KR101182956B1 - Test device of electrode collector and test method using the same - Google Patents

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Abstract

전극 집전체 검사장치는 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서, 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛과, 결함검출유닛을 통해 결함이 검출된 전극 집전체에 잉크젯 방식으로 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛을 포함하며, 결함마킹유닛에 의해 마킹된 결함마크를 검출하는 결함마크 검출유닛을 더 포함하므로, 전극 집전체에 도포된 전극 활물질층이 불량인 경우 잉크젯 방식으로 결함마크를 마킹하여 전극 집전체가 전극 조립체에 적용되기 전에 제거할 수 있는 효과가 있다.In the electrode current collector inspection apparatus at least one surface is coated with an electrode active material layer at regular intervals, and includes an uncoated portion that is not coated with the electrode active material layer, the device for inspecting the electrode current collector divided into a plurality by a slitting line And a defect detection unit for detecting a defect in the electrode active material layer, and a defect marking unit for marking a defect mark by an inkjet method on an electrode current collector in which a defect is detected through the defect detection unit, and a defect marked by the defect marking unit. Since it further comprises a defect mark detection unit for detecting the mark, if the electrode active material layer applied to the electrode current collector is defective is an effect that can be removed before the electrode current collector is applied to the electrode assembly by marking the defect mark by inkjet method. have.

이차전지, 전극 집전체, 전극 활물질층, 무지부, 결함Secondary Battery, Electrode Current Collector, Electrode Active Material Layer, Plain Part, Defect

Description

전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법 { TEST DEVICE OF ELECTRODE COLLECTOR AND TEST METHOD USING THE SAME }Inspection device for electrode current collector and inspection method using same {TEST DEVICE OF ELECTRODE COLLECTOR AND TEST METHOD USING THE SAME}

도 1은 일반적인 전극 집전체에 활물질을 코팅하는 것을 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically illustrating coating an active material on a general electrode current collector;

도 2는 본 발명에 따른 전극 집전체의 완성품을 도시한 도면,2 is a view showing a finished product of an electrode current collector according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 도시한 도면,3 is a view showing an electrode current collector inspection apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 전극 집전체를 도시한 도면,4 is a view showing an electrode current collector according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치에 의해 마킹된 결함마크의 실시예를 도시한 도면,5 is a view showing an embodiment of a defect mark marked by the electrode current collector inspection apparatus according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 이용한 검사방법을 도시한 순서도이다.
6 is a flowchart illustrating a test method using the electrode current collector test apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 > <Brief Description of Major Codes in Drawings>

110 : 전극 집전체 130 : 전극 활물질층110: electrode current collector 130: electrode active material layer

135 : 슬리팅 라인 150: 무지부135: Slitting Line 150: Plain

170 : 결함마크 210 : 결함검출유닛170: defect mark 210: defect detection unit

211 : 촬상부 213 : 제어부 211: imaging unit 213: control unit                 

220 : 결함마킹유닛 221 : 검색부220: defect marking unit 221: search unit

223 : 마킹부 230 : 결함마크 검출유닛
223: marking unit 230: defect mark detection unit

본 발명은 전극 집전체의 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 집전체에 전극활물질층이 코팅될 때 발생된 결함을 검출하기 위한 전극 집전체의 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting an electrode current collector, and more particularly, to an apparatus for inspecting an electrode current collector for detecting defects generated when an electrode active material layer is coated on an electrode current collector.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have built-in battery packs so that they can be operated even in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차 전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In consideration of economical aspects, battery packs employ secondary batteries that can be charged and discharged in recent years. Typical secondary batteries include nickel secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly expanding in terms of high energy density per unit weight. to be.

통상적으로, 리튬 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있으며, 이차전지용 케이스와, 케이스의 내부에 수용되는 전극 조립체와, 케이스를 마감하는 캡 조립체로 구성된다.Typically, lithium secondary batteries are classified into liquid electrolyte batteries and polymer electrolyte batteries according to the type of electrolyte, and batteries using liquid electrolyte are called lithium ion batteries, and batteries using polymer electrolyte are called lithium polymer batteries. In addition, lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical, square, and pouch types, and include a secondary battery case, an electrode assembly accommodated in the case, and a case for closing the case. It consists of a cap assembly.

이러한 리튬 이차 전지의 전극은 대개 금속박이나 금속 메시(Mesh)로 이루어진 집전체 표면에 전극 활물질을 포함하는 슬러리를 도포함으로써 이루어진다. 슬러리는 용매와 가소제, 전극 활물질, 바인더 등을 섞는 방법으로 형성된다. The electrode of such a lithium secondary battery is usually formed by applying a slurry containing an electrode active material to the surface of a current collector made of metal foil or a metal mesh. The slurry is formed by mixing a solvent, a plasticizer, an electrode active material, a binder, and the like.

