KR100416784B1 - leak inspection device and methode of secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치는 내부에 전극부가 수납된 케이스와, 상기 케이스의 일측에 형성된 전해액 주입구에 밀봉되는 가압노즐과, 상기 가압노즐과 파이프로 연결되어 N2가스를 주입하는 N2공급수단과, 상기 N2공급수단으로부터 주입되는 상기 N2가스의 압력을 조절하는 조절밸브와, 상기 파이프의 일측에 설치되어 상기 N2가스의 압력을 검사하는 N2가스압력센서를 포함하여 구성되어, 구조의 단순화로 설치가 간단하고, He가스 및 He가스검출센서를 대체하여 제조원가가 저감되는 효과가 있다.Leak test apparatus for a secondary battery according to the present invention is a case in which the electrode portion is housed therein, a pressurized nozzle sealed in the electrolyte injection port formed on one side of the case, and the N2 supply connected to the pressurized nozzle and the pipe to inject N2 gas Means, a control valve for adjusting the pressure of the N2 gas injected from the N2 supply means, and an N2 gas pressure sensor installed on one side of the pipe to check the pressure of the N2 gas, thereby simplifying the structure. The installation is simple, and the manufacturing cost is reduced by replacing the He gas and the He gas detection sensor.
Description
본 발명은 이차전지의 리크 검사장치 및 방법에 관한 것으로서, 전해액이 충진되는 케이스의 밀봉 상태를 검사하는 이차전지의 리크 검사장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leak inspection apparatus and method for a secondary battery, and relates to a leak inspection apparatus and a method for inspecting a sealed state of a case in which an electrolyte is filled.
최근 노트북 컴퓨터 및 이동통신기기의 급속한 보급에 따라 재충전이 가능한 경량, 대용량의 전원공급수단의 필요성이 높아졌다.Recently, with the rapid spread of notebook computers and mobile communication devices, the necessity of a lightweight and large capacity power supply means that can be recharged has increased.
이에 따라, 전해액을 이온화시키고 전극간 기전력을 발생시켜 전원을 충전하여 방전시키는 니켈수소전지와 리튬이온전지 및 리튬폴리머전지 등이 사용되고 있으며, 상기한 전지를 통칭하여 이차전지라 한다.Accordingly, nickel hydride batteries, lithium ion batteries, lithium polymer batteries, and the like, which ionize electrolytes, generate electromotive force between electrodes, and charge and discharge power, are used. These batteries are collectively referred to as secondary batteries.
상기 이차전지는 전극부를 케이스 내부에 수납하고, 그 케이스의 상부에 형성된 전해액 주입구를 통해 전해액을 주입한 후 밀봉하여 제조된다.The secondary battery is manufactured by accommodating an electrode part in a case, injecting an electrolyte through an electrolyte injection hole formed in an upper part of the case, and then sealing the electrode part.
여기서, 이차전지는 충, 방전 용량에 영향을 미치는 전해액의 손실을 방지하고, 내압발생을 고려하여 전해액의 누출을 방지하도록 밀폐 형성된다.Here, the secondary battery is sealed to prevent the loss of the electrolyte solution affecting the charge and discharge capacity, and to prevent the leakage of the electrolyte in consideration of the breakdown voltage.
종래에는 상기 캡 플레이트가 용접된 전해액 주입구를 X-ray 또는 육안으로 검사하였으나, X-ray 검사는 공정 및 장비가 복잡하고, 육안 검사는 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.Conventionally, the electrolyte injection hole to which the cap plate is welded is visually inspected by X-ray or naked eye, but the X-ray inspection is complicated in process and equipment, and visual inspection has a problem in that reliability is poor.
도 1은 종래 기술에 의한 이차전지의 리크 검사장치가 도시된 구성도이다.1 is a block diagram showing a leak inspection apparatus of a secondary battery according to the prior art.
따라서, 도 1에 도시된 이차전지의 리크 검사장치(특2001-0011231)와 같이, He가스검출센서를 부착하여 리크를 검사하는 기술이 개발되었다.Therefore, as in the leak inspection apparatus (especially 2001-0011231) of the secondary battery shown in FIG.
