KR101800051B1 - Short measuring apparatus of unit cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단위셀의 상면과 하면을 동시에 가압한 상태로 상기 단위셀의 쇼트를 측정하는 상부 및 하부 플레이트를 포함하는 쇼트측정장치에 관한 것으로, 상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에는 상기 단위셀의 상면과 하면을 각각 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부가 구비된다.The present invention relates to a short measuring apparatus including upper and lower plates for measuring a short of the unit cell while simultaneously pressing the upper and lower surfaces of the unit cell, And a cushioning portion flexible enough to elastically press the lower surface and the lower surface, respectively.

Description

단위셀의 쇼트측정장치{SHORT MEASURING APPARATUS OF UNIT CELL}[0001] SHORT MEASURING APPARATUS OF UNIT CELL [0002]

본 발명은 단위셀의 상면과 하면을 동시에 가압하여 쇼트를 측정하는 단위셀의 쇼트측정장치에 관한 것으로, 특히 단위셀의 상면과 하면을 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부가 구비된 단위셀의 쇼트측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a short measuring apparatus for a unit cell which measures a short by simultaneously pressing an upper surface and a lower surface of a unit cell. More particularly, the present invention relates to a unit cell having a unit cell The present invention relates to a short measuring apparatus.

일반적으로 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전지자동차(EV), 하이브리드 전지자동차(HEV), 병렬형 하이브리드 전지자동차(PHEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있는데, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력, 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀들을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.Generally, a secondary battery is a battery (EV), a hybrid battery automobile (HEV), a parallel type hybrid battery automobile (a hybrid battery automobile) which is proposed as a solution to solve the air pollution of a conventional gasoline vehicle and a diesel vehicle using fossil fuel PHEV). However, a middle- or large-sized battery module such as an automobile has a large-capacity battery module in which a large number of battery cells are electrically connected to each other due to a high output and a large capacity.

그런데, 중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 제작되고 있으며, 최근에는 전자기기에 사용 가능한 소형의 이차전지가 개발되어 적용되고 있다.However, it is desirable that the middle- or large-sized battery module is manufactured with a small size and a weight as much as possible. Therefore, a prismatic battery, a pouch-type battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight- , A secondary battery which can be used in electronic devices has recently been developed and applied.

한편, 전극조립체는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되며, 이러한 전극조립체는 긴 시트 형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체를 포함한다.Meanwhile, the electrode assembly is classified according to the structure of the electrode assembly having the anode / separator / cathode structure. The electrode assembly includes a long-sheet anode and a cathode, A roll (wound type) electrode assembly, and a stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in a predetermined size unit are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

상기한 전극조립체에 대한 자세한 내용은 한국 공개특허번호 제2011-0082745호에 개시되어 있다. Details of the above-described electrode assembly are disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0082745.

즉, 전극조립체는 양극/분리막/음극이 순차적으로 적층되는 단위셀과, 각각의 단위셀 사이에 개재되는 분리막을 포함한다. (단위셀은 이외의 다른 구조를 가질 수도 있다.)That is, the electrode assembly includes a unit cell in which an anode / a separator / a cathode are sequentially stacked, and a separator interposed between each unit cell. (The unit cell may have another structure.)

여기서 상기한 단위셀(2)은 도 1에 도시된 바와 같이, 양극/분리막/음극을 순차적으로 적층한 후, 쇼트측정장치를 이용하여 쇼트 여부를 검사하게 된다. Here, as shown in FIG. 1, the unit cells 2 are sequentially stacked with an anode / separator / cathode, and then a short measurement device is used to check whether or not there is a short circuit.

즉, 단위셀의 쇼트측정장치는 단위셀의 상면과 하면을 각각 가압한 상태로 양극에 형성된 양극탭과 음극에 형성된 음극탭에 쇼트실험기(미도시)의 (+)단자와 (-)단자를 각각 접촉시키며, 이에 분리막을 중심으로 대면하는 양극과 음극의 쇼트를 검사한다.That is, in the short measurement device of a unit cell, the (+) terminal and the (-) terminal of the short test device (not shown) are connected to the positive electrode tab formed on the positive electrode and the negative electrode tab formed on the negative electrode, And the anode and cathode short-circuits facing the separator are inspected.

그러나 종래기술에 따른 쇼트측정장치는 단위셀의 적층시 발생하는 두께 편차로 인해 단위셀의 상면과 하면에 압력이 전달되지 않는 부분이 발생하며, 이 압력이 전달되지 못하는 부분에 의해 제품 불량이 자주 발생되는 문제가 있었다.
However, in the short measuring device according to the related art, there is a portion where pressure is not transmitted to the upper and lower surfaces of the unit cell due to the thickness variation occurring when the unit cells are stacked, and due to the portion where the pressure is not transmitted, There was a problem that occurred.

