀의 전압 변화를 도 7에 도시하였다.
충방전이 완료되면 방전 프로파일을 얻고 이로부터 전지셀의 용량을 수득하였다.
그 후, 열전소자의 온도를 0℃로 설정하여 전지셀을 냉각하고 충방전을 진행하였다.
비교예 1
전지셀을 챔버 내의 지그에 장착하고 챔버를 밀폐하였다. 이 때 챔버의 온도는 0℃로 설정하였다.
이 상태에서, 상기 HPPC(hybrid pulse power characterization) 법을 사용하여 충방전하고, 출력 특성을 측정하였다. 측정 방법은 실시예 1과 동일하게 하였다.
이후, 챔버의 온도를 목표온도(상온, 25℃)으로 상승시키고, 전지셀 내부의 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 대기하였다. 전지셀 내부의 온도가 목표 온도에 도달하면 실시예 1과 동일하게 전지셀의 용량을 측정하였다.
이후 챔버의 온도를 0℃로 설정하고, 전지셀 내부의 온도가 0℃에 도달할 때까지 대기하였다. 전지셀 내부의 온도가 0℃에 도달하면 실시예 1과 동일하게 충방전을 진행하였다.
비교예 2
전지셀의 용량 측정시 열전소자의 온도를 목표온도(상온, 25℃와 동일하게 설정한 것을 제외하고 실시예와 동일하게 실험을 진행하였다.
실험예 1
상기 실시예 및 비교예 1에 대하여, 각 단계별로 소요되는 시간을 기록하였다. 구체적으로, 1) 챔버 또는 열전소자가 전지셀을 가열 또는 냉각하기 위한 설정된 온도에 도달하는 시간, 2) 전지셀의 내부가 목표 온도에 도달하는 시간, 3) 용량 측정 후 챔버 또는 열전소자를 0℃에 맞추는데 소요되는 시간 및 4) 전지셀이 0℃에 도달하는 시간을 기록하였다. 그 결과는 표 1과 같다. 또한 도 8에 실시예에서 열전소자가 설정 온도(32℃)에 도달하는데 소요되는 시간을 도시하였다.
구분 실시예(min) 비교예 1(min)
챔버 또는 열전소자 설정온도 도달 시간 16 25
전지셀 내부 목표 온도 도달 시간
(Soaking 공정)		 30 120
챔버 또는 열전소자 설정온도 도달 시간 20 40
전지셀 내부 목표 온도 도달 시간(Soaking 공정) 30 120
계 96 305
상기 표 1 및 도 8을 참조하면, 열전소자를 사용한 실시예의 경우 비교예 1에 비해 더 적은 시간이 소요되었다. 이는 열전소자가 설정된 온도에 도달하는 시간이 챔버가 설정된 온도에 도달하는 시간보다 짧으며, 열전소자를 사용할 경우 전지셀의 내부에 직접 열을 전달할 수 있어 전지셀 내부의 온도가 목표온도에 도달하는 시간이 더 짧기 때문이다.
실험예 2
상기 용량 측정 과정에서, 전지셀 측면의 표면 온도를 온도 센서를 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 그 결과를 도 9에 나타냈다.
또한 상기 용량 측정 과정에서 측정된 용량을 도 10에 도시하였다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 열전소자의 온도를 목표온도와 동일하게 설정한 비교예 2의 경우 전지셀의 실제 온도가 목표온도보다 낮게 형성되며, 그 결과 용량이 실제보다 감소한 값으로 측정됨을 알 수 있다(A 부분). 이에 비해, 실시예와 같이 열전소자의 온도를 목표온도보다 높게 설정한 경우 전지셀의 실제 온도가 목표온도와 근접한 값이 측정되며, 전지셀의 용량이 실제 전지셀의 온도가 25℃인 경우와 동일하게 측정됨을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.
[부호의 설명]
10, 100, 200: 전지셀 용량 측정 장치
11, 110, 210: 전지셀
12, 120, 220: 지그
13, 130, 230: 충방전부
14, 140, 240: 충방전 챔버
121, 221: 상부 플레이트
122, 222: 하부 플레이트
150, 250: 열전소자
160, 260: 온도 조절부
170, 270: 제어부
280: 칠러
281: 냉매 공급원
282: 냉각 플레이트

Claims (13)