전극 집전체로는 음극의 경우 탄소재인 구리가 양극의 경우 리튬계 산화물인 알미늄이 주로 사용되며, 바인더로는 PVDF(Poly vinylidene fluoride)와 SBR(Stylene butadiene rubber), 용매로는 아세톤, NMP(N-메칠프롤리돈) 등이 사용될 수 있다. 한편 용매로 물이 사용되는 경우도 있다.As the current collector, copper is a carbon material for the cathode, and aluminum, an aluminum oxide, is used for the anode.Polyvinylidene fluoride (PVDF) and stylene butadiene rubber (SBR) are used as binders, and acetone and NMP (NMP) are used as solvents. Methylprolidone) and the like can be used. On the other hand, water may be used as a solvent.

도 1은 일반적인 전극 집전체에 활물질을 코팅하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 이 도면을 참조하면, 전극 집전체에 전극 활물질을 코팅할 때는 권출기(미도시)에서 통상 롤형으로 감겨 일정 너비로 공급되는 전극 집전체(10)가 평면상으로 풀리면서 슬릿 다이(20:Slit die)의 하부에 위치한 건조기(50)를 거쳐 권취기에 다시 감기게 된다. 1 is a view schematically illustrating coating an active material on a general electrode current collector. Referring to this drawing, when the electrode active material is coated on the electrode current collector, the electrode current collector 10 wound in a roll shape in a unwinder (not shown) and supplied to a predetermined width is unfolded in a plane and slit die 20: Slit. It is rewound to the winder through the dryer 50 located at the bottom of the die.                         

슬릿 다이(20)는 도시되지 않은 슬러리 탱크에서 슬러리를 공급받아 슬릿 형태로 길게 형성된 다이를 통해 슬러리를 고르게 뿌려주는 역할을 한다. 슬릿 다이(20)의 아래로 전극 집전체(10)가 일정하게 지나가므로 전극 집전체(10)의 표면에는 일정 두께의 활물질층(30)이 형성된다.The slit die 20 receives the slurry from a slurry tank (not shown) and serves to evenly spray the slurry through a die formed to have a slit shape. Since the electrode current collector 10 passes uniformly under the slit die 20, the active material layer 30 having a predetermined thickness is formed on the surface of the electrode current collector 10.

슬러리는 용매를 많이 포함하는 유동상태이므로 건조기(50)에서는 열풍을 보내 슬러리의 용매를 휘발시켜 제거하고, 슬러리는 바인더의 작용으로 전극 집전체에 상당한 강도로 부착된다. 미설명부호 40은 전극 집전체(10)를 이동시키는 벨트풀리이다.Since the slurry is a fluid state containing a large amount of solvent, the dryer 50 sends hot air to volatilize and remove the solvent of the slurry. Reference numeral 40 is a belt pulley for moving the electrode current collector 10.

전극 집전체(10)에 활물질층(30)을 코팅할 때 활물질층(30)은 하나의 전극을 형성하는 데 필요한 길이만큼씩 코팅되고, 활물질층(30)이 코팅된 코팅부와 코팅부 사이에는 탭을 용접하는 등 필요성에 의해 활물질층(30)이 코팅되지 않는 무지부가 마련된다. 즉, 전극 집전체(10) 전체로 볼 때 활물질층(30)과 무지부가 번갈아 위치된다.When the active material layer 30 is coated on the electrode current collector 10, the active material layer 30 is coated by the length necessary to form one electrode, and between the coating part and the coating part on which the active material layer 30 is coated. In the non-coating portion to which the active material layer 30 is not coated due to necessity such as welding the tab. That is, the active material layer 30 and the non-coated portion are alternately positioned when viewed as the entire electrode current collector 10.

그런데, 이러한 전극 집전체(10)는 슬릿 다이(20)에서 공급된 슬러리가 전극 집전체(10)에 도포되는 과정에서 이물질이 함께 도포되어 오염되거나, 슬러리가 도포되면서 기포가 발생하는 등에 의해 도포된 전극활물질층(10)에 핀홀(Pinhole)이나 스트릭(Streak)이 발생되는 문제점이 있다.By the way, the electrode current collector 10 is applied by the foreign matter is applied together in the process of the slurry supplied from the slit die 20 is applied to the electrode current collector 10 is contaminated, or bubbles are generated while the slurry is applied, etc. There is a problem in that a pinhole or streak occurs in the electrode active material layer 10.

또한, 결함이 발생한 전극 집전체(10)를 사용하여 전지가 생산되면 전지의 불량을 유발하는 문제점이 있다.In addition, when a battery is produced using the defective electrode current collector 10, there is a problem that causes a failure of the battery.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극 집전체에 코팅되는 전극 활물질층 코팅 단계에서 전극 활물질층의 결함 존재유무를 검출할 수 있는 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사 방법을 제공한다. The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is to inspect the electrode current collector that can detect the presence or absence of defects in the electrode active material layer in the coating step of the electrode active material layer coated on the electrode current collector An apparatus and an inspection method using the same are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서, 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛 및 상기 결함검출유닛을 통해 결함이 검출된 상기 전극 집전체에 잉크젯 방식으로 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛을 포함하는 전극 집전체 검사장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is at least one surface of the electrode active material layer is coated at regular intervals, the electrode active material layer is coated with a non-coating portion, the electrode current collector is divided into a plurality by a slitting line An inspection apparatus, comprising: a defect detection unit for detecting a defect in an electrode active material layer and an electrode collection including a defect marking unit for marking a defect mark by an inkjet method on the electrode current collector in which a defect is detected through the defect detection unit Provide a complete inspection system.

