KR102629119B1 - 전극판 정렬 상태 검사 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극판 정렬 상태 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것으로, 전극판의 적층 공정을 촬영하고 전극판의 위치를 검사하여 제품의 양/불을 판단하는 전극 정렬 상태 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것이다.
양극판, 음극판 및 분리막을 적층하는 공정 중 위치 어긋남이 발생했을 때, 작업자가 즉시 알 수 있기 때문에 전극 조립체의 품질 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 전극 조립체 제조 공정 중 제품의 양품/불량 여부가 판단되기 때문에 폐기물의 양을 줄일 수 있으며, 전극 조립체 적층 공정을 촬영한 영상 데이터가 자동으로 저장되기 때문에, 후에 품질 확인이나 불량품이 발생했을 때 확인 가능한 데이터로 사용될 수 있다.
양극판, 음극판 및 분리막을 적층하는 공정 중 위치 어긋남이 발생했을 때, 작업자가 즉시 알 수 있기 때문에 전극 조립체의 품질 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 전극 조립체 제조 공정 중 제품의 양품/불량 여부가 판단되기 때문에 폐기물의 양을 줄일 수 있으며, 전극 조립체 적층 공정을 촬영한 영상 데이터가 자동으로 저장되기 때문에, 후에 품질 확인이나 불량품이 발생했을 때 확인 가능한 데이터로 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 전극판 정렬 상태 검사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극판의 적층 공정을 촬영하고 전극판의 정렬 상태를 검사하여 제품의 양/불을 판단하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 기술 개발과 전기자동차의 실용화에 따라 이차전지의 수요가 급증하고 있으며, 이차 전지 중 고에너지 밀도와 높은 방전 전압의 리튬 이차 전지에 대해 많은 연구가 행해지고 있으며, 널리 사용되고 있다.
이차전지는 양극판, 음극판, 분리막 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하며, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극판과 음극판 및 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(Jelly-Roll) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극판과 음극판을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(Stack) 전극 조립체로 분류된다.
스택형 전극 조립체는 다수의 양극판 및 음극판을 순차적으로 적층하여야 하며, 전극 조립체의 쇼트 발생을 방지하기 위해 양극판 및 음극판이 적층될 때 위치가 어긋나지 않도록 적층해야 한다.
스택형 전극 조립체의 불량 여부를 판단하기 위한 방법으로는, 전극 조립체가 완성된 후에 외관 검사 또는 충전 용량 검사를 통해 불량을 판단할 수 있으나 상기한 방법으로 전극판의 위치 어긋남을 검사할 수 없다는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로, 적층된 전극판의 위치 어긋남을 검사하기 위한 장치인 "대한민국 등록특허공보 10-1699809호 ("전지 검사 장치", 2017.01.19.)"가 개시되어 있다.
상기한 선행기술은 스택형 전극 조립체를 완성한 후, 방사선 빔을 이용해 전극판의 위치 어긋남을 검사하는 장치에 관한 것으로, 이는 전극판의 위치 어긋남을 검사할 수는 있지만, 전극 조립체가 완성된 후 위치 어긋남을 검사하기 때문에 단 하나의 전극판의 위치가 어긋났을 때에도 완성된 전극 조립체를 폐기해야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 양극판, 음극판 및 분리막을 적층하는 공정 중 위치 어긋남을 판단하여 제품의 불량을 즉시 인지할 수 있는 전극판 정렬 상태 검사 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 이차전지의 전극판 정렬 상태를 검사하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템은,
이차전지를 제조하기 위해 스택 테이블에 양극판과 음극판이 교번 순차적으로 적층되되, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 분리막이 게재되도록 적층되는 적층 공정을 촬영하고, 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 정렬 상태를 검사하는 검사부를 포함하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템을 이용한 전극판 정렬 상태 검사 방법에 있어서,
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 전극판 정렬 상태 검사 시스템은, 양극판, 음극판 및 분리막을 적층하는 공정 중 위치 어긋남이 발생했을 때, 작업자가 즉시 알 수 있기 때문에 전극 조립체의 품질 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 전극 조립체 제조 공정 중 제품의 양품/불량 여부가 판단되기 때문에 폐기물의 양을 줄일 수 있다.