상기한 종래 이차전지의 리크 검사장치는 전극부(13)가 수납된 케이스(11)의내부로 전해액을 주입하기 전에 그 내부에 밀봉상태를 검사함에 있어서, 상기 케이스(11)에 형성된 전해액 주입구(12)에 설치되는 진공 노즐(20)과, 상기 노즐에 연결된 파이프(22)에 설치되는 진공 펌프(21)와, 상기 파이프(22)의 일측에 설치되는 He가스검출센서(30) 및 조절밸브(23)와, 상기 케이스(11)와 진공 노즐(20)을 감싸도록 설치되는 후드(24)와, 상기 후드(24)의 내부로 He가스를 주입하는 He공급수단(40)을 포함하여 구성된다.The leak test apparatus of the related art secondary battery has an electrolyte injection hole formed in the case 11 when inspecting a sealed state therein before injecting the electrolyte into the case 11 in which the electrode part 13 is housed. 12, the vacuum nozzle 20 installed in the pipe, the vacuum pump 21 installed in the pipe 22 connected to the nozzle, the He gas detection sensor 30 and the control valve installed on one side of the pipe 22 23, a hood 24 installed to surround the case 11 and the vacuum nozzle 20, and a He supply means 40 for injecting He gas into the hood 24. do.
한편, 상기 전극부(13)가 수납된 케이스(11)의 상부에 캡 플레이트(15)를 용접하여 상기 케이스(11)에 전해액이 주입되기전 상태의 이차전지(10)에서 주변을 He가스 분위기로 만든다.On the other hand, the cap plate 15 is welded to the upper part of the case 11 in which the electrode part 13 is accommodated, and the He gas atmosphere around the secondary battery 10 in a state before the electrolyte is injected into the case 11. Make it.
또한, 상기 전해액 주입구(11)에 진공펌프(21)를 가동시켜 상기 케이스(11) 및 파이프(22)를 진공배기하고, 상기 파이프(22)의 일측에 부착된 He가스검출센서(30)로 He가스의 검출유무로 상기 이차전지(10)의 리크를 검사한다.In addition, the vacuum pump 21 is operated in the electrolyte injection port 11 to evacuate the case 11 and the pipe 22 to the He gas detection sensor 30 attached to one side of the pipe 22. The leak of the secondary battery 10 is inspected with or without detecting He gas.
상기한 이차전지의 리크 검사장치에 의해 검사된 상기 이차전지는 이송장치가 구비된 컨베이어 또는 작업대(50)로 이송된다.The secondary battery inspected by the leak inspection apparatus of the secondary battery is transferred to a conveyor or work table 50 provided with a transfer device.
그러나, 종래의 기술에 의한 이차전지의 리크 검사장치 및 방법은 상기 후드(24)가 상기 케이스(11)의 상부를 감싸도록 형성되어 공간을 많이 차지하는 문제점이 있고, 상기 케이스(11)의 밀봉상태를 검사하는 He가스 및 He가스검출센서(30)의 가격이 비싸 생산비가 높아지는 문제점이 있다.However, the leak test apparatus and method of the secondary battery according to the related art have a problem in that the hood 24 is formed to surround the upper part of the case 11 and occupy a lot of space, and the case 11 is sealed. There is a problem that the production cost is high because the price of He gas and He gas detection sensor 30 to inspect the expensive.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밀봉상태를 검사하는 장치 및 방법을 개선하여 구조를 단순화시키고, He가스 및 He가스검출센서를 대체할 수 있는 이차전지의 리크 검사장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, to improve the device and method for inspecting the sealing state to simplify the structure, the leak test of the secondary battery that can replace the He gas and He gas detection sensor An apparatus and method are provided.