한국공개특허 제2011-0082745호Korea Patent Publication No. 2011-0082745

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단위셀의 상면과 하면을 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부를 구비하며, 이에 단위셀의 두께 편차에 상관없이 단위셀의 상면과 하면 전체를 가압할 수 있어 제품 불량 발생을 방지할 수 있는 단위셀의 쇼트측정장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cushioning unit which is flexible to elastically press the upper and lower surfaces of a unit cell, And it is an object of the present invention to provide a short measuring device for a unit cell which can pressurize the entire upper and lower surfaces of a cell to prevent the occurrence of product defects.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 단위셀의 쇼트측정장치는 상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에 플렉시블(flexible)한 완충부를 구비함으로써 단위셀의 상면과 하면 전체를 가압한 상태로 쇼트를 측정할 수 있으며, 이에 정확한 쇼트측정이 가능하다.As a means for solving the above-mentioned problems, the apparatus for short measurement of a unit cell of the present invention is provided with a flexible cushioning portion on the inner surfaces of the upper and lower plates, so that the upper surface and the lower surface of the unit cell are press- Can be measured, and accurate shot measurement is possible.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 쇼트측정장치는 단위셀의 상면과 하면을 동시에 가압한 상태로 상기 단위셀의 쇼트를 측정하는 상부 및 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에는 상기 단위셀의 상면과 하면을 각각 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부가 구비된다.To this end, an apparatus for measuring a short of a unit cell according to an embodiment of the present invention includes upper and lower plates for measuring a short of the unit cell while simultaneously pressing the upper and lower surfaces of the unit cell, A buffer portion is provided on the inner surface of the unit cell so as to elastically press the upper and lower surfaces of the unit cell.

상기 완충부는 상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에 일체로 구비될 수 있다.The buffer portion may be integrally provided on the inner surfaces of the upper and lower plates.

상기 완충부는 1kgf~100kgf 압력에서 탄성 변형을 일으키는 소재로 이루어질 수 있다.The cushioning portion may be made of a material causing elastic deformation at a pressure of 1 kgf to 100 kgf.

상기 상부 및 하부 플레이트에서 상호 대응하는 일단은 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.The corresponding ends of the upper and lower plates may be rotatably hinged together.

상기 단위셀은 제1 전극, 분리막, 제2 전극, 분리막 및 제1 전극이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.The unit cell may include a first electrode, a separation membrane, a second electrode, a separation membrane, and a first electrode sequentially stacked.

상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다. 물론 반대일 수도 있다.
The first electrode may be an anode, and the second electrode may be a cathode. It could be the opposite, of course.

본 발명에 따르면, 단위셀의 상면과 하면을 가압하는 상부 및 하부 플레이트 내면에 플렉시블(flexible)한 완충부를 구비하여 상기 단위셀의 상면과 하면을 탄력적으로 가압함으로써 단위셀의 두께 편차에 상관없이 단위셀의 상면과 하면 전체를 가압할 수 있으며, 이에 제품 불량 발생을 방지할 수 있다.
According to the present invention, a flexible cushioning portion is provided on the inner surfaces of the upper and lower plates for pressing the upper and lower surfaces of the unit cell, so that the upper and lower surfaces of the unit cell are elastically pressed, It is possible to press the upper surface and the lower surface of the cell entirely, thereby preventing the occurrence of product defects.

도 1은 종래기술에 따른 단위셀의 쇼트측정장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 단위셀의 쇼트측정장치를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 표시된 'A'부분 확대도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a conventional apparatus for measuring shorts of unit cells. FIG.
2 is a view showing an apparatus for measuring a short of a unit cell according to the present invention.
3 is an enlarged view of a portion 'A' shown in FIG.

본 발명의 단위셀의 쇼트측정장치는 단위셀의 상면과 하면을 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부를 구비하며, 이에 단위셀의 두께 편차에 상관 없이 단위셀의 상면과 하면 전체를 가압할 수 있다.The apparatus for measuring a short circuit of a unit cell of the present invention includes a buffer that is flexible enough to elastically press the upper and lower surfaces of a unit cell so that the upper and lower surfaces of the unit cell are pressed .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본 발명의 실시예에 따른 단위셀 쇼트측정장치(100)는 단위셀의 최외각 상면과 하면을 각각 가압한 상태로 쇼트여부를 측정하는 것으로, 단위셀(200)의 상면과 하면을 동시에 가압하기 위한 상부 및 하부 플레이트(110)(120)를 포함한다.The unit cell short measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention measures whether or not the unit cell 200 is shorted while pressing the upper and lower surfaces of the unit cell, And upper and lower plates (110) and (120).

여기서 상기 상부 및 하부 플레이트(110)(120)는 상호 대응하는 일단이 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있으며, 이에 사용 및 휴대의 편의성을 증대시킨다.Here, the upper and lower plates 110 and 120 may be rotatably hinged to each other at one end thereof, thereby increasing convenience for use and portability.

한편, 단위셀(200)은 도 2를 참조하면, 최외각에 전극이 배치되거나 또는 분리막이 배치되는 적층 구조를 가진다. 즉, 제1 전극, 분리막, 제2 전극, 분리막 및 제1 전극이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the unit cell 200 has a stacked structure in which an electrode is disposed at an outermost periphery or a separator is disposed. That is, the first electrode, the separation membrane, the second electrode, the separation membrane, and the first electrode may be sequentially stacked.

일례로, 단위셀(200)은 도 2를 참조하면, 제1 전극(210), 분리막(220), 제2 전극(230), 분리막(220) 및 제1 전극(210)이 순차적으로 적층되어 형성되며, 이에 최외각에 제1 전극(210)이 각각 배치된다. 물론, 단위셀(200)은 최외각에 제2 전극이 배치되게 적층될 수도 있다.2, the unit cell 200 includes a first electrode 210, a separation membrane 220, a second electrode 230, a separation membrane 220, and a first electrode 210 sequentially stacked And a first electrode 210 is disposed at an outermost periphery thereof. Of course, the unit cell 200 may be stacked so that the second electrode is disposed at the outermost periphery.

여기서 제1 전극(210)과 제2 전극(230)은 서로 반대되는 전극이다. 일례로, 제1 전극(210)이 양극이면 제2 전극(230)은 음극이다. 물론 이의 반대일 수도 있다. Here, the first electrode 210 and the second electrode 230 are opposite to each other. For example, if the first electrode 210 is a positive electrode, the second electrode 230 is a negative electrode. It may be the opposite of course.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 단위셀 쇼트측정장치(100)는 상부 및 하부 플레이트(110)(120) 사이에 단위셀(200)을 배치한 상태로 상부 및 하부 플레이트(110)(120)를 닫히는 방향으로 회전시켜서 단위셀(200)의 상면과 하면을 가압하며, 이와 같은 상태에서 단위셀(200)에서 제1 전극의 제1 전극탭과 제2 전극의 제2 전극탭에 쇼트실험기(미도시)의 (+)단자와 (-)단자를 각각 접촉시켜서 쇼트여부를 검사한다. (도 2에서 전극탭은 도시하지 않았다.)The unit cell short measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes upper and lower plates 110 and 120 in a state where a unit cell 200 is disposed between upper and lower plates 110 and 120, The first electrode tab of the first electrode and the second electrode tab of the second electrode in the unit cell 200 in such a state are rotated in the closing direction (+) Terminal and (-) terminal of the circuit board are brought into contact with each other to check whether or not there is a short circuit. (Electrode tabs are not shown in Fig. 2).

즉, 분리막(220)은 대면하는 제1 및 제2 전극(210)(230)의 활물질층이 전기적으로 연결되지 않게 절연하게 되는데, 분리막(220)이 훼손되어 쇼트가 발생하거나 또는 활물질층에 이물질이 유입되어 쇼트가 발생할 수 있다.That is, the separator 220 is insulated such that the active material layers of the first and second electrodes 210 and 230 are not electrically connected to each other. When the separator 220 is damaged and short-circuiting occurs, And a short circuit may occur.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 단위셀 쇼트측정장치(100)는 단위셀(200)의 최외각 상면과 하면 전체를 가압하는데 한계가 있다. 즉, 단위셀(200)은 양극/분리막/음극을 순차적으로 적층할 시 두께 편차가 발생하며, 이 단위셀(200)의 두께 편차로 인해 상부 및 하부 플레이트(110)(120)가 단위셀의 상면과 하면 전체를 가압하지 못하여 압력을 인가받지 못하는 부분이 발생하고, 이 압력을 인가받지 못하는 부분에 의해 제품불량이 발생하는 문제(예를 들어, 쇼트 발생 여부를 정확히 측정하지 못해 쇼트가 발생한 제품이 그대로 출하되는 문제)가 있었다.Meanwhile, the unit cell short measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention has a limitation in pressing the uppermost surface and the entire bottom surface of the unit cell 200. That is, in the unit cell 200, a thickness variation occurs when the anode / separator / cathode are sequentially stacked, and the thickness of the unit cell 200 causes the upper and lower plates 110, There is a problem in that a product failure occurs due to a portion where the pressure is not applied due to failure to pressurize the entire upper and lower surfaces and a portion where the pressure is not applied (for example, The problem was shipped as is).

