KR101818515B1 - Apparatus for fault detection in battery pack production process and method thereof - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부와, 배터리팩 생산공정의 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준을 저장하고 있는 저장부와, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차를 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교하며, 비교 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하는 불량 판정부, 그리고 전압 측정부에서의 각 공정별 각 셀의 전압 측정, 전압 측정부에서 측정한 데이터를 토대로 한 불량 판정부에서의 불량 또는 양품 판정, 불량 판정부의 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고를 제어하는 제어부를 포함한다.
따라서, 본 발명은 고품질의 배터리팩 생산을 수행할 수 있으며, 불량 배터리팩의 유출로 인한 이차전지 제품의 품질저하를 방지할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a defect in a battery pack manufacturing process and includes a voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in a cell wearing, A storage unit for storing a cell voltage reference for each process and a voltage deviation reference between each process; a voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell measured in each process and a voltage deviation of each cell between the processes, A failure judgment unit for comparing a cell voltage reference of each process and a voltage deviation reference among the processes and performing a determination of defective or good products of the battery pack currently being assembled based on the comparison result; Based on the data measured by the voltage measuring unit and the voltage measuring unit, based on the judgment of defective or good products in the defective judgment unit and the judgment result of the defective judgment unit A controller for controlling the goods issue of the battery pack is being assembled.
Therefore, the present invention can produce a high-quality battery pack, and prevent deterioration of quality of the secondary battery product due to leakage of the poor battery pack.

Description

배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법{Apparatus for fault detection in battery pack production process and method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack production process,

본 발명은 배터리팩 생산 과정에서 각 공정(예를 들어, 셀 입고, 모듈화(module) 및 팩(pack)의 세 가지 공정)별로 측정하는 전압을 토대로 조립된 배터리팩의 불량 여부를 확인하고, 불량이 확인된 배터리팩의 유출을 방지하도록 하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention confirms whether or not the assembled battery pack is defective based on the voltage measured for each process (for example, three processes of cell receipt, module, and pack) in the process of producing the battery pack, The present invention relates to a defect detection apparatus and a method thereof in a battery pack production process for preventing leakage of the identified battery pack.

일반적으로 이차전지(rechargeable battery)는 외부 전원으로 공급받은 전류가 양극과 음극 사이에서 물질의 산화, 환원 반응을 일으키는 과정에서 생성된 전기를 충전하는 방식으로 반영구적 사용이 가능한 전지를 말한다.Generally, a rechargeable battery refers to a battery that can be used semi-permanently by charging electric current generated by an electric current supplied from an external power source to an anode and a cathode in a process of oxidizing or reducing a material.

한 번 쓰고 버리는 일차전지(primary battery, 일반 건전지)가 재사용이 불가능하고 전지의 수거나 재활용 등에 드는 비용이 많다는 단점이 있는 반면, 이차전지는 여러 번 충전을 할 수 있고 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.There is a disadvantage in that primary batteries (rechargeable batteries) once consumed and discarded are not reusable and costly to recharge or recycle batteries. On the other hand, rechargeable batteries can be charged many times and use fossil fuels dramatically As well as the byproducts from the use of energy, it is attracting attention as a new energy source for improving environment-friendly and energy efficiency.

이러한 이차전지는 노트북 컴퓨터와 휴대전화, 캠코더 등 들고다니는 전자기기뿐만 아니라, 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.Such a secondary battery is widely applied not only to a notebook computer, a portable electronic device carrying a mobile phone, a camcorder, but also to an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HV) driven by an electric driving source.

한편, 이차전지를 구성하는 배터리팩은 통상적으로 하나 이상의 단위 셀(Cell)이 복합된 형태로 이루어지는 모듈을 의미하는 것으로서, 생산과정에서의 모니터링, 불량여부 판단 등을 위해 배터리팩 자체의 전압 또는 개별 셀들의 전압 측정이 필요하게 된다.Meanwhile, the battery pack constituting the secondary battery generally means a module in which one or more unit cells (cells) are combined, and the battery pack itself or the battery pack itself The voltage measurement of the cells becomes necessary.

이와 관련하여 종래의 기술을 살펴보면, 특허문헌 1(일본국 공개특허공보 제2008-021417호)에는 전지 셀의 전압을 소정 시간마다 측정하여, 측정된 전압 변동량이 상한치보다 커지거나 하한치보다 작아지는 경우 이상으로 판단하는 내용이 기재되어 있다. 그리고 특허문헌 2(일본국 공개특허공보 제2003-134675호)에는 전지 팩을 구성하는 복수의 전지 셀 각각의 전압 및 전지 팩의 전압을 측정하여, 복수의 전지 셀 각각의 전압을 모두 더한 값과 전지 팩 전압의 차이에 기반해 검출 회로의 이상을 판별하는 내용이 기재되어 있다. 그리고 특허문헌 3(일본국 공개특허공보 제2009-254165호)에는 복수의 검출 회로(전류, 전압 검출)를 구비하고, 복수의 검출 회로의 결과값이 정상적인 관계가 아닐 때 고장을 판별하는 내용이 기재되어 있다. 그리고 특허문헌 4(일본국 공개특허공보 제2011-234550호)에는 전지 셀, 전지 모듈, 전지 팩 마다 전압을 측정하는 내용이 기재되어 있다.According to the related art, the voltage of the battery cell is measured every predetermined time in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-021417), and when the measured voltage fluctuation amount becomes larger than the upper limit value or becomes smaller than the lower limit value The contents judged to be abnormal are described. In Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2003-134675), a voltage of each of a plurality of battery cells constituting a battery pack and a voltage of the battery pack are measured, and a value obtained by adding together the voltages of the plurality of battery cells And the abnormality of the detection circuit is determined based on the difference of the battery pack voltage. Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-254165) has a plurality of detection circuits (current and voltage detection), and contents to determine a failure when the result values of a plurality of detection circuits are not in a normal relationship . In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-234550), contents of measuring the voltage for each of the battery cell, the battery module, and the battery pack are described.

그러나, 상술한 바와 같은 선행 특허문헌 등에 기재되어 있는 종래의 방식은, 생산공정 진행에 상관없이 일정시간마다 전지 셀의 전압을 측정하거나, 조립이 완료된 배터리팩 내의 전지 셀 각각의 전압을 측정하여 특정값과의 차이를 토대로 불량 여부를 산출하는 기술이기 때문에 배터리팩 생산공정을 따라 각 셀의 전압을 추적하지 못하여 조립된 배터리팩의 신뢰성이 떨어지고, 공정간의 전압편차로 인한 불량판단을 정확하게 수행할 수 없으며, 불량으로 판정해야 할 배터리팩이 양품으로 공급되어 결과적으로 이차전지를 사용하는 제품의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional method described in the above-mentioned prior patent documents, the voltage of the battery cell is measured at a predetermined time regardless of the progress of the production process, the voltage of each battery cell in the assembled battery pack is measured, The reliability of the assembled battery pack is deteriorated due to the failure to track the voltage of each cell according to the battery pack production process and it is possible to accurately determine the failure due to the voltage deviation between the processes There is a problem that the reliability of a product using the secondary battery is lowered as a result.

즉 종래의 방식은 대부분 조립이 완료된 배터리팩의 전압 측정값을 토대로 양품 또는 불량을 판단하였기 때문에 배터리팩 생산공정 간에 전압편차가 발생하여 불량으로 판정해야함에도 불구하고 조립이 완료된 배터리팩의 전압 측정값이 기설정되어 있는 전압 기준에 적합하면 그대로 양품으로 판정하여 유출시키는 문제점이 있었던 것이다.In other words, in the conventional method, the good or bad is judged based on the voltage measurement value of the assembled battery pack. Therefore, although the voltage deviation between the battery pack production processes must be determined to be defective, the voltage measurement value of the assembled battery pack There is a problem that it is judged to be a good product and leaked as it is if it meets the preset voltage standard.

일본국 공개특허공보 제2008-021417호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-021417 일본국 공개특허공보 제2003-134675호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-134675 일본국 공개특허공보 제2009-254165호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-254165 일본국 공개특허공보 제2011-234550호Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-234550

본 발명은, 이차전지의 배터리팩 생산과정 중 각 공정별로 측정하는 전압을 토대로 조립된 배터리팩의 불량 여부를 정확하게 확인하고, 불량이 확인된 배터리팩이 유출되지 않도록 방지하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing a battery pack in a battery pack production process for accurately checking whether an assembled battery pack is defective based on a voltage measured for each process during the production process of the battery pack of the secondary battery, A defect detection apparatus and a method thereof are provided.

본 발명은, 이차전지의 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩의 세 공정 각각에서 셀 전압을 측정하고, 각 공정에서 측정한 셀 전압이 기설정된 전압 기준(spec)을 벗어나거나, 또는 각 공정간의 전압 편차가 기설정된 전압 편차 기준을 벗어나면 현재 조립된 배터리팩을 불량으로 판정하여 유출을 방지하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of measuring a cell voltage in each of three processes of cell loading, modularization, and pack in the process of producing a battery pack of a secondary battery, and when the cell voltage measured in each process exceeds a predetermined voltage reference (spec) The present invention also provides a defect detection apparatus and a method thereof in a battery pack production process in which a current assembled battery pack is judged to be defective and leakage is prevented when a voltage deviation between processes deviates from a preset voltage deviation reference.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치는, 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부와, 배터리팩 생산공정의 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준을 저장하고 있는 저장부와, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차를 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교하며, 비교 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하는 불량 판정부, 그리고 전압 측정부에서의 각 공정별 각 셀의 전압 측정, 전압 측정부에서 측정한 데이터를 토대로 한 불량 판정부에서의 불량 또는 양품 판정, 불량 판정부의 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The apparatus for detecting a defect in a battery pack manufacturing process according to an embodiment of the present invention includes a voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in a cell loading, A storage unit for storing a cell voltage reference for each process and a voltage deviation reference between each process; a voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell measured in each process and a voltage deviation of each cell between the processes, A failure judgment unit for comparing a cell voltage reference of each process and a voltage deviation reference among the processes and performing a determination of defective or good products of the battery pack currently being assembled based on the comparison result; Voltage measurement, determination of defective or good products in the defective judgment unit based on data measured by the voltage measuring unit, and judgment of the defective judgment unit It can include a controller for controlling the goods issue of the battery pack.

그리고 불량 판정부는, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준 이내이면, 현재 조립중인 배터리팩을 양품으로 판정하며, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이지만 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준을 벗어나면 현재 조립중인 배터리팩을 불량으로 판정할 수 있다.In addition, the failure judging unit judges whether the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit is within the cell voltage reference of each process stored in the storage unit, If the voltage deviation of each cell between the processes is within the voltage deviation criterion between each process stored in the storage unit, it is determined that the battery pack currently being assembled is a good product. Or the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit is within the cell voltage standard of each process stored in the storage unit, Based on the voltage of each cell, the voltage deviation of each cell between the processes is out of the voltage deviation standard between each process stored in the storage unit Currently it is possible to determine the battery pack assembly being poor.

그리고 본 발명의 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치는, 제어부의 제어를 토대로 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The defect detection apparatus in the battery pack production process of the present invention may further include a display unit for displaying on the screen the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the defect determination unit based on the control of the control unit.

그리고 본 발명의 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치는, 제어부의 제어를 토대로 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하는 오디오 발생부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a defect in a battery pack, comprising: an audio generator for outputting a predetermined audio signal corresponding to a defective or good product result of a battery pack currently being assembled, .

그리고 본 발명의 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치는, 제어부와 통신 접속되며, 제어부로부터 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송받아 화면에 표시하거나, 또는 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하는 관리자 단말기를 더 포함할 수 있다.In addition, the failure detection device in the battery pack production process of the present invention is connected to the control unit in a communicative manner, and displays a failure or good product result of the currently assembled battery pack on the screen, And outputting a predetermined audio signal corresponding to the good product result.

그리고 전압 측정부는, 셀 투입 공정에 따라 입고되는 각 셀의 전압을 측정하는 제 1 전압 측정부와, 셀 투입 공정을 통해 입고된 셀을 기설정 개수만큼 직렬로 연결하는 모듈화 공정에 의해 조립된 모듈 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 2 전압 측정부, 그리고 모듈화 공정에서 조립된 모듈을 여러 개 장착하는 팩 공정에 의해 조립된 배터리팩 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 3 전압 측정부를 포함할 수 있다.The voltage measuring unit includes a first voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell to be received according to a cell inserting process, and a second voltage measuring unit for measuring a voltage of each module assembled by a modifying process, And a third voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in the battery pack assembled by a pack process of mounting a plurality of assembled modules in the modularization process have.

그리고 제 1 전압 측정부 및 제 2 전압 측정부는, 전압계를 이용하여 측정하는 것이 바람직하다.The first voltage measuring unit and the second voltage measuring unit are preferably measured using a voltmeter.

그리고 제 3 전압 측정부는, BMS(Battery Management System) 센싱방식으로 측정하는 것이 바람직하다.The third voltage measuring unit is preferably measured by a BMS (Battery Management System) sensing method.

그리고 제 2 전압 측정부에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압과 제 1 전압 측정부에서 측정한 셀 입고 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은, 전압계 측정 오차를 반영하여 1mV로 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the cell voltage in the modularization process measured by the second voltage measurement unit and the voltage deviation criterion of the cell voltage in the cell input process measured by the first voltage measurement unit are set to 1 mV in consideration of the voltmeter measurement error .

그리고 제 3 전압 측정부에서 측정한 팩 공정에서의 셀 전압과 제 2 전압 측정부에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은, BMS 센싱 오차를 반영하여 10mV로 설정하는 것이 바람직하다.The cell voltage in the pack process measured by the third voltage measuring unit and the voltage deviation reference of the cell voltage in the modulating process measured by the second voltage measuring unit are preferably set to 10 mV in consideration of the BMS sensing error.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법은, (1) 전압 측정부는, 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하여 제어부로 출력하는 단계와, (2) 불량 판정부는, 제어부의 제어를 토대로 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차와 저장부에 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교하는 단계와, (3) 불량 판정부는, (2) 단계의 비교결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하고, 불량 또는 양품 판정 결과를 제어부로 출력하는 단계, 그리고 (4) 제어부는, (3) 단계를 통해 불량 판정부로부터 입력되는 불량 또는 양품 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the defect detection method in the battery pack production process according to an embodiment of the present invention is characterized in that (1) the voltage measurement unit measures the voltage of each cell in the cell wearing, modularization, (2) the failure judging unit judges, based on the control of the control unit, the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit, the voltage deviation of each cell between each process, and the cell voltage (3) comparing the reference and the voltage deviation criterion between each step; and (3) the failure judging section performs the judgment of the defective or good product of the battery pack currently being assembled based on the comparison result of the step (2) (4) The control unit determines whether the battery pack currently being assembled is shipped or not based on the defective or good product determination result input from the defective determination unit through step (3) It may include the step.

그리고 (3) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행할 때, 불량 판정부는, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준 이내이면, 현재 조립중인 배터리팩을 양품으로 판정하며, 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이지만 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준을 벗어나면 현재 조립중인 배터리팩을 불량으로 판정할 수 있다.In step (3), when the defective or defective battery pack is being assembled, the defective determination unit may determine that the voltage of each cell measured by each step in the voltage measurement unit is lower than that of each process stored in the storage unit If the voltage deviation of each cell between each process is within the voltage deviation standard between each process stored in the storage unit, If the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit deviates from the cell voltage reference for each process stored in the storage unit or the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit is The cell voltage is within the cell voltage reference for each process stored in the storage unit, The battery pack currently being assembled can be judged to be defective if the voltage deviation deviates from the voltage deviation criterion between the respective processes stored in the storage section.

그리고 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부는, 표시부를 통해 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수 있다.In step (4), when it is determined whether the current battery pack is being assembled, the control unit controls the display unit to display the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the failure determination unit on the screen , It is possible to automatically deal with the shipment of the battery pack currently being assembled or the shipment restriction based on the operation of the manager who has confirmed it.

그리고 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부는, 오디오 발생부를 통해 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 오디오 신호를 출력하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수 있다.In step (4), the control unit outputs an audio signal corresponding to a defective or good product result of the currently assembled battery pack, which has been performed by the failure determination unit, through the audio generation unit , And can automatically handle the shipment or shipment restriction of the currently assembled battery pack based on the operation of the administrator who has confirmed the shipment.

그리고 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부는, 기설정된 관리자 단말기로 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송하며, 관리자 단말기를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수 있다.In step (4), when it is determined whether or not the current battery pack is being assembled, the control unit transmits a defect or good product result of the currently assembled battery pack to the administrator terminal, It is possible to automatically deal with the shipment of the battery pack currently being assembled or the shipment restriction based on the operation of the manager who has confirmed the defective battery pack currently being assembled or the good product result.

이상에서와 같이 본 발명의 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법에 따르면, 이차전지의 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩의 세 공정 각각에서 측정하는 전압을 토대로 조립된 배터리팩의 불량 여부를 확인하고, 불량으로 판정된 배터리팩의 유출을 방지함으로써, 고품질의 배터리팩 생산을 수행할 수 있으며, 불량 배터리팩의 유출로 인한 이차전지 제품의 품질저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the apparatus and method for detecting a defect in the battery pack production process of the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the assembled battery pack It is possible to perform the production of a high quality battery pack and to prevent the deterioration of quality of the secondary battery product due to the leakage of the poor battery pack have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명이 적용되는 배터리팩의 생산공정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a failure detection device in a battery pack production process according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a production process of a battery pack to which the present invention is applied,
3 is a flowchart illustrating an operation of a failure detection method in a battery pack production process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and method for detecting a failure in a battery pack production process according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명이 적용되는 배터리팩의 생산공정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a failure detection device in a battery pack production process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a production process of a battery pack to which the present invention is applied.

도시된 바와 같이 본 발명의 장치는, 전압 측정부(10), 저장부(20), 불량 판정부(30), 표시부(40), 오디오 발생부(50), 관리자 단말기(60), 제어부(70) 등으로 구성된다.The apparatus includes a voltage measuring unit 10, a storage unit 20, a failure determining unit 30, a display unit 40, an audio generating unit 50, an administrator terminal 60, 70).

전압 측정부(10)는 도 2에서와 같이 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하며, 측정 데이터를 제어부(70)로 출력한다.As shown in FIG. 2, the voltage measuring unit 10 measures the voltage of each cell in each of the cell wearing, modulating, and pack processes in the battery pack production process, and outputs measurement data to the control unit 70.

이때 전압 측정부(10)는, 셀 투입 공정에 따라 입고되는 각 셀의 전압을 측정하는 제 1 전압 측정부(12)와, 셀 투입 공정을 통해 입고된 셀을 기설정 개수만큼 직렬로 연결하는 모듈화 공정(예를 들어, 7개의 셀을 직렬로 연결하여 하나의 모듈을 만드는 공정)에 의해 조립된 모듈 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 2 전압 측정부(14)와, 모듈화 공정에서 조립된 모듈을 여러 개 장착하는 팩 공정(예를 들어, 모듈화 공정에서 조립된 모듈을 2개 장착하여 배터리팩을 만드는 공정)에 의해 조립된 배터리팩 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 3 전압 측정부(16)로 구분할 수 있다.At this time, the voltage measuring unit 10 includes a first voltage measuring unit 12 for measuring a voltage of each cell to be received according to the cell inserting process, and a second voltage measuring unit 12 for connecting the cells received in the cell inserting process A second voltage measuring unit 14 for measuring a voltage of each cell in a module assembled by a modularization process (for example, a process of connecting seven cells in series to form one module) A third voltage measuring unit (not shown) for measuring a voltage of each cell in the battery pack assembled by a pack process of mounting a plurality of modules (for example, a process of mounting two assembled modules in a modularization process to form a battery pack) 16).

그리고 제 1 전압 측정부(12) 및 제 2 전압 측정부(14)는, 전압계를 이용하여 측정하는 것이 바람직하다.The first voltage measuring unit 12 and the second voltage measuring unit 14 are preferably measured using a voltmeter.

그리고 제 3 전압 측정부(16)는, BMS 센싱방식으로 측정하는 것이 바람직하다. 이때 BMS 센싱방식은 BMS 장비를 현재 조립된 배터리팩에 구비되는 회로에 연결하여 배터리팩의 각 셀 전압을 측정하는 방식으로서, 조립된 배터리팩의 각 셀의 단자 접촉이 불가능하기 때문에 셀 투입 공정이나 모듈화 공정에서 직접적인 단자 접촉으로 측정하는 전압계에 비해 측정 오차가 다소 크다.The third voltage measuring unit 16 is preferably measured by a BMS sensing method. In this case, the BMS sensing method is a method of measuring the voltage of each cell of the battery pack by connecting the BMS device to a circuit included in the currently assembled battery pack. Since the terminal contact of each cell of the assembled battery pack is impossible, The measurement error is somewhat larger than the voltmeter measured by direct terminal contact in the modularization process.

저장부(20)는 통상적인 메모리로서, 배터리팩 생산공정의 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준이 저장되어 있다.The storage unit 20 stores a cell voltage reference for each process in the battery pack production process and a voltage deviation criterion between each process.

이때 제 2 전압 측정부(14)에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압과 제 1 전압 측정부(12)에서 측정한 셀 입고 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은, 전압계 측정 오차를 반영하여 1mV로 설정하는 것이 바람직하다.At this time, the voltage deviation criterion of the cell voltage in the modularization process measured by the second voltage measurement unit 14 and the cell voltage in the cell reception process measured by the first voltage measurement unit 12 is 1 mV .

또한, 제 3 전압 측정부(16)에서 측정한 팩 공정에서의 셀 전압과 제 2 전압 측정부(14)에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은, BMS 센싱 오차를 반영하여 10mV로 설정하는 것이 바람직하다.The voltage deviation criterion of the cell voltage in the pack process measured by the third voltage measuring unit 16 and the cell voltage in the modulating process measured by the second voltage measuring unit 14 is 10 mV .

불량 판정부(30)는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차를 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교한다. 그리고 비교 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하며, 판정결과를 제어부(70)로 출력한다.The defective judgment unit 30 compares the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit 10 and the voltage deviation of each cell between each process to the cell voltage reference for each process stored in the storage unit 20, With the voltage deviation criterion. Then, based on the comparison result, the defective or defective battery pack currently being assembled is determined, and the determination result is output to the control unit 70.

불량 또는 양품의 판정을 보다 구체적으로 설명하면, 불량 판정부(30)는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고, 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준 이내이면, 현재 조립중인 배터리팩을 양품으로 판정한다.The failure judgment unit 30 judges whether the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit 10 is higher than the cell voltage of each process stored in the storage unit 20 And the voltage deviation of each cell between each process, which is determined based on the voltage of each cell measured by each process in the voltage measuring unit 10, is within the voltage deviation criterion between each process stored in the storage unit 20, Determine the battery pack being assembled as good.

그리고 불량 판정부(30)는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이지만 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준을 벗어나면, 현재 조립중인 배터리팩을 불량으로 판정한다.The failure judgment unit 30 determines whether the voltage of each cell measured by the voltage measuring unit 10 exceeds the cell voltage reference of each process stored in the storage unit 20, The voltage of each cell measured in each process is within the cell voltage reference of each process stored in the storage unit 20 but the voltage measured by each process of each process It is determined that the battery pack currently being assembled is defective if the voltage deviation of each cell between the units is out of the voltage deviation criterion between the respective processes stored in the storage unit 20. [

표시부(40)는 통상적인 모니터 등으로서, 제어부(70)의 제어를 토대로 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하여, 관리자의 즉시 확인을 통해 불량으로 판정된 배터리팩이 출고되지 않도록 한다.The display unit 40 displays a defect or good product result of the battery pack currently being assembled by the defect judgment unit 30 on the screen on the basis of the control of the control unit 70, The battery pack determined to be defective will not be shipped.

오디오 출력부(50)는 통상적인 스피커 등으로서, 제어부(70)의 제어를 토대로 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하여, 관리자의 즉시 확인을 통해 불량으로 판정된 배터리팩이 출고되지 않도록 한다.The audio output unit 50 is a conventional speaker or the like and outputs a predetermined audio signal corresponding to the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the defect determination unit 30 based on the control of the control unit 70 , The battery pack determined to be defective through the immediate confirmation by the manager is prevented from being shipped.

관리자 단말기(60)는 제어부(70)와 통신 접속되며, 제어부(70)로부터 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송받아 화면에 표시하거나, 또는 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하여, 관리자의 즉시 확인을 통해 불량으로 판정된 배터리팩이 출고되지 않도록 한다.The manager terminal 60 is communicatively connected to the control unit 70 and receives the defective or good result of the battery pack currently being assembled and received by the defective judgment unit 30 from the control unit 70 and displays it on the screen, The predetermined audio signal corresponding to the result of the good product is output so that the battery pack determined to be defective by the manager's immediate confirmation is prevented from being shipped.

제어부(70)는 전압 측정부(10)에서의 각 공정별 각 셀의 전압 측정, 전압 측정부(10)에서 측정한 데이터를 토대로 한 불량 판정부(30)에서의 불량 또는 양품 판정, 불량 판정부(30)의 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고 등에 관련된 총괄적인 제어를 수행한다.The control unit 70 measures the voltage of each cell in each step in the voltage measurement unit 10, determines whether the defect is defective or good in the defect determination unit 30 based on the data measured by the voltage measurement unit 10, Based on the determination result of the battery pack 30, performs the overall control related to the release of the battery pack currently being assembled and the like.

여기서, 상술한 표시부(40), 오디오 출력부(50) 및 관리자 단말기(60)는, 사용 환경에 따라 어느 하나만을 사용할 수 있으며, 그 이외에 하나 이상을 조합하여 사용할 수 있음은 물론이다.It is needless to say that the display unit 40, the audio output unit 50, and the administrator terminal 60 may use any one of the above-described display units 40, the administrator terminal 60, and a combination thereof.

한편, 후술되는 표는 팩 공정에서 BMS 센싱방식으로 측정한 셀 전압이, 전압 기준은 만족하였지만 모듈화 공정과의 전압 편차 기준(즉 확인된 전압편차가 40mV로서, 전압 편차 기준인 10mV를 초과함)은 만족하지 못하여 불량으로 판정하는 것을 예로 설명하는 것이다.In the following table, the cell voltage measured by the BMS sensing method in the pack process satisfies the voltage criterion, but the voltage deviation criterion with respect to the modulating process (that is, the confirmed voltage deviation is 40 mV and exceeds the voltage deviation reference of 10 mV) Is judged to be defective because it is not satisfied.

공정fair 전압기준(spec)Voltage reference (spec) 측정전압
Measured voltage
전압 편차 기준(spec)Voltage deviation reference (spec) 측정 전압 편차Measurement voltage deviation 셀 입고Cell receipt 3.60 - 3.65V3.60 - 3.65V 3.610V3.610V PassPass -- -- 모듈화Modularization 3.599 - 3.651V
(전압계 측정 오차 반영)3.599 - 3.651V
(Reflects voltmeter measurement error) 3.610V3.610V PassPass 1mV1mV 0mV0mV PassPass 팩pack 3.589 - 3.661V
(BMS 센싱 오차 반영)3.589 - 3.661V
(Reflecting BMS sensing error) 3.650V3.650V PassPass 10mV10mV 40mV40mV NGNG

상술한 표의 예시와 같이, 본 발명은 배터리팩 생산공정 간에 전압편차가 발생하여 불량으로 판정해야함에도 불구하고 조립이 완료된 배터리팩의 전압 측정값이 기설정되어 있는 전압 기준에 적합하면 그대로 양품으로 판정하여 출고하는 종래의 문제점을 해결함을 확인할 수 있다.As shown in the above table, although the voltage deviation between the battery pack production processes must be determined to be defective, if the voltage measurement value of the assembled battery pack satisfies the predetermined voltage reference, It is possible to confirm that the conventional problem is solved.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법의 일 실시예를 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, an embodiment of the defect detection method in the battery pack production process according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a failure detection method in a battery pack production process according to an embodiment of the present invention.