  1. 전지셀이 장착되며, 상기 전지셀을 양면에서 가압할 수 있는 지그;
    상기 전지셀에 연결되는 충방전부; 및
    상기 지그 및 전지셀을 수용하는 충방전 챔버를 포함하며,
    상기 지그의 외면에는 전지셀의 온도 조절을 위한 열전소자가 형성된 전지셀 용량 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 전지셀이 안착되는 하부 플레이트; 및 전지셀을 상부에서 가압하는 상부 플레이트를 포함하며,
    상기 열전소자는 상기 하부 플레이트의 하면 및 상부 플레이트의 상면 중 적어도 어느 하나에 접촉하는 플레이트 형상인 전지셀 용량 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트는 알루미늄, 철을 포함하는 군에서 선택되는 열전도성 금속 소재인 전지셀 용량 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자로부터 방출되는 열을 흡수하는 칠러를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 칠러는,
    상기 챔버의 외부에 위치하는 냉매 공급원; 및
    상기 챔버의 내부에서 상기 냉매 공급원과 연결되며, 상기 열전소자의 외면에 접하는 냉각 플레이트를 포함하는 전지셀 용량 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 챔버와 열전소자의 온도 및 칠러의 작동을 제어하는 온도 조절부를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 내에 설치되되, 전지셀에 인접하도록 배치되는 온도 센서를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 온도 조절부 및 충방전부의 작동을 제어하고, 전지셀의 용량을 산출하는 제어부를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 장치.
  9. 제1항에 따른 전지셀 용량 측정 장치를 사용하는 전지셀 용량 측정 방법에 있어서,
    챔버 내에 수용된 지그에 전지셀을 장착하는 단계;
    상기 전지셀이 목표 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하는 단계; 및
    상기 목표 온도에 도달한 전지셀을 충방전하고, 이로부터 상기 전지셀의 용량을 측정하는 단계를 포함하는 전지셀 용량 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열전소자의 온도는 상기 목표 온도보다 1 내지 10℃ 높은 온도 범위가 되도록 설정되는 전지셀 용량 측정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 목표 온도는 상온인 전지셀 용량 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    열전소자의 온도를 설정하는 단계 이전에,
    상기 전지셀을 소정의 온도에서 충방전하는 단계를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    용량 측정 후 상기 전지셀의 온도가 상기 목표온도와 상이한 범위의 온도에 도달하도록 열전소자의 온도를 설정하고,
    상기 전지셀을 충방전하는 단계를 더 포함하는 전지셀 용량 측정 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114024A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Versuchsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Messgröße einer Batteriezelle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230125553A (ko) * 2022-02-21 2023-08-29 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 셀 가압 장치 및 이를 포함하는 전지 셀 충방전 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010067502A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Mazda Motor Corp 蓄電装置
US20100243346A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Battery pack for a vehicle
KR101639210B1 (ko) * 2014-06-09 2016-07-13 주식회사 엘지화학 이차전지 검사 장치
KR20180122116A (ko) 2017-05-02 2018-11-12 주식회사 엘지화학 전지셀의 충방전장치 및 방법
KR20200042044A (ko) * 2018-10-12 2020-04-23 (주)비엔피시스템 열전소자를 이용한 배터리 방전검사장치
KR20200090055A (ko) 2019-01-18 2020-07-28 엘지전자 주식회사 미용 정보 수집 장치 및 그를 포함하는 미용 관리 서비스 제공 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008042135A1 (de) * 2008-09-16 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Batterieprüfstand
EP3460893B1 (de) * 2017-09-21 2020-01-08 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Vorrichtung zum einspannen und temperieren von flachen proben für die röntgendiffraktometrie
KR101974945B1 (ko) * 2017-11-23 2019-05-03 (주)에어로매스터 항공 장비의 전원 특성 시험 장치
KR20210152238A (ko) * 2020-06-08 2021-12-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈이 다단으로 적층된 전지 팩

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010067502A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Mazda Motor Corp 蓄電装置
US20100243346A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Battery pack for a vehicle
KR101639210B1 (ko) * 2014-06-09 2016-07-13 주식회사 엘지화학 이차전지 검사 장치
KR20180122116A (ko) 2017-05-02 2018-11-12 주식회사 엘지화학 전지셀의 충방전장치 및 방법
KR20200042044A (ko) * 2018-10-12 2020-04-23 (주)비엔피시스템 열전소자를 이용한 배터리 방전검사장치
KR20200090055A (ko) 2019-01-18 2020-07-28 엘지전자 주식회사 미용 정보 수집 장치 및 그를 포함하는 미용 관리 서비스 제공 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114024A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Versuchsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Messgröße einer Batteriezelle

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Publication number Publication date
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