아울러, 전극 조립체 제조 공정을 촬영한 영상 데이터가 자동으로 저장되기 때문에, 후에 품질 확인이나 불량품이 발생했을 때 확인 가능한 데이터로 사용될 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 A-A′ 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 평면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 검사부 및 저장부의 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 A-A′ 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 평면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 검사부 및 저장부의 개략도
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 사시도를 도시하고 있으며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 A-A′ 단면도를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이차전지(10)는 복수개의 음극판(11), 양극판(12) 및 분리막(13)이 적층되어 전극 조립체를 형성하며, 상기 전극 조립체를 케이스(14)에 수용되어 휴대폰, 전기 자동차 등 배터리가 필요한 곳에 사용된다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 이차전지(10)는 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 적층되며 정렬되는 위치가 가장 중요하다. 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 적층되는 과정에서 위치가 어긋날 경우, 상기 이차전지(10)는 불량으로 판단하며, 이를 사용할 경우 쇼트의 원인이 되어 화재의 위험이 있다.
따라서, 상기 전극 조립체의 적층 과정을 촬영하고 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 검사하는 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 개략도를 도시하고 있다. 스택 테이블(100)의 상면에서 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 적층 공정을 진행하며, 상기 스택 테이블(100)의 상부에는 상부 조명(200a)과 하부에는 하부 조명(200b)가 설치되어 있다.
이때, 상기 상부 조명(200a) 및 하부 조명(200b)은 작업자의 필요에 따라 복수 개 설치될 수 있다.
상기 스택 테이블(100)의 상부에는 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 적층 공정을 촬영하고, 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 판단하는 검사부(300)가 더 설치되어 있다.
상기 검사부(300)는 상기 전극조립체의 꼭짓점을 촬영하도록 설치되는 것이 바람직하며, 상기 전극 조립체의 꼭짓점 4개를 모두 촬영하기 위해 복수 개가 설치될 수 있다.
이때, 상기 스택 테이블(100) 또는 상기 검사부(300)는 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 상기 스택 테이블(100) 상에 적층되며 상기 전극 조립체의 높이가 높아지기 때문에 상기 검사부(300)가 촬영할 수 있는 범위가 점점 줄어들며, 이로 인해 오차가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 검사부(300)가 항상 일정한 영역을 촬영할 수 있도록 상기 스택 테이블(100) 또는 상기 검사부(300)가 상기 전극 조립체의 높이만큼 높이가 자동으로 조절되어 항상 일정한 영역을 촬영할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분리막(13)→상기 음극판(11)→상기 분리막(13)→상기 양극판(12) 순으로 적층되나, 적층 순서를 한정하고자 하는 것은 아니다.
다만, 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12)는 교번 순차적으로 적층되는 것이 바람직하며, 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 사이에는 상기 분리막(13)이 게재되어야 한다.
또한, 상기 분리막(13)은 판 형태로 공급되지 않고, 지그재그(zigzag) 형태로 공급될 수 있으며, 이는 작업자가 작업 환경에 따라 적절히 선택할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 상기 검사부(300)를 이용하여, 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 판단하는 방법을 보다 자세히 설명하고자 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 이차전지의 평면도를 도시하고 있다. 도 4는 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 정해진 위치에 위치한 예를 도시하고 있으며, 도 5는 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 어긋나게 적층되어 불량으로 판단된 예를 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 적층되어 상기 전극 조립체를 형성하며, 상기 검사부(300)가 상기 전극 조립체의 꼭짓점을 촬영한다.
상기 검사부(300)는 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 적층된 상기 전극 조립체를 촬영하며, 상기 분리막(13)과 상기 음극판(11), 상기 분리막(13)과 상기 양극판(12) 또는 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 간의 상대적인 위치를 검사하여 소정 거리 이상 어긋난 경우 불량을 판단한다.
상기 검사부(300)가 촬영한 부분을 확대한 도면을 보았을 때, 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 사이의 가로 거리와 세로 거리는 
로 동일하다.
