CN110441325B - 电极板对准状态检查系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对电极板的堆叠过程成像、检查电极板的位置以及确定产品是否有缺陷的电极板对准状态检查系统和方法。当在阴极板、阳极板和隔板的堆叠过程期间发生偏离时,操作者立即识别出发生偏离,因此可以提高电极组件的质量可靠性。另外,由于在电极组件的生产过程期间确定产品是否是有缺陷的,因此可以减少废品量。通过对电极组件的生产过程的成像而获得的视频数据被自动存储,因此该数据可以用作稍后在检测质量并且生产缺陷产品时可被检查的数据。

Description

电极板对准状态检查系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月2日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2018-0050508的韩国专利申请的优先权,其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
以下公开涉及一种电极板对准状态检查系统,特别地,涉及一种用于对电极板的堆叠过程进行成像、检查电极板的对准状态以及确定产品是否有缺陷的电极板对准状态检查系统。
背景技术
近年来,因移动装置的技术发展和电动车辆的商业化,对二次电池的需求已经迅速增加。在二次电池之中,已经进行了许多关于具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池的研究,并且锂二次电池已被广泛使用。
可以根据包括阴极板、阳极板和隔板的电极组件的结构对二次电池进行分类。通常,电极组件被分类为卷绕式电极组件和堆叠式电极组件,其中该卷绕式电极组件的结构为具有长片形状的阴极板和阳极板与插入在其间的隔板一起卷绕,该堆叠式电极组件的结构为被切割成特定尺寸单元的多个阴极板和阳极板与插入在其间的隔板顺序地堆叠。
在堆叠式电极组件中,需要顺序地堆叠多个阴极板和阳极板,并且需要在完全对准的情况下堆叠阴极板和阳极板,以便防止在电极组件中发生短路。
作为确定堆叠式电极组件是否有缺陷的方法的示例,可以在完成电极组件之后使用外观检查或充电容量检查来确定缺陷,但是通过上述方法未检查到电极板的偏离。
作为解决上述问题的相关技术,韩国专利公开第10-1699809号(电池检查设备,2017年1月19日)公开了一种用于检查堆叠的电极板的偏离的设备。
上述相关技术涉及一种通过在完成堆叠式电极组件之后使用放射束来检查堆叠的电极板的偏离的设备。虽然该设备可以检查堆叠的电极板的偏离,但是由于在完成电极组件之后执行偏离的检查,所以即使仅一个电极板偏离时,也要丢弃完成的电极组件。
【专利文献】
韩国专利公开第10-1699809号(电池检查设备,2017年1月19日)
发明内容
本发明的实施例旨在提供一种电极板对准状态检查系统,用于在阴极板、阳极板和隔板的堆叠过程期间确定偏离从而立即识别出产品有缺陷。
在一个总的方面,一种用于检查二次电池的电极板对准状态的电极板对准状态检查系统,该电极板对准状态检查系统包括:电极板供应单元,将阴极板和阳极板交替地且顺序地传送到堆叠工作台;隔板供应单元,将隔板供应在堆叠工作台上,使得隔板插入在从电极板供应单元传送的阴极板和阳极板之间;以及检查单元,安装在堆叠工作台的上方,对阴极板、阳极板和隔板的堆叠过程进行成像,并且检查阴极板、阳极板和隔板的位置。
当堆叠隔板、阴极板或阳极板时,检查单元可以检查隔板与阴极板、隔板与阳极板或阴极板与阳极板之间的相对位置,并且可以在相对位置偏离预定距离或更多的情况下,确定电极板对准状态中存在缺陷。
检查单元可以计算隔板与阴极板、隔板与阳极板或阴极板与阳极板之间偏离距离的值,可以对每当堆叠隔板、阴极板和阳极板时生成的偏离距离的值执行累积计算,并且当累积值等于或大于预设值时,可以确定电极板对准状态中存在缺陷。
在二次电池中,阴极板、阳极板和隔板的区域可以彼此不同。
电极板对准状态检查系统可以进一步包括安装在堆叠工作台的上方和下方并且照射光的照明单元。
堆叠工作台或检查单元中的至少一个的高度可以是可调节的。
电极板对准状态检查系统可以进一步包括控制器,该控制器根据从由检查单元确定的阴极板的位置、阳极板的位置和隔板的位置中选择的一个或多个对准检查结果来控制电极板供应单元的操作。
电极板对准状态检查系统可以进一步包括存储单元,该存储单元接收通过由检查单元执行的成像获得的视频数据,并且存储视频数据。
在另一总的方面,一种使用电极板对准状态检查系统的电极板对准状态检查方法,该电极板对准状态检查系统包括检查单元,检查单元对堆叠过程进行成像,并且检查阴极板、阳极板和隔板的对准状态,在堆叠过程中,阴极板和阳极板交替地且顺序地堆叠在堆叠工作台上并且隔板插入在阴极板和阳极板之间以生产二次电池,电极板对准状态检查方法包括:成像步骤,在检查单元中开始成像;第一隔板堆叠步骤,将一个隔板堆叠在堆叠工作台上;第一电极板堆叠步骤,将从阴极板或阳极板选择的一个电极板堆叠在第一隔板堆叠步骤中堆叠的隔板上;第二隔板堆叠步骤,将另一隔板堆叠在第一电极板堆叠步骤中堆叠的阴极板或阳极板上;第二电极板堆叠步骤,将在第一电极板堆叠步骤中未选择的另一电极板堆叠在第二隔板堆叠步骤中堆叠的另一隔板上;检查步骤,由检查单元检查阴极板、阳极板和隔板的对准状态;以及确定步骤,确定阴极板、阳极板和隔板是否对准。
在检查步骤中,当堆叠隔板、阴极板或阳极板时,可以检查隔板与阴极板、隔板与阳极板或阴极板与阳极板之间的相对位置,并且在相对位置偏离预定距离或更多的情况下,可以确定电极板对准状态中存在缺陷。
在二次电池中,阴极板、阳极板和隔板的区域可以彼此不同。
在确定步骤中确定阴极板、阳极板和隔板对准的情况下,可以执行第一隔板堆叠步骤。
在确定步骤中确定阴极板、阳极板和隔板偏离的情况下,电极板对准状态检查方法可以进一步包括暂停堆叠过程的暂停步骤。
在确定步骤之后,电极板对准状态检查方法可以进一步包括由检查单元测量隔板与阴极板、隔板与阳极板或阴极板与阳极板之间偏离距离的值的测量步骤,其中在测量步骤中测量的值被累积。
在测量步骤之后,电极板对准状态检查方法可以进一步包括将测量步骤中累积的偏离距离的值与预设参考值进行比较的第二确定步骤。
在第二确定步骤中在所累积的偏离距离的值小于预设参考值的情况下,可以执行第一隔板堆叠步骤。
电极板对准状态检查方法可以进一步包括在第二确定步骤中在所累积的偏离距离的值等于或大于预设参考值的情况下,暂停堆叠过程的暂停步骤。
根据以下详细描述、附图和权利要求,其它特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的堆叠式二次电池的透视图。
图2是根据本发明的示例性实施例的沿图1的A-A'截取的堆叠式二次电池的横截面图。
图3是根据本发明的示例性实施例的电极板对准状态检查系统的示意图。
图4是根据本发明的示例性实施例的堆叠式二次电池的平面图。
图5是根据本发明的示例性实施例的堆叠式二次电池的平面图。
图6是示出根据本发明的示例性实施例的使用电极板对准状态检查系统的电极板对准状态检查方法的流程图。
图7是示出根据本发明的另一示例性实施例的使用电极板对准状态检查系统的电极板对准状态检查方法的流程图。
图8是根据本发明的示例性实施例的电极板对准状态检查系统的检查单元和存储单元的示意图。
[主要元件的详细描述]
10:二次电池 11:阳极板
12:阴极板 13:隔板
14:壳体 100:堆叠工作台
200:照明单元 200a:上照明装置
200b:下照明装置 300:检查单元
400:存储单元
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1示出根据本发明的示例性实施例的堆叠式二次电池的透视图,图2示出根据本发明的示例性实施例的沿图1的A-A'截取的堆叠式二次电池的横截面图。
如图1和图2所示,二次电池10包括多个阳极板11、阴极板12和隔板13堆叠在其中的电极组件、容纳电极组件的壳体14,并且二次电池用于需要电池之处,诸如移动电话、电动车辆等。
如图2所示,在二次电池10中,阳极板11、阴极板12和隔板13堆叠并彼此对准的位置非常重要。当在堆叠过程中阳极板11、阴极板12和隔板13偏离时,确定二次电池10是有缺陷的。使用有缺陷的二次电池可能会引起短路,从而可能导致火灾。
因此,需要一种对电极组件的堆叠过程进行成像并且检查阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态的设备。
图3示出根据本发明的示例性实施例的电极板对准状态检查系统的示意图。在堆叠工作台100上执行阳极板11,阴极板12和隔板13的堆叠过程。上照明装置200a安装在堆叠工作台100的上方,下照明装置200b安装在堆叠工作台100的下方。
在这种情况下,可以根据操作者的需要安装多个上照明装置200a和下照明装置200b。
对阳极板11、阴极板12和隔板13的堆叠过程进行成像并且确定阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态的检查单元300进一步安装在堆叠工作台100的上方。
检查单元300优选地安装成对电极组件的顶点进行成像,并且可以安装多个检查单元300以便对电极组件的所有四个顶点进行成像。
在这种情况下,堆叠工作台100或检查单元300的高度可以是可调节的。阳极板11、阴极板12和隔板13堆叠在堆叠工作台100上。由于随着电极组件的高度增加,由检查单元300成像的范围逐渐减小,因此可能发生错误。
因此,优选的是,堆叠工作台100或检查单元300的高度由电极组件的高度自动调节,使得检查单元300可以始终对特定区域进行成像。
在根据本发明的示例性实施例的堆叠式二次电池中,虽然隔板13、阳极板11、隔板13和阴极板12如图3所示被顺序地堆叠,但是堆叠顺序不受限制。
然而,阳极板11和阴极板12优选地交替且顺序地堆叠,并且需要将隔板13插入阳极板11和阴极板12之间。
另外,可以供应锯齿形的隔板13来代替板形的隔板13,并且可以根据操作者的工作环境适当地选择供应的形式。
参照图4和图5,将详细描述使用检查单元300确定阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态的方法。
图4和图5示出根据本发明的另一示例性实施例的堆叠式二次电池的平面图。图4示出阳极板11、阴极板12和隔板13在预定位置对准的示例。图5示出由于堆叠的阳极板11、阴极板12和隔板13的偏离而确定二次电池有缺陷的示例。
如图4所示,通过将阳极板11、阴极板12和隔板13堆叠而形成电极组件,并且检查单元300对电极组件的顶点进行成像。
检查单元300对堆叠阳极板11、阴极板12和隔板13的电极组件进行成像,检查隔板13与阳极板11、隔板13与阴极板12或阳极板11与阴极板12之间的相对位置,并且当相对位置偏离预定距离或更多时确定电极组件是有缺陷的。
在由检查单元300成像的部分的放大视图中,阳极板11和阴极板12之间的水平距离和垂直距离均是d1
另外,阳极板11和隔板13之间的水平距离和垂直距离等于d2,并且阴极板12和隔板13之间的水平距离和垂直距离等于d3
因此,由于当检查单元300检查隔板13与阳极板11、隔板13与阴极板12以及阳极板11与阴极板12之间的相对位置时确定对准状态正常,因此接下来可以执行堆叠过程。
同时,如图5中所示,阳极板11和阴极板12之间的水平距离d1与它们之间的垂直距离d4不同。类似地,阳极板11和隔板13之间的水平距离d5和垂直距离d2也彼此不同,并且阴极板12和隔板13之间的水平距离d3和垂直距离d6也彼此不同。
此时,检查单元300确定隔板13和阳极板11、隔板13和阴极板12、或阳极板11和阴极板12偏离,并且由控制器暂停电极组件的堆叠过程。
另外,检查单元300不仅检查隔板13与阳极板11、隔板13与阴极板12、阳极板11与阴极板12之间的相对位置,而且还计算偏离距离的值,并且执行偏离距离的计算值的累积计算。
检查单元300对堆叠过程进行成像,并且甚至在偏离距离的累积值高于预设值的情况下,由控制器暂停电极组件的堆叠过程。
参照图6和7,将详细描述使用电极板对准状态检查系统的电极板对准状态检查方法。
<第一示例性实施例>
图6示出根据本发明的示例性实施例的电极板对准状态检查系统的流程图。在开始电极组件的堆叠过程之前执行由检查单元开始成像的成像步骤S100之后,执行将一个隔板13堆叠在堆叠工作台100上的第一隔板堆叠步骤S110、将阳极板11堆叠在第一隔板堆叠步骤S110中堆叠的隔板上的第一电极板堆叠步骤S120、将另一隔板13堆叠在第一电极板堆叠步骤S120中堆叠的阳极板11上的第二隔板堆叠步骤S130以及将阴极板12堆叠在第二隔板堆叠步骤S130中堆叠的另一隔板13上的第二电极板堆叠步骤S140。
此时,可以在第一电极板堆叠步骤S120中堆叠阴极板12,可以在第二电极板堆叠步骤S140中堆叠阳极板11,但是在第一电极板堆叠步骤S120中堆叠的电极板和在第二电极板堆叠步骤S140中堆叠的电极板需要彼此不同。
在执行第二电极板堆叠步骤S140之后,执行通过由检查单元300成像的阳极板11、阴极板12和隔板13的相对位置来检查阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态的检查步骤S150。
此时,由于在第二隔板堆叠步骤S130中堆叠的隔板13,所以在第一电极板堆叠步骤S120中堆叠的阳极板11可能不会被检查单元300成像。为了解决这个问题,包括上照明装置200a和下照明装置200b的照明单元200分别安装在堆叠工作台100的上方和下方。由于隔板13的材料是透光材料,因此检查单元300可以检查阳极板11的对准状态。
在检查步骤S150中,如图4所示,确定阳极板11、阴极板12和隔板13对准,执行第一隔板堆叠步骤S110以继续电极组件的堆叠过程。
同时,如图5所示,当阳极板11、阴极板12和隔板13偏离时,执行暂停堆叠过程的暂停步骤S170。
因此,当假设第一隔板堆叠步骤S110至第二电极板堆叠步骤S140是一个单元堆叠过程时,本发明的电极板对准状态检查系统可以检查每单元堆叠过程的阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态,使得可以在堆叠过程中确定电极组件是否是有缺陷的并且针对缺陷采取相应措施。
<第二示例性实施例>
图7示出根据本发明另一示例性实施例的电极板对准状态检查系统的流程图。类似于上述第一示例性实施例,在开始电极组件的堆叠过程之前执行由检查单元300开始成像的成像步骤S200之后,执行将一个隔板13堆叠在堆叠工作台100上的第一隔板堆叠步骤S210、将阳极板11堆叠在第一隔板堆叠步骤S210中堆叠的隔板上的第一电极板堆叠步骤S220、将另一隔板13堆叠在第一电极板堆叠步骤S220中堆叠的阳极板11上的第二隔板堆叠步骤S230以及将阴极板12堆叠在第二隔板堆叠步骤S230中堆叠的另一隔板13上的第二电极板堆叠步骤S240。
此时,可以在第一电极板堆叠步骤S220中堆叠阴极板12,并且可以在第二电极板堆叠步骤S240中堆叠阳极板11,但是在第一电极板堆叠步骤S220中堆叠的电极板和在第二电极板堆叠步骤S240中堆叠的电极板需要彼此不同。
在进行至第二电极板堆叠步骤S240之后,执行通过由检查单元300成像的阳极板11、阴极板12和隔板13的相对位置来检查阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态的检查步骤S250。
此时,由于在第二隔板堆叠步骤S230中堆叠的隔板13,所以在第一电极板堆叠步骤S220中堆叠的阳极板11可能不会被检查单元300成像。为了解决这个问题,包括上照明装置200a和下照明装置200b的照明单元200分别安装在堆叠工作台100的上方和下方。由于隔板13的材料是透光材料,因此检查单元300可以检查阳极板11的对准状态。
在检查步骤S250之后,由检查单元300执行测量阳极板11、阴极板12和隔板13之间的偏离值的测量步骤S260。然后,执行对偏离值执行累积计算的计算步骤S270。Xtotal是偏离值的总和。优选的是,在成像步骤S200中将Xtotal设置为零。
在计算步骤S270之后,执行将偏离值的总和Xtotal与预设值Xstandard进行比较的第二确定步骤S280。
在第二确定步骤S280中,如果Xtotal的值小于Xstandard的值,则执行第一隔板堆叠步骤S210以继续电极组件堆叠过程。
另一方面,如果Xtotal的值等于或大于Xstandard的值,则确定电极组件是有缺陷的并且执行暂停堆叠过程的暂停步骤S290。
优选的是,在暂停步骤S290中暂停堆叠过程之后恢复堆叠过程时,对Xtotal的值进行初始化,然后针对缺陷采取相应措施。
例如,假设当阳极板11、阴极板12和隔板13之间的偏离值为10或更大时,确定电极组件是有缺陷的,并且不执行累积计算。
定义第一隔板堆叠步骤S210至第二电极板堆叠步骤S240是一个单元堆叠过程,并且通过单元堆叠过程堆叠的电极组件是单元电极组件。
如果一个单元电极组件的偏离值为7,则确定电极组件没有缺陷并且继续堆叠过程。然后,当具有偏离值4的单元电极组件堆叠在具有偏离值7的单元电极组件上时,由于偏离值是4,因此确定电极组件是没有缺陷的。
当连续堆叠具有小于10的偏离值的单元电极组件时,由于偏离值小于10,因此确定电极组件是没有缺陷的。然而,由于堆叠的电极组件的偏离,在最终缺陷检查中确定完成的电极组件是有缺陷的,并且丢弃完成状态下的电极组件。当在最终缺陷检查中确定电极组件有缺陷时,可能会发生安全事故。
同时,在根据本发明第二示例性实施例的电极板对准状态检查方法中,累积单元电极组件的偏离值。当具有偏离值4的单元电极组件堆叠在具有偏离值7的单元电极组件上时,由于作为偏离值的总和的Xtotal超过10,因此确定电极组件是有缺陷的。
因此,根据本发明的电极板对准状态检查系统可以针对每个单元堆叠过程检查阳极板11、阴极板12和隔板13的对准状态,使得可以在电极组件的堆叠过程期间确定电极组件是否是有缺陷的并且针对缺陷采取相应措施。
单独地描述了根据第一示例性实施例的电极板对准状态检查方法和根据第二示例性实施例的电极板对准状态检查方法,以便更详细地描述本发明的电极板对准状态检查方法,并且可以组合使用第一示例性实施例和第二示例性实施例来检查电极板的对准状态。
在第一示例性实施例和第二示例性实施例二者中,在堆叠预定数量的单元电极组件的情况下,暂停堆叠过程,并且将通过由检查单元300执行的成像获得的视频数据自动存储在单独提供的存储单元400中。参照图8,将更详细地描述存储单元400。
图8是根据本发明的示例性实施例的电极板对准状态检查系统的检查单元和存储单元的示意图。如图8所示,检查单元300和存储单元400彼此电连接,并且存储单元400接收通过由检查单元300执行的成像获得的视频数据。
因此,可以检测电极组件的质量并在生产缺陷产品时获得能够确认在电极组件的堆叠过程中出现问题的数据。
因为在阴极板、阳极板和隔板的堆叠过程期间发生偏离时,操作者可以立即识别出发生偏离,所以具有上述配置的本发明的电极板对准状态检查系统可以提高电极组件的质量可靠性。
另外,由于在电极组件的生产过程期间确定产品是否是有缺陷的,因此可以减少废品量。
此外,通过对电极组件的生产过程的成像而获得的视频数据被自动存储,因此该数据可以用作稍后在检测质量并且生产缺陷产品时可被检查的数据。
本发明不应被解释为限于上述示例性实施例。本发明可以应用于各种领域,并且可以在不脱离权利要求书中要求保护的本发明的范围的情况下由本领域技术人员进行各种修改。因此,对于本领域技术人员显而易见的是,这些改变和修改落入本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种电极板对准状态检查系统,用于检查二次电池的电极板对准状态,所述电极板对准状态检查系统包括:
电极板供应单元,将阴极板和阳极板交替地且顺序地传送到堆叠工作台;
隔板供应单元,将隔板供应在所述堆叠工作台上,使得所述隔板插入在从所述电极板供应单元传送的所述阴极板和所述阳极板之间;
检查单元,安装在所述堆叠工作台的上方,对所述阴极板、所述阳极板和所述隔板的堆叠过程进行成像,并且检查所述阴极板、所述阳极板和所述隔板的位置;以及
安装在所述堆叠工作台的上方和下方并且照射光的照明单元。
2.根据权利要求1所述的电极板对准状态检查系统,其中,
当堆叠所述隔板、所述阴极板或所述阳极板时,所述检查单元检查所述隔板与所述阴极板、所述隔板与所述阳极板或所述阴极板与所述阳极板之间的相对位置,并且在所述相对位置偏离预定距离或更多的情况下,确定所述电极板对准状态中存在缺陷。
3.根据权利要求2所述的电极板对准状态检查系统,其中,
所述检查单元计算所述隔板与所述阴极板、所述隔板与所述阳极板或所述阴极板与所述阳极板之间偏离距离的值,对每当堆叠所述隔板、所述阴极板和所述阳极板时生成的所述偏离距离的值执行累积计算,并且当累积值等于或大于预设值时,确定所述电极板对准状态中存在缺陷。
4.根据权利要求1所述的电极板对准状态检查系统,其中,
在所述二次电池中,所述阴极板、所述阳极板和所述隔板的区域彼此不同。
5.根据权利要求1所述的电极板对准状态检查系统,其中,
所述堆叠工作台或所述检查单元中的至少一个的高度是可调节的。
6.根据权利要求1所述的电极板对准状态检查系统,进一步包括控制器,所述控制器根据从由所述检查单元确定的所述阴极板的位置、所述阳极板的位置和所述隔板的位置中选择的一个或多个对准检查结果来控制所述电极板供应单元的操作。
7.根据权利要求1所述的电极板对准状态检查系统,进一步包括存储单元,所述存储单元接收通过由所述检查单元执行的成像获得的视频数据,并且存储所述视频数据。
8.一种使用根据权利要求1的电极板对准状态检查系统的电极板对准状态检查方法,所述电极板对准状态检查方法包括:
成像步骤,在所述检查单元中开始成像;
第一隔板堆叠步骤,将一个隔板堆叠在所述堆叠工作台上;
第一电极板堆叠步骤,将从所述阴极板或所述阳极板选择的一个电极板堆叠在所述第一隔板堆叠步骤中堆叠的所述隔板上;
第二隔板堆叠步骤,将另一隔板堆叠在所述第一电极板堆叠步骤中堆叠的所述阴极板或所述阳极板上;
第二电极板堆叠步骤,将在所述第一电极板堆叠步骤中未选择的另一电极板堆叠在所述第二隔板堆叠步骤中堆叠的所述另一隔板上;
检查步骤,由所述检查单元检查所述阴极板、所述阳极板和所述隔板的对准状态;以及
确定步骤,确定所述阴极板、所述阳极板和所述隔板是否对准。
9.根据权利要求8所述的电极板对准状态检查方法,其中,
在所述检查步骤中,当堆叠所述隔板、所述阴极板或所述阳极板时,检查所述隔板与所述阴极板、所述隔板与所述阳极板或所述阴极板与所述阳极板之间的相对位置,并且在所述相对位置偏离预定距离或更多的情况下,确定电极板对准状态中存在缺陷。
10.根据权利要求8所述的电极板对准状态检查方法,其中,
在所述二次电池中,所述阴极板、所述阳极板和所述隔板的区域彼此不同。
11.根据权利要求8所述的电极板对准状态检查方法,其中,
在所述确定步骤中确定所述阴极板、所述阳极板和所述隔板对准的情况下,执行所述第一隔板堆叠步骤。
12.根据权利要求8所述的电极板对准状态检查方法,进一步包括在所述确定步骤中确定所述阴极板、所述阳极板和所述隔板偏离的情况下,暂停所述堆叠过程的暂停步骤。
13.根据权利要求9所述的电极板对准状态检查方法,在所述确定步骤之后,进一步包括由所述检查单元测量所述隔板与所述阴极板、所述隔板与所述阳极板或所述阴极板与所述阳极板之间偏离距离的值的测量步骤,
其中在所述测量步骤中测量的值被累积。
14.根据权利要求13所述的电极板对准状态检查方法,在所述测量步骤之后,进一步包括将所述测量步骤中所累积的偏离距离的值与预设参考值进行比较的第二确定步骤。
15.根据权利要求14所述的电极板对准状态检查方法,其中,
在所述第二确定步骤中在所累积的偏离距离的值小于所述预设参考值的情况下,执行所述第一隔板堆叠步骤。
16.根据权利要求14所述的电极板对准状态检查方法,进一步包括在所述第二确定步骤中在所累积的偏离距离的值等于或大于所述预设参考值的情况下,暂停所述堆叠过程的暂停步骤。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7379805B2 (ja) * 2019-12-06 2023-11-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電極組立体の製造方法および製造装置、並びにそれを含む二次電池の製造方法
KR102274922B1 (ko) * 2019-12-27 2021-07-08 (주) 인텍플러스 슬릿빔을 이용한 배터리 외관 검사장치
KR20220099788A (ko) * 2021-01-07 2022-07-14 에스케이온 주식회사 이차전지의 전극 적층검사 장치 및 그 검사방법
US20220247021A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stacked electrode body, resin-fixed stacked electrode body, and all-solid-state battery
KR20220166098A (ko) * 2021-06-09 2022-12-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극판 또는 단위셀 적층 검사 장치
KR20230059584A (ko) * 2021-10-26 2023-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체의 제조방법
KR20230095557A (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 검사 시스템 및 방법
WO2023128661A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 에스케이온 주식회사 전극 조립체 정렬 검사 장치 및 방법
DE102022104471A1 (de) * 2022-02-24 2023-08-24 Körber Technologies Gmbh Messvorrichtung zur Vermessung der Ausrichtung und/oder Orientierung von Segmenten der Energiezellen produzierenden Industrie und Verfahren zur Herstellung von Segmenten
CN115824062A (zh) * 2022-03-30 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 尺寸检测装置及检测方法、叠片设备
KR20230161686A (ko) * 2022-05-19 2023-11-28 주식회사 필로포스 광간섭 단층촬영 기반 이차전지 정렬상태 검사 방법 및 시스템
CN115385167B (zh) * 2022-09-29 2023-08-25 广州市易鸿智能装备有限公司 一种锂电池智能匹配物料的系统及方法
SE2251276A1 (en) * 2022-11-02 2024-05-03 Northvolt Ab Determining alignment within electrode stacks

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537050A (en) * 1993-03-02 1996-07-16 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Process for inspecting electrodes using rotation alignment correction
CN101796684A (zh) * 2007-07-04 2010-08-04 株式会社Lg化学 堆叠和折叠型电极组件及其制备方法
CN201681057U (zh) * 2009-10-21 2010-12-22 精浚科技股份有限公司 电池检测装置
CN102386372A (zh) * 2010-09-03 2012-03-21 三星Sdi株式会社 螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法
CN102810689A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 夏普株式会社 二次电池及其制造方法
WO2013129098A1 (ja) * 2012-03-01 2013-09-06 東レエンジニアリング株式会社 積層シート材料の端面を検査する装置
CN103460488A (zh) * 2011-04-07 2013-12-18 日产自动车株式会社 电极位置检测装置以及电极位置检测方法
JP2016033868A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社村田製作所 位置補正/搬送ステージ装置及び位置補正/搬送ステージの補正方法
KR101684550B1 (ko) * 2015-07-29 2016-12-08 현대자동차 주식회사 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조장치 및 방법
JP2017212127A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 住友化学株式会社 有機デバイスの製造方法
CN110832308A (zh) * 2018-03-29 2020-02-21 株式会社Lg化学 电极组件对齐检查装置及使用其的电极组件对齐检查方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100388648B1 (ko) * 2001-05-23 2003-06-25 주식회사 코캄엔지니어링 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템
JP5438368B2 (ja) 2009-04-28 2014-03-12 Ckd株式会社 積層電池の製造過程に用いられる検査装置
KR101084075B1 (ko) * 2009-11-03 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그 제조방법
JP5507586B2 (ja) * 2012-01-10 2014-05-28 Ckd株式会社 積層電池の製造過程に用いられる検査装置
JP6158789B2 (ja) * 2012-03-30 2017-07-05 三洋電機株式会社 積層式電池
JP6055389B2 (ja) * 2013-10-08 2016-12-27 株式会社Nttドコモ 無線基地局
KR102273780B1 (ko) * 2014-07-04 2021-07-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지, 이차 전지의 제조 장치 및 이차 전지의 제조 방법
JP6473924B2 (ja) 2014-12-03 2019-02-27 東芝Itコントロールシステム株式会社 電池検査装置
CN107112578B (zh) 2015-01-13 2019-07-05 艾利电力能源有限公司 电极层叠体中的电极板的位置偏移检测方法以及其装置
WO2016117180A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 三菱電機株式会社 太陽電池セル、太陽電池モジュール、太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537050A (en) * 1993-03-02 1996-07-16 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Process for inspecting electrodes using rotation alignment correction
CN101796684A (zh) * 2007-07-04 2010-08-04 株式会社Lg化学 堆叠和折叠型电极组件及其制备方法
CN201681057U (zh) * 2009-10-21 2010-12-22 精浚科技股份有限公司 电池检测装置
CN102386372A (zh) * 2010-09-03 2012-03-21 三星Sdi株式会社 螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法
CN103460488A (zh) * 2011-04-07 2013-12-18 日产自动车株式会社 电极位置检测装置以及电极位置检测方法
CN102810689A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 夏普株式会社 二次电池及其制造方法
WO2013129098A1 (ja) * 2012-03-01 2013-09-06 東レエンジニアリング株式会社 積層シート材料の端面を検査する装置
JP2016033868A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社村田製作所 位置補正/搬送ステージ装置及び位置補正/搬送ステージの補正方法
KR101684550B1 (ko) * 2015-07-29 2016-12-08 현대자동차 주식회사 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조장치 및 방법
JP2017212127A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 住友化学株式会社 有機デバイスの製造方法
CN110832308A (zh) * 2018-03-29 2020-02-21 株式会社Lg化学 电极组件对齐检查装置及使用其的电极组件对齐检查方法

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