도 1은 종래 기술에 의한 이차전지의 리크 검사장치가 도시된 구성도,1 is a block diagram showing a leak inspection apparatus of a secondary battery according to the prior art,
도 2는 본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치가 도시된 구성도이다.2 is a block diagram showing a leak inspection apparatus of a secondary battery according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
60 : 이차전지 61 : 케이스60: secondary battery 61: case
62 : 전해액 주입구 63 : 전극부62: electrolyte injection hole 63: electrode portion
64 : 캡 플레이트 70 : 가압노즐64 cap plate 70 pressurized nozzle
71 : 파이프 72 : 조절밸브71: pipe 72: control valve
80 : N2가스공급수단 90 : N2가스공급수단80: N2 gas supply means 90: N2 gas supply means
100 : 작업대100: work table
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 이차전지의 리크 검사장치는 내부에 전극부가 수납된 케이스와, 상기 케이스의 일측에 형성된 전해액 주입구에 밀봉되는 가압노즐과, 상기 가압노즐과 파이프로 연결되어 N2가스를 주입하는 N2공급수단과, 상기 N2공급수단으로부터 주입되는 상기 N2가스의 압력을 조절하는 조절밸브와, 상기 파이프에 설치되어 상기 N2가스의 압력을 검사하는 N2가스압력센서를 포함하여 구성된다.Leak test apparatus for a secondary battery of the present invention for realizing the above object is a case in which the electrode portion is housed therein, a pressurized nozzle sealed in the electrolyte injection port formed on one side of the case, connected to the pressurized nozzle and pipe N2 N2 supply means for injecting gas, a control valve for adjusting the pressure of the N2 gas injected from the N2 supply means, and an N2 gas pressure sensor installed in the pipe to check the pressure of the N2 gas .
또한, 본 발명의 이차전지 리크 검사방법은 내부에 전극부가 수납된 케이스 본체의 상부에 전해액 주입구가 형성된 캡 플레이트를 용접하는 단계와, 상기 전해액 주입구에 가압노즐을 밀봉하여 파이프로 연결된 N2가스공급수단으로부터 N2가스를 주입하는 단계와, 상기 파이프에 설치된 조절밸브를 닫고 N2가스압력센서의 설정압력값과 일정시간 경과후의 압력값을 비교하는 단계를 포함하여 구성된다.In addition, the secondary battery leak test method of the present invention is a step of welding a cap plate formed with an electrolyte injection hole in the upper portion of the case body in which the electrode portion is housed therein, N2 gas supply means connected to the electrolyte by sealing the pressure nozzle in the electrolyte injection hole Injecting the N2 gas from the, and closing the control valve installed in the pipe and comparing the set pressure value of the N2 gas pressure sensor and the pressure value after a certain time has passed.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치가 도시된 구성도이다.2 is a block diagram showing a leak inspection apparatus of a secondary battery according to the present invention.
본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 정극 및 부극이 형성된 전극부(63)가 수납되는 케이스(61)와, 상기 케이스(61)의 일측에 형성되어 전해액이 주입되는 전해액 주입구(62)와, 상기 전해액 주입구(62)에 밀봉되는 가압노즐(70)과, 상기 가압노즐(70)과 파이프(71)로 연결되어 N2가스를 공급하는 N2가스공급수단(90)과, 상기 N2가스공급수단(90)으로부터 공급되는 상기 N2가스의 압력을 조절하는 조절밸브(72)와, 상기 파이프(71)에 설치되어 상기 N2가스의 압력을 검사하는 N2가스압력센서(80)로 구성된다.As shown in FIG. 2, a leak inspection apparatus for a secondary battery according to the present invention includes a case 61 in which an electrode part 63 having a positive electrode and a negative electrode formed therein is housed, and formed at one side of the case 61. N2 gas supply means for supplying N2 gas by being connected to the electrolyte injection hole 62 into which the electrolyte is injected, the pressure nozzle 70 sealed in the electrolyte injection hole 62, and the pressure nozzle 70 and the pipe 71. 90, a control valve 72 for adjusting the pressure of the N2 gas supplied from the N2 gas supply means 90, and an N2 gas pressure installed in the pipe 71 to inspect the pressure of the N2 gas. It consists of a sensor 80.
상기 이차전지(60)는 상기 전극부(63)의 정극 또는 부극이 접촉되거나 탭을 통해 연결되는 케이스(61)와, 상기 전극부(63)의 다른 부극 또는 정극과 연결된 인출 단자가 설치되어 상기 케이스(61)의 상측에 용접되는 캡 플레이트(64)로 구성된다.The secondary battery 60 has a case 61 in which the positive electrode or the negative electrode of the electrode portion 63 is in contact with or connected through a tab, and an extraction terminal connected to the other negative electrode or the positive electrode of the electrode portion 63 is installed. The cap plate 64 is welded to the upper side of the case 61.