또한, 상기 음극판(11)과 상기 분리막(13) 사이의 가로 거리와 세로 거리는 
로 동일하며, 상기 양극판(12)와 상기 분리막(13) 사이의 가로 거리와 세로 거리는 
으로 동일하다.
따라서, 상기 검사부(300)가 상기 분리막(13)과 상기 음극판(11), 상기 분리막(13)과 상기 양극판(12) 또는 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 간의 상대적인 위치를 검사했을 때, 정렬 상태가 정상이라고 판단되기 때문에 다음 적층 공정을 진행할 수 있다.
반면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 사이의 가로 거리인 
과 세로 거리인 
는 차이가 있다. 마찬가지로, 또한, 상기 음극판(11)과 상기 분리막(13) 사이의 가로 거리인 
와 세로 거리인 
도 차이가 있으며, 상기 양극판(12)와 상기 분리막(13) 사이의 가로 거리인 
과 세로 거리인 
도 차이가 있다.
이때, 상기 검사부(300)는 상기 분리막(13)과 상기 음극판(11), 상기 분리막(13)과 상기 양극판(12) 또는 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 간의 정렬 상태가 어긋났다고 판단하며, 제어부에 의해 상기 전극 조립체의 적층 공정이 일시 중단된다.
또한, 상기 검사부(300)는 상기 분리막(13)과 상기 음극판(11), 상기 분리막(13)과 상기 양극판(12) 또는 상기 음극판(11)과 상기 양극판(12) 간의 상대적인 위치를 검사할 뿐만 아니라 어긋난 거리 값을 연산하며, 연산된 어긋난 거리 값을 누적 계산한다.
상기 검사부(300)가 적층 공정을 촬영하며 누적된 어긋난 거리 값이 미리 설정된 값보다 높을 경우에도 상기 제어부에 의해 상기 전극 조립체의 적층 공정이 일시 중단된다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 전극판 정렬 상태 검사 시스템을 이용한 전극판 정렬 상태 검사 방법을 보다 자세히 설명하고자 한다.
<1 실시예>
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도를 도시하고 있다. 상기 전극 조립체 적층 공정 시작 전 상기 검사부(300)에서 촬영을 시작하는 촬영 단계(S100)를 진행한 후, 상기 스택 테이블(100) 위에 하나의 상기 분리막(13)을 적층하는 제 1 분리막 적층 단계(S110), 상기 제 1 분리막 적층 단계(S110)에서 적층된 상기 분리막 위에 상기 음극판(11)을 적층하는 제 1 전극판 적층 단계(S120), 상기 제 1 전극판 적층 단계(S120)에서 적층된 상기 음극판(11)위에 다른 하나의 상기 분리막(13)을 적층하는 제 2 분리막 적층 단계(S130), 상기 제 2 분리막 적층 단계에서 적층된 다른 하나의 상기 분리막(13) 위에 상기 음극판(11)을 적층하는 제 2 전극판 적층 단계(S140)를 진행한다.
이때, 상기 제 1 전극판 적층 단계(S120)에서 상기 양극판(12)을 적층할 수 있으며, 상기 제 2 전극판 적층 단계(S140)에서 상기 음극판(11)을 적층할 수 있으나, 상기 제 1 전극판 적층 단계(S120)에서 적층되는 전극판과 상기 제 2 전극판 적층 단계(S140)에서 적층되는 전극판은 달라야 한다.
상기 제 2 전극판 적층 단계(S140)까지 진행한 후, 상기 검사부(300)가 촬영한 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 상대적인 위치를 통해 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계(S150)를 진행한다.
이때, 상기 제 2 분리막 적층 단계(S130)에서 적층된 상기 분리막(13) 때문에 상기 제 1 전극판 적층 단계(S120)에서 적층된 상기 음극판(11)을 상기 검사부(300)가 촬영되지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해, 상기 스택 테이블(100)의 상부 및 하부에는 상부 조명(200a)과 하부 조명(200b)을 포함하는 조명부(200)가 설치되어 있다. 상기 분리막(13)은 빛을 투과하는 재질이기 때문에 상기 검사부(300)가 상기 음극판(11)의 정렬 상태를 검사할 수 있다.
상기 검사 단계(S150)에서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 정 위치에 위치했다고 판단될 경우, 상기 전극 조립체의 적층 공정을 계속 진행하기 위해 상기 제 1 분리막 적층 단계(S110)를 진행한다.
반면, 도 5와 같이 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)이 어긋난 경우, 적층 공정을 일시 중단하는 중단 단계(S170)을 진행한다.
따라서, 본 발명의 전극판 정렬 상태 검사 시스템은 상기 제 1 분리막 적층 단계(S110)~상기 제 2 전극판 적층 단계(S140)를 하나의 단위 적층 공정이라고 가정했을 때, 단위 적층 공정마다 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 검사할 수 있으므로, 상기 전극 조립체의 적층 공정 중 불량 여부가 판단되어 후속 조치를 취할 수 있다는 효과가 있다.
<2 실시예>
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 순서도를 도시하고 있다. 상기한 <1 실시예>와 마찬가지로, 상기 전극 조립체 적층 공정 시작 전 상기 검사부(300)에서 촬영을 시작하는 촬영 단계(S200)를 진행한 후, 상기 스택 테이블(100) 위에 하나의 상기 분리막(13)을 적층하는 제 1 분리막 적층 단계(S210), 상기 제 1 분리막 적층 단계(S210)에서 적층된 상기 분리막 위에 상기 음극판(11)을 적층하는 제 1 전극판 적층 단계(S220), 상기 제 1 전극판 적층 단계(S120)에서 적층된 상기 음극판(11)위에 다른 하나의 상기 분리막(13)을 적층하는 제 2 분리막 적층 단계(S230), 상기 제 2 분리막 적층 단계에서 적층된 다른 하나의 상기 분리막(13) 위에 상기 음극판(11)을 적층하는 제 2 전극판 적층 단계(S240)를 진행한다.
이때, 상기 제 1 전극판 적층 단계(S220)에서 상기 양극판(12)을 적층할 수 있으며, 상기 제 2 전극판 적층 단계(S240)에서 상기 음극판(11)을 적층할 수 있으나, 상기 제 1 전극판 적층 단계(S220)에서 적층되는 전극판과 상기 제 2 전극판 적층 단계(S240)에서 적층되는 전극판은 달라야 한다.
상기 제 2 전극판 적층 단계(S240)까지 진행한 후, 상기 검사부(300)가 촬영한 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 상대적인 위치를 통해 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계(S250)를 진행한다.
이때, 상기 제 2 분리막 적층 단계(S230)에서 적층된 상기 분리막(13) 때문에 상기 제 1 전극판 적층 단계(S220)에서 적층된 상기 음극판(11)을 상기 검사부(300)가 촬영되지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해, 상기 스택 테이블(100)의 상부 및 하부에는 상부 조명(200a)과 하부 조명(200b)을 포함하는 조명부(200)가 설치되어 있다. 상기 분리막(13)은 빛을 투과하는 재질이기 때문에 상기 검사부(300)가 상기 음극판(11)의 정렬 상태를 검사할 수 있다.
상기 검사 단계(S250) 이후, 상기 검사부(300)가 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13) 간의 어긋남 값을 측정하는 측정 단계(S260)를 진행한다. 이후, 어긋남 값을 누적하는 연산 단계(S270)을 진행한다. 
은 어긋남 값의 총합으로 상기 촬영 단계(S200)에서 
=0으로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 연산 단계(S270) 이후, 어긋남 값의 총합인 
과 미리 설정된 값인 
를 비교하는 제 2 판단 단계(S280)를 진행한다.
상기 제 2 판단 단계(S280)에서 
값이 
보다 적을 경우, 상기 전극 조립체의 적층 공정을 계속 진행하기 위해 상기 제 1 분리막 적층 단계(S110)를 진행한다.
반면, 
값이 
보다 크거나 같을 경우, 상기 전극 조립체를 불량이라고 판단하여, 적층 공정을 일시 중단하는 중단 단계(S280)을 진행한다.
상기 중단 단계(S280)에서 적층 공정을 일시 중단한 후, 후속 처리 후 다시 적층 공정을 재개할 때는 
값이 초기화되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13) 간의 어긋남 값이 10 이상이면 불량이라고 판단이라고 가정하며 어긋남 값을 누적 연산하지 않는다고 가정한다.
상기 제 1 분리막 적층 단계(S210)~상기 제 2 전극판 적층 단계(S240)를 하나의 단위 적층 공정이라고 하고, 상기 단위 적층 공정을 통해 적층된 상기 전극 조립체를 단위 전극 조립체라고 한다.
하나의 상기 단위 전극 조립체의 어긋남 값이 7이라고 한다면, 불량으로 판단되지 않고 적층 공정이 계속 진행된다. 이후, 상기 어긋남 값이 7인 상기 단위 전극 조립체 위에 어긋남 값이 4인 상기 단위 전극 조립체가 적층되었다고 할 때, 어긋남 값은 4이기 때문에 불량이라고 판단되지 않는다.
어긋남 값이 10을 넘지 않는 상기 단위 전극 조립체가 계속 적층된다면, 어긋남 값이 10을 넘지 않아 불량이라고 판단되진 않지만, 완성된 상기 전극 조립체는 어긋난 상태로 적층되어 최종 양/불 검사에서 불량이라고 판단되어 상기 전극 조립체가 완성된 상태로 폐기되며, 최종 양/불 검사에서 양품이라고 판단되어 사용할 경우, 안전사고의 위험이 있을 수 있다.
반면, 본 발명의 <2실시예>에 따른 전극판 정렬 상태 검사 방법은 상기 단위 전극 조립체의 어긋남 값이 누적되므로, 상기한 바와 같이 상기 어긋남 값이 7인 단위 전극 조립체 위에 상기 어긋남 값이 4인 단위 전극 조립체가 적층되면, 어긋남 값의 총합인 
이 10을 넘기 때문에 상기 전극 조립체를 불량이라고 판단한다.
따라서, 본 발명의 전극판 정렬 상태 검사 시스템은 상기 단위 적층 공정마다 상기 음극판(11), 상기 양극판(12) 및 상기 분리막(13)의 정렬 상태를 검사할 수 있으므로, 상기 전극 조립체의 적층 공정 중 불량 여부가 판단되어 후속 조치를 취할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 전극판 정렬 상태 검사 방법을 보다 자세히 설명하기 위해 <1실시예>, <2실시예>로 구분한 것이며, <1실시예>와 <2실시예>를 조합하여 전극판의 정렬 상태를 검사할 수도 있다.
<제1실시예> 및 <제2실시예> 모두 미리 설정된 개수의 상기 단위 전극 조립체가 적층될 경우 적층 공정이 중단되며, 상기 검사부(300)가 촬영한 영상 데이터는 별도로 구비된 저장부(400)에 자동으로 저장되는 것을 특징으로 한다. 도 8을 참조하여 상기 저장부(400)를 보다 자세히 설명하고자 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 정렬 상태 검사 시스템의 검사부 및 저장부의 개략도를 도시하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 상기 검사부(300)와 상기 저장부(400)는 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 저장부(400)는 상기 검사부(300)가 촬영한 영상 데이터를 수신 받는다.
이로 인해, 상기 전극 조립체의 품질 확인이 가능하며, 불량품이 발생했을 때, 해당 상기 전극 조립체의 적층 공정에서 발생한 문제점을 확인할 수 있는 데이터를 확보할 수 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 이차전지
11 음극판
12 양극판
13 분리막
14 케이스
100 스택 테이블
200 조명부
200a 상부 조명
200b 하부 조명
300 검사부
400 저장부
11 음극판
12 양극판
13 분리막
14 케이스
100 스택 테이블
200 조명부
200a 상부 조명
200b 하부 조명
300 검사부
400 저장부
Claims (17)
- 이차전지의 전극판 정렬 상태를 검사하는 시스템에 있어서,
양극판과 음극판을 스택 테이블로 교번 순차적으로 이송시키는 전극판 공급부;
상기 전극판 공급부에서 이송된 상기 양극판과 음극판 사이에 분리막이 게재되도록 상기 스택 테이블에 상기 분리막을 공급하는 분리막 공급부; 및
상기 스택 테이블의 상부에 설치되어, 상기 스택 테이블의 상면에 적층되는 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 적층 공정을 촬영하고, 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 위치를 검사하는 검사부;를 포함하고,
상기 검사부가 항상 일정한 영역을 촬영할 수 있도록 상기 스택 테이블 또는 상기 검사부 중 적어도 하나의 높이가 조절되며,
상기 전극판 정렬 상태 검사 시스템은, 상기 스택 테이블의 상부에 설치되는 상부 조명과 상기 스택 테이블의 하부에 설치되는 하부 조명을 포함하고,
상기 검사부는, 상기 스택 테이블의 상면에 음극판, 양극판 및 분리막이 적층된 상태에서 상기 분리막을 투과한 하부 조명의 투과된 빛을 통해 상기 음극판의 정렬 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 제 1항에 있어서, 검사부는,
상기 분리막, 상기 양극판 또는 상기 음극판이 적층됐을 때, 상기 분리막과 상기 양극판, 상기 분리막과 상기 음극판 또는 상기 양극판과 상기 음극판 간의 상대적인 위치를 검사하며,
상기 상대적인 위치가 소정 거리 이상 어긋난 경우, 불량을 판단하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 이차전지의 전극판 정렬 상태를 검사하는 시스템에 있어서,
양극판과 음극판을 스택 테이블로 교번 순차적으로 이송시키는 전극판 공급부;
상기 전극판 공급부에서 이송된 상기 양극판과 음극판 사이에 분리막이 게재되도록 상기 스택 테이블에 상기 분리막을 공급하는 분리막 공급부; 및
상기 스택 테이블의 상부에 설치되어, 상기 스택 테이블의 상면에 적층되는 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 적층 공정을 촬영하고, 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 위치를 검사하는 검사부;를 포함하고,
상기 검사부는 상기 분리막과 상기 양극판, 상기 분리막과 상기 음극판, 상기 양극판과 상기 음극판 간의 상대적이니 위치를 검사하여,
상기 분리막과 상기 양극판, 상기 분리막과 상기 음극판, 상기 양극판과 상기 음극판 간의 어긋남 정도 값을 연산하고,
상기 분리막, 상기 양극판 및 상기 음극판이 적층될 때마다 발생된 어긋남 정도 값을 누적 계산하고, 누적 계산된 값이 미리 설정된 값 이상일 때 불량을 판단하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 이차전지는,
상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 면적이 다른 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 시스템은,
상기 검사부에서 판단한 상기 양극판의 위치, 상기 음극판의 위치 및 상기 분리막의 위치 중 하나 이상 선택되는 정렬 검사 결과에 따라 상기 전극판 공급부의 동작을 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 시스템은,
상기 검사부에서 촬영한 영상 데이터를 수신 받아 저장하는 저장부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템.