또한, 상기 결함마킹유닛에 의해 마킹된 상기 결함마크를 검색하는 결함마크 검색유닛을 더 포함한다.The apparatus further includes a defect mark searching unit for searching the defect mark marked by the defect marking unit.

상기 결함검출유닛은 상기 전극 집전체에 코팅된 전극 활물질층을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에서 촬상된 영상을 전송받아 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하여 상기 결함마킹유닛으로 작동신호를 전송시키는 제어부로 구성된다.The defect detection unit detects a defect of the electrode active material layer by receiving an image captured by the image pickup unit and an image captured by the electrode active material layer coated on the electrode current collector and transmits an operation signal to the defect marking unit. It consists of a control unit.

상기 결함마킹유닛은 상기 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 검색부와 상기 검색부에 의해 검색된 위치에 상기 결함마크를 마킹하는 마킹부로 구성된다.The defect marking unit includes a searching unit for searching for a position to mark the defect mark and a marking unit for marking the defect mark at the position searched by the searching unit.

상기 마킹부는 상기 전극 활물질층 또는 상기 무지부에 상기 결함마크를 마킹하되, 상기 결함마크는 상기 슬리팅 라인에는 마킹되지 않는 것이 바람직하다. The marking unit may mark the defect mark on the electrode active material layer or the uncoated portion, but the defect mark is not marked on the slitting line.                     

상기 결함마크는 상기 무지부의 75% 이내의 영역에 마킹되며, 상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것이 바람직하다.The defect mark is marked in an area within 75% of the plain portion, and the size of the defect mark is preferably formed in a size of 10 mm x 40 mm or more.

상기 마킹부는 상기 결함마크를 휘발성 잉크 또는 UV 잉크를 사용하는 잉크젯방식인 것이 바람직하다.Preferably, the marking part is an inkjet method using the volatile ink or UV ink as the defect mark.

상기 검색부는 상기 전극 조립체에서 상기 전극 활물질층 또는 상기 무지부의 위치를 검색하는 위치센서인 것이 바람직하다.The search unit is preferably a position sensor for searching for the position of the electrode active material layer or the uncoated portion in the electrode assembly.

상기 결함마크 검색유닛은 상기 결함마크를 센싱하는 마크검색센서가 적용되며, 상기 결함마크 검색유닛은 상기 결함마킹유닛이 작동중에는 오프된 것이 바람직하다.The defect mark search unit is a mark search sensor for sensing the defect mark is applied, the defect mark search unit is preferably off while the defect marking unit is in operation.

상기 전극 집전체의 양면에 전극 활물질층이 코팅되면, 상기 결함검출유닛과, 상기 결함마킹유닛 및 상기 결함마크 검출유닛은 양면에 각각 설치된 것이 바람직하다.When the electrode active material layer is coated on both sides of the electrode current collector, the defect detection unit, the defect marking unit and the defect mark detection unit are preferably provided on both sides.

슬리팅 라인이 포함된 전극 집전체에 무지부만큼 일정한 간격을 두고 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하는 단계와, 코팅된 상기 전극 활물질층을 촬상하는 단계와, 촬상된 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 단계와, 결함이 발생된 상기 전극 활물질층을 검출하기 위한 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 단계 및 상기 결함마크를 잉크젯 방식으로 마킹하는 단계를 포함하며. 상기 전극 집전체를 분할하는 단계와, 상기 결함마크가 마킹된 상기 전극 집전체를 폐기하는 단계 및 결함이 발생되지 않으면 다음 전극 활물질층을 촬상하는 단계를 더 포함하는 전극 집전체 검사방법을 제공한다.Coating an electrode active material layer on at least one surface of the electrode current collector including a slitting line at regular intervals by a plain portion; imaging the coated electrode active material layer; and detecting defects of the photographed electrode active material layer And detecting a position to mark a defect mark for detecting the electrode active material layer in which the defect is generated, and marking the defect mark by an inkjet method. And dividing the electrode current collector, discarding the electrode current collector marked with the defect mark, and imaging the next electrode active material layer if a defect does not occur. .

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 일반적인 전극 집전체를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 도시한 도면이다. 이들 도면을 참조하면, 이차 전지는 이차 전지용 케이스가 구비되어 케이스의 내부에 전극 조립체와 전해질을 수납한 후 캡 조립체로 마감되는데, 케이스에 수납되는 전극 조립체는 각각 다른 극성을 갖는 전극 집전체(100) 사이에 세퍼레이터가 개재되어 권취된다.2 is a view showing a typical electrode current collector, Figure 3 is a view showing an electrode current collector inspection apparatus according to the present invention. Referring to these drawings, the secondary battery is provided with a case for the secondary battery, the electrode assembly and the electrolyte is received inside the case and closed with a cap assembly. The electrode assemblies housed in the case are each electrode collector 100 having a different polarity. The separator is wound up between)).

전극 조립체를 구성하는 전극 집전체(110)는 도시되지 않은 벨트풀리에 의해 이동되면서 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층(130)이 코팅되고, 전사 활물질층(130)의 양측 단부에는 전극탭(115)을 설치할 수 있도록 각각 소정의 간격으로 전극 활물질층(130)이 코팅되지 않는 무지부(150)가 마련된다.The electrode current collector 110 constituting the electrode assembly is coated with an electrode active material layer 130 at regular intervals on at least one surface while being moved by a belt pulley (not shown), and electrode tabs at both ends of the transfer active material layer 130. In order to install the 115, the uncoated parts 150 are not provided with the electrode active material layer 130 coated at predetermined intervals.

또한, 전극 집전체(110)는 그 길이가 대략 1000m 정도이고, 그 폭이 대략 600mm 정도로 형성되므로 전극 집전체(110)에는 순차적으로 다수의 전극 활물질층(30)이 코팅된 후, 권취되었다가 분할된다.In addition, since the electrode current collector 110 has a length of about 1000 m and a width of about 600 mm, the electrode current collector 110 is coated with a plurality of electrode active material layers 30 sequentially and then wound up. Divided.

이때, 전극 집전체(110)의 분할은 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 권취되고, 권취된 상태에서 전극 집전체(110)를 분할하기 위해 마련된 슬리팅 라인(135)에 의해 가로로 분할된다. 이후, 코팅된 전극 활물질층(130)을 하나씩 분할하는 세로분할은 전극 활물질층(110)의 일측 무지부(150)에 전극탭(115)이 설치될 수 있도록 소정의 간격을 두고 무지부(150)가 분할된다.In this case, the electrode current collector 110 is divided after the electrode active material layer 130 is coated and wound, and horizontally divided by the slitting line 135 provided to divide the electrode current collector 110 in the wound state. do. Thereafter, the vertical division for dividing the coated electrode active material layer 130 one by one has a predetermined interval so that the electrode tab 115 may be installed on one side of the uncoated portion 150 of the electrode active material layer 110. ) Is divided.

여기서, 전극 집전체(110)에 코팅된 전극 활물질층(130)의 불량을 검출하는 전극 집전체 검사장치(200)는 전극 활물질층(130)에 이물질이 포함되어 오염되거나, 핀홀 또는 스트릭의 발생 등으로 인해 유발되는 전극 활물질층(130)의 결함(E)을 검출하는 결함검출유닛(210)과, 결함검출유닛(210)을 통해 결함(E)이 검출된 전극 집전체(110)에 결함마크(170)를 마킹하는 결함마킹유닛(220) 및 마킹된 결함마크(170)를 검색하는 결함마킹 검색유닛(230)으로 구성된다.Here, the electrode current collector inspection apparatus 200 for detecting a defect of the electrode active material layer 130 coated on the electrode current collector 110 is contaminated by foreign matter included in the electrode active material layer 130, or a pinhole or streak is generated. Defects in the defect detection unit 210 for detecting the defect (E) of the electrode active material layer 130 caused by, etc., and the electrode current collector 110 in which the defect (E) is detected through the defect detection unit 210. It consists of a defect marking unit 220 for marking the mark 170 and a defect marking search unit 230 for searching the marked defect mark 170.

이때, 결함마킹유닛(220)에 의해 마킹된 결함마크(170)는 육안으로 구분가능하다. 그러나, 이를 자동화하기 위해 결함마킹유닛(220)에 의해 마킹된 결함마크(170)를 검색하는 결함마크 검색유닛(230)이 추가로 설치되며, 결함마크 검색유닛(230)은 전극 집전체(110)가 세로분할 될 때 작동되는 것이 바람직하다.At this time, the defect mark 170 marked by the defect marking unit 220 can be visually distinguished. However, in order to automate this, a defect mark search unit 230 for searching for the defect mark 170 marked by the defect marking unit 220 is additionally installed, and the defect mark search unit 230 includes the electrode current collector 110. It is preferable to operate when) is vertically divided.

결함검출유닛(210)은 전극집전체(110)에 도포된 전극 활물질층(130)을 영상으로 촬상하는 촬상부(211)와, 촬상부(211)에서 촬상된 영상을 전송받아 전극 활물질층(130)의 결함(E)을 검출하여 결함마크(170)를 마킹하는 결함마킹유닛(220)으로 작동신호를 전송시키는 제어부(213)로 구성된다.The defect detection unit 210 receives an image captured by the image capturer 211 and an image captured by the image capturer 211 and the electrode active material layer 130 coated on the electrode current collector 110. The controller 213 detects a defect E of the 130 and transmits an operation signal to the defect marking unit 220 for marking the defect mark 170.

결함마킹유닛(220)은 전극 집전체(110)에 구비된 슬리팅 라인(135)을 제외한 전극 활물질층(130)이나 무지부(150)중 어느 하나에 결함마크(170)를 마킹할 수 있으며, 전극 활물질층(130)과 무지부(150)의 양쪽에 마킹되어도 무방하다.The defect marking unit 220 may mark the defect mark 170 on any one of the electrode active material layer 130 or the uncoated portion 150 except for the slitting line 135 provided on the electrode current collector 110. It may be marked on both of the electrode active material layer 130 and the uncoated portion 150.

즉, 전극 활물질층(130)이 도포된 전극 집전체(110)는 슬리팅 라인(135)에 의해 다수개로 분할되므로 슬리팅 라인(135) 상에 결함마크(170)가 형성되면, 슬리팅 라인(135)과 인접한 두 개의 전극 집전체(110)에 결함마크(170)가 형성되는 것이다. 따라서, 전극 집전체(110)가 분할된 후에 결함(E)이 발생된 일측의 전극 집 전체(110)가 폐기됨은 물론이고, 결함(E)은 발생되지 않았으나 결함마크(170)가 마킹됨에 따라 후술될 결함마킹 검색유닛(230)에 의해 결함마크(170)가 검색된 타측의 전극 집전체(110)도 폐기된다. That is, since the electrode collector 110 coated with the electrode active material layer 130 is divided into a plurality of slitting lines 135, when the defect mark 170 is formed on the slitting line 135, the slitting line is formed. Defect mark 170 is formed on two electrode current collectors 110 adjacent to 135. Therefore, after the electrode current collector 110 is divided, the electrode current collector 110 on one side where the defect E is generated is discarded, and as the defect E is not generated, the defect mark 170 is marked. The other electrode collector 110 on which the defect mark 170 is searched by the defect marking search unit 230 to be described later is also discarded.

결함마킹유닛(220)의 검색부(221)는 결함마킹유닛(220)이 결함마크(170)가 마킹될 전극 활물질층(130)이나 무지부(150)의 위치를 검색할 수 있도록 위치센서로 된 것이 바람직하다. 위치센서는 RGB 컬러 방식을 기반으로 하며 전극 활물질층(130)이나 무지부(150)의 분광반사율을 이용하여 전극 활물질층(130) 또는 무지부(150)의 위치를 검색하도록 된다.The search unit 221 of the defect marking unit 220 is a position sensor so that the defect marking unit 220 can search the position of the electrode active material layer 130 or the uncoated unit 150 to which the defect mark 170 is to be marked. Is preferred. The position sensor is based on the RGB color scheme and searches for the position of the electrode active material layer 130 or the uncoated portion 150 using the spectral reflectance of the electrode active material layer 130 or the uncoated portion 150.

이때, 위치센서는 슬리팅 라인(135)으로 분할된 각각의 전극 집전체(110)의 일측을 이동하며 작동되므로 결함마크(173)는 위치센서가 이동되는 구간(C)에는 마킹되지 않는 것이 바람직하다.At this time, since the position sensor is operated while moving one side of each electrode current collector 110 divided by the slitting line 135, the defect mark 173 is preferably not marked in the section (C) where the position sensor is moved. Do.

한편, 무지부(150)에 결함마크(170)를 형성할 경우, 전극 집전체(110)는 전극 활물질층(130)이 순차적으로 코팅되고, 코팅된 전극 활물질층(130)과 전극 활물질층(130) 사이에는 무지부(150)가 위치됨에 따라, 무지부(150)는 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 슬리팅 라인(135)에 의해 분할될 때, 전극탭(115)이 설치되는 쪽은 무지부(150)의 영역이 먼저 코팅된 전극 활물질층(130)의 끝단부와 다음 코팅된 전극 활물질층(130)의 시작되는 단부까지로 된 전체 무지부(150)의 75%정도가 되도록 분할된다. 따라서, 결합마크(170)는 무지부(150)의 75% 이내의 영역(M)에 마킹되는 것이 바람직하다.Meanwhile, when the defect mark 170 is formed on the non-coated portion 150, the electrode current collector 110 is sequentially coated with the electrode active material layer 130, and the coated electrode active material layer 130 and the electrode active material layer ( As the non-coating portion 150 is positioned between the 130, the non-coating portion 150 is divided into the slitting line 135 after the electrode active material layer 130 is coated, so that the electrode tab 115 is installed. As for the area of the plain part 150, about 75% of the total plain part 150 which consists of the end part of the electrode active material layer 130 coated first and the beginning end of the next coated electrode active material layer 130 Divided as possible. Therefore, it is preferable that the coupling mark 170 is marked on the area M within 75% of the plain portion 150.

이때, 결함마크(170)는 무지부(150)의 75% 이내의 영역(M)을 벗어나게 되면, 결함마크(170)는 전극 집전체(110)가 슬리팅 라인(135)으로 분할되었을 때 결함(E)이 발생한 전극 활물질층(130)의 측방에 있는 전극 활물질층(130)의 전극 집전체(110)에 결함마크(170)가 위치되게 된다.At this time, when the defect mark 170 is out of the region M within 75% of the uncoated portion 150, the defect mark 170 is defective when the electrode current collector 110 is divided into the slitting line 135. The defect mark 170 is positioned on the electrode current collector 110 of the electrode active material layer 130 on the side of the electrode active material layer 130 in which (E) has occurred.

결함마킹유닛(220)은 잉크젯 방식으로 결함마크(170)를 형성할 수 있다.The defect marking unit 220 may form the defect mark 170 by an inkjet method.

잉크젯 방식은 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 활물질층(130)이 도포되는 것과 같이 잉크가 분사되는 홀을 통해 결함마크(170)의 형태로 잉크를 뿌려주는 형식이다. 따라서, 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 단시간에 건조 가능한 휘발성 잉크인 것이 바람직하다. 또한, 휘발성 유기용제가 포함되지 않고도 자외선 에너지로 광화학 반응을 일으켜 빠르게 건조되는 UV잉크도 사용될 수 있다.As shown in FIG. 5, the inkjet method sprays ink in the form of a defect mark 170 through holes through which ink is sprayed, such as the electrode active material layer 130 is coated. Therefore, it is preferable that the ink used for the inkjet system is a volatile ink which can be dried in a short time. In addition, a UV ink which causes photochemical reactions with ultraviolet energy and rapidly dries without containing a volatile organic solvent may also be used.

또한, 결함마크(170)는 벨트풀리에 안착되어 이동되는 전극 집전체(110)의 이동속도가 대략 분당 50m 정도이므로 전극 집전체(110)가 이동될 때에도 결함마크(170)를 검색할 수 있도록 그 사이즈가 10mm×40mm 이상의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, since the moving speed of the electrode current collector 110, which is seated on the belt pulley, is about 50 m / min, the defect mark 170 may be searched even when the electrode current collector 110 is moved. It is preferable that the size is formed in the size of 10 mm x 40 mm or more.

결함마크 검색유닛(230)은 무지부(150) 또는 전극 활물질층(130)에 상기와 같이 형성된 결함마크(170)를 검색할 수 있는 마크검색센서인 것이 바람직하다.The defect mark search unit 230 is preferably a mark search sensor capable of searching for the defect mark 170 formed as described above on the uncoated portion 150 or the electrode active material layer 130.

마크검색센서는 전술한 위치센서로 찾아낸 전극 활물질층(130)이나 무지부(150)에만 작동되는 것으로서, 광량 반사방식에 의해 반사되는 광량에 따라 결함마크(170)를 센싱하며, 전술한 위치센서와 같이 RGB 컬러 방식으로 작동되어도 무방하다.The mark search sensor operates only on the electrode active material layer 130 or the uncoated portion 150 found by the above-described position sensor, and senses the defect mark 170 according to the amount of light reflected by the light amount reflection method. It can be operated in RGB color system as shown in FIG.

이때, 마크검색센서는 위치센서가 결함마크(170)가 마킹된 전극 활물질층 (130) 또는 무지부(150)를 검색하는 동안에는 작동되지 않는 것이 바람직하다. 즉, 결함마킹유닛(220)이 작동될 때는 결함마크 검색유닛(230)이 작동되지 않는다.At this time, it is preferable that the mark search sensor is not operated while the position sensor searches the electrode active material layer 130 or the uncoated portion 150 marked with the defect mark 170. That is, the defect mark search unit 230 does not operate when the defect marking unit 220 is operated.

한편, 전극 집전체(110)의 양면에 전극 활물질층이 코팅되면, 결함검출유닛(210)과, 결함마킹유닛(220) 및 상기 결함마크 검출유닛(230)은 양면에 각각 설치된 것이 바람직하다.On the other hand, when the electrode active material layer is coated on both sides of the electrode current collector 110, the defect detection unit 210, the defect marking unit 220 and the defect mark detection unit 230 is preferably installed on both sides.

또한, 전극 활물질층(130)의 양면에서 결함(E)이 발생되면 결함마킹유닛(220)은 전극 활물질층(130)의 일면에만 결함마크(170)를 마킹하는 것이 바람직하다.In addition, when defects E are generated on both sides of the electrode active material layer 130, the defect marking unit 220 preferably marks the defect mark 170 only on one surface of the electrode active material layer 130.

이하에서는 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 전극 집전체 검사장치를 이용한 전극 집전체 검사방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the electrode current collector inspection method using the electrode current collector inspection apparatus of the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 전극집전체(110)는 벨트풀리에 안착되어 이동됨과 아울러, 슬릿다이를 통해 슬리리를 공급받아 전극 활물질층(130)이 코팅된다. 전극 활물질층(130)이 코팅됨과 동시에 결함검출유닛(210)의 촬상부(211)는 전극 활물질층(130)을 촬상한다.(S310)First, the electrode current collector 110 is seated on a belt pulley and moved, and is supplied with a slit through a slit die to coat the electrode active material layer 130. While the electrode active material layer 130 is coated, the imaging unit 211 of the defect detection unit 210 captures the electrode active material layer 130 (S310).

전극 활물질층(130)을 촬상한 영상은 제어부(213)로 전송되고, 제어부(213)는 영상을 통해 전극 활물질층(130)의 결함발생유무를 검색한다.(S320)The image captured by the electrode active material layer 130 is transmitted to the control unit 213, and the control unit 213 searches for defect occurrence of the electrode active material layer 130 through the image (S320).

전극 활물질층(130)의 결함(E)이 발생되면, 결함마킹유닛(220)의 검색부(221)를 작동시켜 결함마크(170)를 마킹할 위치를 검색한다. 전극 활물질층(130)에 결함마크(170)를 마킹하려면 검색부(221)의 위치센서는 전극 활물질층(130)의 컬러를 검색하고, 무지부(150)에 결함마크(170)를 마킹하려면 위치센서는 무지부(150) 의 컬러를 검색한다.(S330)When the defect E of the electrode active material layer 130 occurs, the search unit 221 of the defect marking unit 220 is operated to search for a position to mark the defect mark 170. To mark the defect mark 170 on the electrode active material layer 130 The position sensor of the searcher 221 retrieves the color of the electrode active material layer 130 and to mark the defect mark 170 on the uncoated portion 150. The position sensor searches for the color of the plain portion 150 (S330).

결함마크(170)가 마킹될 위치가 검색되면, 마킹부(223)는 결함마크(170)를 마킹한다. 이때, 마킹부(223)는 휘발성 잉크 또는 UV 잉크를 분사하여 결함마크(170)를 형성하는 잉크젯방식이 적용될 수 있다.When the position where the defect mark 170 is to be marked is searched, the marking unit 223 marks the defect mark 170. In this case, the marking unit 223 may be an inkjet method of forming a defect mark 170 by spraying volatile ink or UV ink.

여기서, 결함마크(170)가 무지부(150)에 마킹될 때 결함마크(170)는 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)의 끝단부에서 다음 코팅되는 전극 활물질층(130)의 시작단부까지 전체 무지부(150)의 길이 중 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)에서 75% 이내의 영역(M)에 마킹되어야 한다. 이는 무지부(150)가 분할되었을 때, 다음 전극 활물질층(130)의 무지부(150)를 확보하면서 전극탭(115)이 설치되기 위해 필요한 무지부(150)의 최대영역을 확보하기 위함이다.(S340)Here, when the defect mark 170 is marked on the uncoated portion 150, the defect mark 170 is formed of the electrode active material layer 130 coated next at the end of the electrode active material layer 130 where the defect E is found. It should be marked in the region M within 75% of the electrode active material layer 130 in which the defect E is found among the lengths of the entire uncoated portion 150 to the start end. This is to secure the maximum area of the uncoated portion 150 required to install the electrode tab 115 while securing the uncoated portion 150 of the next electrode active material layer 130 when the uncoated portion 150 is divided. (S340)

전극 활물질층(130)이 코팅되는 전극 집전체(110)는 그 길이가 1000m고, 그 폭이 600mm로 구성되므로 분할되어 사용된다. 따라서, 일정한 간격으로 전극 활물질층(130)이 코팅되고, 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)에 결함마크(170)가 마킹된 전극 집전체(110)는 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 권취기에 의해 권취된다.Since the electrode current collector 110 coated with the electrode active material layer 130 has a length of 1000 m and a width of 600 mm, the electrode current collector 110 is divided and used. Accordingly, the electrode current collector 110 in which the electrode active material layer 130 is coated at regular intervals and the defect mark 170 is marked on the electrode active material layer 130 in which the defect E is found is formed on the electrode active material layer 130. This is coated and then wound up by a winder.

다음, 전극 집전체(110)를 사용할 때 권취된 전극 집전체(110)는 다시 펼쳐져 슬리팅 라인(135)에 의해 가로분할 되고, 전극탭(115)가 설치되도록 전극 활물질층(130)을 중심으로 일측의 무지부(150)가 길게 형성되도록 세로분할 된다.(S350)Next, when the electrode current collector 110 is used, the wound electrode current collector 110 is unfolded again and divided horizontally by the slitting line 135, and centers the electrode active material layer 130 so that the electrode tab 115 is installed. The vertical portion is divided so that one side of the plain portion 150 is formed long. (S350)

다음, 분할된 전극 집전체(110)는 결함마크검출유닛(230)인 마크검색센서에 의해 결함마크(170)가 마킹된 전극 집전체(110)를 검출한다.(S360)Next, the divided electrode current collector 110 detects the electrode current collector 110 marked with the defect mark 170 by a mark search sensor which is the defect mark detection unit 230. (S360)

마크검색센서에 의해 결함마크(170)가 검색된 전극 집전체(110)는 폐기된다.(S370)The electrode current collector 110 in which the defect mark 170 is searched by the mark search sensor is discarded (S370).

따라서, 전극 집전체(110)의 전극 활물질층(130)은 전극 집전체의 조립에 적용되기 전에 폐기된다.Therefore, the electrode active material layer 130 of the electrode current collector 110 is discarded before being applied to the assembly of the electrode current collector.

이러한 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치 및 이를 이용한 검사방법에 의해 전극 집전체에 도포된 전극 활물질층에 결함이 발생되면, 결함마크를 마킹하고 전극 집전체에 잉크로 마킹된 결함마크를 검출함에 따라 결함이 발생된 전극 집전체를 조기에 발견할 수 있으므로 전극 조립체에 적용되기 전에 제거되므로 전지의 불량을 방지하는 효과가 있다.When a defect occurs in the electrode active material layer applied to the electrode current collector by the electrode current collector inspection apparatus and the inspection method using the same according to the present invention, to mark the defect mark and to detect the defect mark marked with ink on the electrode current collector Therefore, the defective electrode current collector can be found early, so that it is removed before being applied to the electrode assembly, thereby preventing the failure of the battery.

Claims (21)

적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서,In at least one surface of the electrode active material layer is coated at regular intervals, an uncoated portion that is not coated with the electrode active material layer is included, the apparatus for inspecting the electrode collector divided into a plurality by a slitting line, 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛; 및A defect detection unit for detecting a defect of the electrode active material layer; And 상기 결함검출유닛을 통해 결함이 검출된 상기 전극 집전체에 잉크젯 방식으로 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛;을 포함하는 전극 집전체 검사장치.And a defect marking unit for marking a defect mark on the electrode current collector in which a defect is detected through the defect detection unit by an inkjet method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결함마킹유닛은 마킹된 상기 결함마크를 검출하는 결함마크 검출유닛을 더 포함하는 전극 집전체 검사장치.And the defect marking unit further comprises a defect mark detection unit for detecting the marked defect mark. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결함검출유닛은 상기 전극 집전체에 코팅된 전극 활물질층을 촬상하는 촬상부;와, The defect detection unit includes an imaging unit for imaging the electrode active material layer coated on the electrode current collector; 상기 촬상부에서 촬상된 영상을 전송받아 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하여 상기 결함마킹유닛으로 작동신호를 전송시키는 제어부;로 구성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And a controller configured to receive an image captured by the image pickup unit, detect a defect in the electrode active material layer, and transmit an operation signal to the defect marking unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결함마킹유닛은 상기 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 검색부;와 The defect marking unit is a search unit for searching for a position to mark the defect mark; And 상기 검색부에 의해 검색된 위치에 상기 결함마크를 마킹하는 마킹부;로 구성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And a marking unit for marking the defect mark at the position searched by the searching unit. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 마킹부는 상기 전극 활물질층 또는 상기 무지부 중 어느 하나에 상기 결함마크를 마킹하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And the marking unit marks the defect mark on either the electrode active material layer or the uncoated portion. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 결함마크는 상기 무지부의 75% 이내의 영역에 마킹된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And wherein the defect mark is marked on an area within 75% of the plain portion. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 결함마크는 상기 슬리팅 라인에 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And the defect mark is not marked on the slitting line. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.The size of the defect mark is an electrode current collector inspection apparatus, characterized in that formed in a size of 10mm × 40mm or more. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 휘발성인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.The electrode current collector inspection apparatus, characterized in that the ink used in the inkjet method is volatile. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 UV 잉크인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.Ink used in the inkjet method is an electrode current collector inspection apparatus, characterized in that the UV ink. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 결함마크 검출유닛은 상기 결함마킹유닛이 작동중에는 오프된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.And the defect mark detection unit is turned off while the defect marking unit is in operation. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 전극 집전체의 양면에 상기 전극 활물질층이 코팅되면, 상기 결함검출유닛과, 상기 결함마킹유닛 및 상기 결함마크 검출유닛은 상기 전극 집전체의 양면에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치. When the electrode active material layer is coated on both surfaces of the electrode current collector, the defect detection unit, the defect marking unit and the defect mark detection unit are installed on both sides of the electrode current collector, characterized in that the electrode collector . 슬리팅 라인이 포함된 전극 집전체에 무지부만큼 일정한 간격을 두고 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하는 단계;Coating an electrode active material layer on at least one surface of the electrode current collector including a slitting line at regular intervals by a plain portion; 코팅된 상기 전극 활물질층을 촬상하는 단계;Imaging the coated electrode active material layer; 촬상된 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 단계;Detecting a defect of the electrode active material layer photographed; 결함이 발생된 상기 전극 활물질층을 검출하기 위한 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 단계; 및Searching for a position to mark a defect mark for detecting the electrode active material layer having a defect; And 상기 결함마크를 잉크젯 방식으로 마킹하는 단계;를 포함하는 전극 집전체 검사방법.Marking the defect mark by an inkjet method; electrode current collector inspection method comprising a. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 전극 집전체를 분할하는 단계;Dividing the electrode current collector; 상기 결함마크가 마킹된 상기 전극 집전체를 폐기하는 단계; 및Discarding the electrode current collector marked with the defect mark; And 결함이 발생되지 않으면 다음 전극 활물질층을 촬상하는 단계;를 더 포함하는 전극 집전체 검사방법.And imaging the next electrode active material layer if a defect does not occur. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 결함마크는 상기 전극 활물질층 또는 상기 무지부 중 어느 하나에 마킹된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.The defect mark is an electrode current collector inspection method, characterized in that marked on any one of the electrode active material layer or the uncoated portion. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 결함마크는 상기 무지부의 75% 이내의 영역에 마킹된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.And wherein the defect mark is marked in an area within 75% of the plain portion. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 결함마크는 상기 슬리팅 라인에 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.And the defect mark is not marked on the slitting line. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.The size of the defect mark is an electrode current collector inspection method, characterized in that formed in a size of 10mm × 40mm or more. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 휘발성인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.The electrode current collector inspection method, characterized in that the ink used in the inkjet method is volatile. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 UV 잉크인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.The ink used in the inkjet method is an electrode current collector inspection method, characterized in that the UV ink. 삭제delete
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