여기서, 상기 전해액은 상기 정극과 부극의 사이에 채워져 이온을 발생시키고, 상기 이온은 전극간에 이동되며 기전력을 발생시킨다.Here, the electrolyte is filled between the positive electrode and the negative electrode to generate ions, and the ions are moved between electrodes to generate an electromotive force.
한편, 상기한 이차전지의 리크 검사장치는 연속작업을 위하여 상기 가압노즐(70)을 승, 하강시키는 구동수단과, 상기 이차전지를 이동시키는 이송수단이 구비된 컨베이어 또는 작업대(100)가 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the leak test device of the secondary battery is a conveyor or work table 100 is provided with a driving means for raising and lowering the pressure nozzle (70) for the continuous operation, and the transfer means for moving the secondary battery It is preferable.
본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the leak test device of the secondary battery according to the present invention.
상기와 같이 구성된 이차전지의 리크 검사장치에 의거하여, 상기 케이스(61)의 상부에 전해액 주입구가(62) 형성된 캡 플레이트(64)를 용접한 후, 상기 전해액 주입구(62)에 가압노즐(70)을 밀봉하고, N2가스공급수단(90)에서 공급된 N2가스를 상기 파이프(71)로 연결된 상기 가압노즐(70)로 분사시켜 상기 케이스(61) 및 파이프(71)에 주입한다.Based on the leak test apparatus of the secondary battery configured as described above, the cap plate 64 having the electrolyte injection hole 62 formed thereon is welded to the upper portion of the case 61, and then the pressure nozzle 70 is connected to the electrolyte injection hole 62. ), And injected into the case 61 and the pipe 71 by injecting the N2 gas supplied from the N2 gas supply means 90 to the pressure nozzle 70 connected to the pipe 71.
한편, 상기 케이스(61) 및 파이프(71)에 상기 N2가스가 충분히 충진되면 상기 조절밸브(72)를 닫어 N2가스공급수단(90)으로부터 N2가스 공급을 차단한다.On the other hand, when the N 2 gas is sufficiently filled in the case 61 and the pipe 71, the control valve 72 is closed to block the N 2 gas supply from the N 2 gas supply means 90.
일정시간 경과후 상기 파이프(71)에 설치된 N2가스압력센서(80)의 압력값을 일정시간 경과후의 압력값과 비교한다.After a certain time elapses, the pressure value of the N 2 gas pressure sensor 80 installed in the pipe 71 is compared with the pressure value after a predetermined time elapses.
이때, 상기 이차전지(60)의 케이스(61)에 리크가 있는 경우는 일정시간 경과후 상기 케이스(61) 및 파이프(71)에 충진된 N2가스가 외부로 유출되어, 상기 N2가스압력센서(80)의 압력값이 초기 설정압력값에 비해 미달되어 불량임을 알 수 있고, 상기 이차전지(60)의 케이스(61)에 리크가 없는 경우는 압력값의 변화가 없으므로 양품임을 알 수 있다.At this time, when there is a leak in the case 61 of the secondary battery 60, N2 gas filled in the case 61 and the pipe 71 flows out after a predetermined time, and the N2 gas pressure sensor ( It can be seen that the pressure value of 80) is lower than the initial set pressure value and that the defect value is not good. If there is no leakage in the case 61 of the secondary battery 60, it can be seen that the pressure value does not change and is good.
이상과 같이 본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 재질을 포함한 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the leak test apparatus and method of the secondary battery according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings. However, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and the skilled person within the technical scope of the present invention. Of course, various modifications can be made, including materials.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 이차전지의 리크 검사장치 및 방법은 상기 파이프의 일측에 설치되어 상기 N2가스의 압력을 검사하는 N2가스압력센서를 포함하여 구성되어, 구조의 단순화로 설치가 간단하고, He가스 및 He가스검출센서를 대체하여 제조원가가 저감되는 효과가 있다.Therefore, the leak test apparatus and method of the secondary battery according to the present invention configured as described above is configured to include a N2 gas pressure sensor installed on one side of the pipe to check the pressure of the N2 gas, the installation is simplified It is simple and has the effect of reducing the manufacturing cost by replacing the He gas and He gas detection sensor.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20080102 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |