KR101750594B1 - 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템 - Google Patents

이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템에 관한 것으로서, 특히 이차전지의 음극 코팅층(C) 두께를 측정하는 레이저측정부(100)와; 상기 레이저측정부(100)를 소정 측정조건에 따라 제어하고, 상기 레이저측정부(100)에 의한 측정값을 저장하는 컨트롤러(200)와; 상기 컨트롤러(200)와 연동되어 측정조건 및 측정값을 출력하는 출력부(300)로 구성되어, 이차전지의 음극 코팅층(C)의 두께를 일정하게 유지할 수 있게 하여 배터리 성능 저하 및 발화 발생을 방지하여 상품성과 안전성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템{System for measuring thickness of anode coating layer of secondary battery}
본 발명은 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템에 관한 것으로서, 특히 레이저를 통해 이차전지의 음극 코팅층의 두께를 측정하여 일정하게 유지할 수 있게 하기 위한 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 이차전지는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있으며, 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 양극판과 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체를 케이스에 삽입한 후 캡조립체로 밀봉하여 제조된다.
이때, 음극판은 일반적으로 알루미늄 재질의 전극집전체에 믹싱 공정에서 제조된 양극활물질용 슬러리를 정해진 슬릿다이를 통해 정해진 패턴 및 일정한 두께로 코팅한 후 건조시킨 다음 롤 프레스(roll press)로 압연하게 된다.
그러나, 종래에는 음극 전극 박막 코팅 시 코팅부와 코팅부 사이의 비코팅부를 구현하기 위해 간헐 코팅을 하며, 이에 대한 제어는 공급 밸브와 회수 밸브의 연속적인 개폐 동작에 의해 이루어진다. 이때 코팅 속도가 증가할수록 밸브의 동작 속도 또한 빨라지며 공급 밸브가 열리고 코팅액이 금형 다이를 통해 토출되는 순간의 급격한 압력 강하에 의해서 코팅 시작부의 국소 부위 두께가 균일하지 못하게 될 수도 있는데 이로 인해 리튬 이온 이차전지의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
특허 1 : 대한민국 등록특허 10-0670487
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템에 관한 것으로서, 특히 레이저를 통해 이차전지의 음극 코팅층의 두께를 측정하여 일정하게 유지할 수 있게 하기 위한 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 이차전지의 음극 코팅층 두께를 측정하는 레이저측정부와; 상기 레이저측정부를 소정 측정조건에 따라 제어하고, 상기 레이저측정부에 의한 측정값을 저장하는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러와 연동되어 측정조건 및 측정값을 출력하는 출력부;를 포함함으로써 달성된다.
상기 레이저측정부는 발광부와 수광부로 이루어져 음극 코팅층의 두께를 측정하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 발광부와 수광부는 소정간격 이격된 상태로 이동 가능하게 구비되어 상기 발광부와 수광부 사이의 음극 코팅층에 대한 두께 차이를 측정하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 레이저측정부에서 측정된 음극 코팅층의 두께에 대한 측정값의 변위량을 감지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 출력부는 모니터로 이루어져 음극 코팅층의 측정조건 및 측정값을 출력하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 출력부와 연동되는 데이터베이스가 추가로 구비되어 상기 음극 코팅층의 두께와 관련된 데이터를 관리하도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 이차전지의 음극 코팅층의 두께를 일정하게 유지할 수 있게 하여 배터리 성능 저하 및 발화 발생을 방지하여 상품성과 안전성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템을 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명의 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템의 레이저측정부와, 컨트롤러와, 출력부를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템에서 레이저측정부의 발광부와 수광부를 도시하는 도면.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 음극 코팅층(C)의 두께를 측정하는 레이저측정부(100)와, 측정조건에 따른 측정값을 저장하는 컨트롤러(200)와, 측정조건 및 측정값을 출력하는 출력부(300)를 포함한다.
레이저측정부(100)는 이차전지의 음극 코팅층(C, 도 3 참조)의 두께를 측정한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저측정부(100)는 발광부(110)와 수광부(120)로 이루어지며, 발광부(110)와 수광부(120) 사이에 이차전지의 음극 코팅층(C)이 위치하게 하여 발광부(110)에서 레이저 빛을 발산하고 수광부(120)에서 수렴하도록 함으로써 발광부(110)와 수광부(120) 사이의 음극 코팅층(C) 두께를 측정할 수 있게 한다.
한편, 발광부(110)와 수광부(120)는 소정간격 이격된 상태로 이동 가능하게 구비되어 발광부(110)와 수광부(120)가 이동하면서 발광부(110)와 수광부(120) 사이의 음극 코팅층(C)에 대한 두께 차이를 측정할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(200)는 음극 코팅부의 두께를 측정하는 레이저측정부(100)를 소정 측정조건에 따라 제어하고, 레이저측정부(100)에 의해 측정된 음극 코팅부의 측정값을 저장한다.
즉, 컨트롤러(200)를 통해 레이저측정부(100)의 음극 코팅층(C) 두께 측정을 제어하고, 발광부(110)와 수광부(120)를 통해 측정된 음극 코팅층(C)의 두께를 저장하여 후술하게 될 출력부(300)로 전송하고, 데이터베이스(미도시)에서 두께 정보를 관리할 수 있게 한다.
출력부(300)는 컨트롤러(200)와 연동되어 측정조건 및 측정값을 출력하여 음극 코팅층(C)에 대한 정보를 확인할 수 있게 한다.
이때, 출력부(300)는 모니터로 이루어져 음극 코팅층(C)의 측정조건 및 측정값을 출력할 수 있게 하여, 작업자가 본 발명인 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템을 통해 음극 코팅층(C)의 측정조건 및 측정된 두께를 확인할 수 있게 한다.
또한, 컨트롤러(200)는 레이저측정부(100)에서 측정된 음극 코팅층(C)의 두께에 대한 측정값의 변위량을 감지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 출력부(300)와 연동되는 데이터베이스가 추가로 구비되도록 하여 음극 코팅층(C)의 두께와 관련된 데이터를 관리할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편, 레이저측정부(100)와 컨트롤러(200)는 케이블을 통해 연결되어 측정조건 및 측정값을 송수신하고, 컨트롤러(200)와 출력부(300)와 데이터베이스는 연동 방법에 따라 케이블 또는 이더넷(ethernet)을 통해 연결되어 측정 조건 및 측정값을 수신하여 출력하거나 데이터 관리가 가능하게 한다.
이처럼, 본 발명은 레이저측정부(100)를 통해 이차전지의 음극 코팅층(C) 두께를 측정하며, 레이저측정부(100)와 연동된 컨트롤러(200)를 통해 레이저측정부(100)의 측정조건을 제어하고, 측정값을 저장하며, 컨트롤러(200)와 연동된 출력부(300)를 통해 측정조건 및 측정값을 출력하도록 하여 이차전지의 음극 코팅층(C)의 두께를 일정하게 유지할 수 있게 하여 배터리 성능 저하 및 발화 발생을 방지하여 이차전지의 상품성과 사용 안전성을 향상시킨다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 레이저측정부 110 : 발광부
120 : 수광부 200 : 컨트롤러
300 : 출력부 C : 음극 코팅층

Claims (6)

  1. 이차전지의 음극 코팅층 두께를 측정하는 레이저측정부와;
    상기 레이저측정부를 소정 측정조건에 따라 제어하고, 상기 레이저측정부에 의한 측정값을 저장하는 컨트롤러와;
    상기 컨트롤러와 연동되어 측정조건 및 측정값을 출력하는 출력부;를 포함하고,
    상기 레이저측정부는 발광부와 수광부로 이루어져 음극 코팅층의 두께를 측정하고,
    상기 발광부에서 상기 음극 코팅층을 향해 레이저 빛을 발산하는 도중에 상기 발광부와 수광부는 상기 음극 코팅층을 사이에 두고 소정간격 이격된 상태로 이동 가능하게 구비되어 상기 발광부와 수광부 사이의 음극 코팅층에 대한 두께 차이를 측정하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 레이저측정부에서 측정된 음극 코팅층의 두께에 대한 측정값의 변위량을 감지하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력부는 모니터로 이루어져 음극 코팅층의 측정조건 및 측정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력부와 연동되는 데이터베이스가 추가로 구비되어 상기 음극 코팅층의 두께와 관련된 데이터를 관리하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극 코팅층 두께 측정 시스템.
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