- 이차전지를 제조하기 위해 스택 테이블에 양극판과 음극판이 교번 순차적으로 적층되되, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 분리막이 게재되도록 적층되는 적층 공정을 촬영하고, 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 정렬 상태를 검사하는 검사부를 포함하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템을 이용한 전극판 정렬 상태 검사 방법에 있어서,
상기 검사부에서 촬영을 시작하는 단계;
상기 스택 테이블에 하나의 상기 분리막을 적층하는 제 1 분리막 적층 단계;
상기 제 1 분리막 적층 단계에서 적층된 상기 분리막 위에 상기 양극판 또는 상기 음극판 중 선택되는 하나의 전극판을 적층하는 제 1 전극판 적층 단계;
상기 제 1 전극판 적층 단계에서 적층된 상기 양극판 또는 상기 음극판 위에 다른 하나의 상기 분리막을 적층하는 제 2 분리막 적층 단계;
상기 제 2 분리막 적층 단계에서 적층된 다른 하나의 상기 분리막 위에 상기 제 1 전극판 적층 단계에서 선택되지 않은 나머지 전극판을 적층하는 제 2 전극판 적층 단계;
상기 검사부가 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계; 및
상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막이 정위치에 위치했는지 판단하는 판단 단계;를 포함하는 전극판 정렬 상태 검사 방법에 있어서,
상기 정렬 상태를 검사하는 검사 단계 이전에, 상기 스택 테이블 또는 상기 검사부 중 적어도 하나의 높이를 조절하여 항상 일정한 영역이 검사되도록 높이를 보정하는 단계를 더 포함하고,
상기 전극판 정렬 상태 검사 시스템은, 상기 스택 테이블의 상부에 설치되는 상부 조명과, 상기 스택 테이블의 하부에 설치되는 하부 조명을 포함하고,
상기 검사부는, 상기 스택 테이블의 상면에 음극판, 양극판 및 분리막이 적층된 상태에서 상기 분리막을 투과한 하부 조명의 투과된 빛을 통해 상기 음극판의 정렬 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 이차전지를 제조하기 위해 스택 테이블에 양극판과 음극판이 교번 순차적으로 적층되되, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 분리막이 게재되도록 적층되는 적층 공정을 촬영하고, 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 정렬 상태를 검사하는 검사부를 포함하는 전극판 정렬 상태 검사 시스템을 이용한 전극판 정렬 상태 검사 방법에 있어서,
상기 검사부에서 촬영을 시작하는 단계;
상기 스택 테이블에 하나의 상기 분리막을 적층하는 제 1 분리막 적층 단계;
상기 제 1 분리막 적층 단계에서 적층된 상기 분리막 위에 상기 양극판 또는 상기 음극판 중 선택되는 하나의 전극판을 적층하는 제 1 전극판 적층 단계;
상기 제 1 전극판 적층 단계에서 적층된 상기 양극판 또는 상기 음극판 위에 다른 하나의 상기 분리막을 적층하는 제 2 분리막 적층 단계;
상기 제 2 분리막 적층 단계에서 적층된 다른 하나의 상기 분리막 위에 상기 제 1 전극판 적층 단계에서 선택되지 않은 나머지 전극판을 적층하는 제 2 전극판 적층 단계;
상기 검사부가 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계; 및
상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막이 정위치에 위치했는지 판단하는 판단 단계;를 포함하는 전극판 정렬 상태 검사 방법에 있어서,
상기 검사 단계는 상기 분리막, 상기 양극판 또는 상기 음극판이 적층됐을 때, 상기 분리막과 상기 양극판, 상기 분리막과 상기 음극판 또는 상기 양극판과 상기 음극판 간의 상대적인 위치를 검사하고,
상기 판단 단계 이후, 상기 검사부가 상기 분리막과 상기 양극판, 상기 분리막과 상기 음극판 또는 상기 양극판과 상기 음극판 간의 어긋남 정도 값을 측정하는 측정 단계;를 더 포함하고,
상기 측정 단계에서 측정된 값은 누적되는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 이차전지는,
상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막의 면적이 다른 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 방법은,
상기 판단 단계에서 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막이 정위치에 위치한다고 판단될 경우,
상기 제 1 분리막 적층 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 방법은,
상기 판단 단계에서 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 분리막이 정위치에 위치하지 않는다고 판단될 경우,
적층 공정을 일시 중단하는 일시 중단 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 삭제
- 제 10항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 방법은,
상기 측정 단계 이후, 상기 측정 단계에서 누적된 어긋남 정도 값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 제 2 판단 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 방법은,
상기 제 2 판단 단계에서 누적된 어긋남 정도 값이 미리 설정된 기준 값보다 낮을 경우,
상기 제 1 분리막 적층 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 전극판 정렬 상태 검사 방법은,
상기 제 2 판단 단계에서 누적된 어긋남 정도 값이 미리 설정된 기준 값보다 크거나 같을 경우,
적층 공정을 일시 중단하는 일시 중단 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 정렬 상태 검사 방법.
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