이와 같은 문제를 해결하기 위해 상부 및 하부 플레이트(110)(120)의 내면에는 단위셀(200)의 상면과 하면을 각각 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부(130)가 구비될 수 있다.In order to solve such a problem, a buffer 130 may be provided on the inner surfaces of the upper and lower plates 110 and 120 so as to elastically press the upper and lower surfaces of the unit cell 200, respectively, .

즉, 완충부(130)는 도 2를 참조하면, 상부 및 하부 플레이트(110)(120)의 내면에 일체로 형성되고, 폴리머(polymer) 재질로 이루어진다.2, the buffer part 130 is integrally formed on the inner surfaces of the upper and lower plates 110 and 120 and is made of a polymer material.

이와 같은 완충부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 플레이트(110)(120)을 통해 단위셀(200)의 상면과 하면을 각각 가압할 시 단위셀(200)의 상면과 하면을 탄력적으로 가압함으로써 단위셀(200)에서 두께 편차가 발생한 부분까지 밀착되게 가압할 수 있으며, 이에 압력이 인가받지 못하는 부분이 없어 제품 불량이 발생하는 것을 방지한다.3, when the upper surface and the lower surface of the unit cell 200 are pressed through the upper and lower plates 110 and 120, the upper surface and the lower surface of the unit cell 200, respectively, The lower surface of the unit cell 200 can be pressed so as to be in close contact with the portion where the thickness deviation occurs, thereby preventing the occurrence of defective products because there is no portion where the pressure is not applied.

한편, 완충부(130)는 압력이 1kgf~100kgf에서 탄성 변형을 일으키는 소재로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 약한 두께 편차에도 완충부(130)를 통해 단위셀(200)의 상면과 하면을 탄력적으로 가압할 수 있다.The buffer 130 may be made of a material capable of generating elastic deformation at a pressure of 1 kgf to 100 kgf so that the upper and lower surfaces of the unit cell 200 are elastically pressed can do.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 단위셀의 쇼트측정장치는 상부 및 하부 플레이트(110)(120)의 내면에 플렉시블(flexible)한 완충부를 구비함으로써 두께 편차가 있는 단위셀까지 안정적으로 가압하여 쇼트 여부를 측정할 수 있다.Therefore, the apparatus for short measurement of unit cells according to the embodiment of the present invention includes a buffer part that is flexible on the inner surface of the upper and lower plates 110 and 120, Can be measured.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 쇼트측정장치
110: 상부 플레이트
120: 하부 플레이트
200: 단위셀100: short measuring device
110: upper plate
120: Lower plate
200: Unit cell

Claims (6)

단위셀의 상면과 하면을 동시에 가압한 상태로 상기 단위셀의 쇼트를 측정하는, 상부 및 하부 플레이트를 포함하는 쇼트측정장치에 있어서,
상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에는 상기 단위셀의 상면과 하면을 각각 탄력적으로 가압하도록 플렉시블(flexible)한 완충부가 구비되며,
상기 완충부는 상기 상부 및 하부 플레이트의 내면에 일체로 구비되고,
상기 완충부는 1kgf~100kgf 압력에서 탄성 변형을 일으키는 소재로 이루어지며,
상기 상부 및 하부 플레이트에서 상호 대응하는 일단은 회전 가능하게 힌지 결합되고,
상기 단위셀은 제1 전극, 분리막, 제2 전극, 분리막 및 제1 전극이 순차적으로 적층되어 형성되며,
상기 완충부는 폴리머(polymer) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위셀의 쇼트측정장치.A short measuring apparatus comprising upper and lower plates for measuring a short of a unit cell while simultaneously pressing an upper surface and a lower surface of the unit cell,
The inner and outer surfaces of the upper and lower plates are each provided with a buffer that is flexible to elastically press the upper and lower surfaces of the unit cell,
Wherein the buffer portion is integrally provided on the inner surfaces of the upper and lower plates,
The buffer portion is made of a material causing elastic deformation at a pressure of 1 kgf to 100 kgf,
Wherein the mutually corresponding ends of the upper and lower plates are rotatably hinged,
The unit cell includes a first electrode, a separator, a second electrode, a separator, and a first electrode sequentially formed on the first electrode,
Wherein the buffer portion is made of a polymer material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극인 것을 특징으로 하는 단위셀의 쇼트측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode.
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