우선, 전압 측정부(10)는 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하여 제어부(70)로 출력한다(S10).First, the voltage measuring unit 10 measures the voltage of each cell in each of the cell wearing, the modifying, and the pack processes during the battery pack production process, and outputs the voltage to the control unit 70 (S10).

그러면 제어부(70)는 전압 측정부(10)로부터 입력되는 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정 데이터를 불량 판정부(30)로 출력하며, 불량 판정부(30)는 제어부(70)의 제어를 토대로 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차를 확인한 후, 이를 저장부(20)에 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교한다(S20).Then, the controller 70 outputs the measured data of the voltage of each cell to the failure judging unit 30 in each of the cell wearing, modulating and pack processes inputted from the voltage measuring unit 10, The voltage measuring unit 10 checks the voltage of each cell and the voltage deviation of each cell between each process based on the control of the cell voltage control unit 70, And a voltage deviation criterion between each process (S20).

이후, 불량 판정부(30)는 S20 단계의 비교결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하고, 불량 또는 양품 판정 결과를 제어부(70)로 출력한다.Then, based on the comparison result of step S20, the failure judging part 30 judges whether the battery pack is being assembled or defective, and outputs a failure or good product judgment result to the control part 70. [

이를 보다 구체적으로 설명하면, 불량 판정부(30)는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내인지를 판단한다(S30).More specifically, the failure judgment unit 30 judges whether the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit 10 is within the cell voltage reference for each process stored in the storage unit 20 (S30).

S30 단계의 판단결과 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이면, 불량 판정부(30)는 전압 측정부(10)에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 저장부(20)에 저장되어 있는 각 공정간의 전압 편차 기준 이내인지를 판단한다(S40).If it is determined in step S30 that the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit 10 is within the cell voltage reference for each process stored in the storage unit 20, (Step S40). In step S40, it is determined whether the voltage deviation of each cell between the respective processes based on the voltage of each cell measured by each process in step S10 is within a voltage deviation standard between each process stored in the storage unit 20. FIG.

S40 단계의 판단결과 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 기저장된 각 공정간의 전압 편차 기준 이내이면, 불량 판정부(30)는 현재 조립중인 배터리팩을 양품으로 판정한다(S50).As a result of the determination in step S40, if the voltage deviation of each cell between the respective processes is within the voltage deviation criterion between the stored processes, the defective determination unit 30 determines that the battery pack currently being assembled is a good product (S50).

그러나 S40 단계의 판단결과 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 기저장된 각 공정간의 전압 편차 기준을 벗어나면, 불량 판정부(30)는 현재 조립중인 배터리팩을 불량으로 판정한다(S60).However, if it is determined in step S40 that the voltage deviation of each cell between the respective processes deviates from the voltage deviation criterion between the stored processes, the failure determination unit 30 determines that the battery pack currently being assembled is defective (S60).

즉 불량 판정부(30)는 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행할 때, 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 기저장된 각 공정간의 전압 편차 기준 이내이면 현재 조립중인 배터리팩을 양품으로 판정하며, 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준 이내이지만 각 공정간의 각 셀별 전압 편차가 기저장된 각 공정간의 전압 편차 기준을 벗어나면 현재 조립중인 배터리팩을 불량으로 판정하는 것이다.That is, when the defect determination unit 30 determines that the battery pack is being assembled or is defective, the voltage of each cell measured within each process is within the cell voltage reference of each process, If the deviation is within the voltage deviation criterion between the stored processes, the battery pack currently being assembled is judged to be good. If the voltage of each cell measured for each process deviates from the stored cell voltage reference for each process or is measured for each process If the voltage of each cell is within the cell voltage reference of each stored process, if the voltage deviation of each cell between each process goes out of the stored voltage deviation criterion between the stored processes, it is determined that the battery pack currently being assembled is defective.

S50 단계 또는 S60 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩을 양품 또는 불량으로 판정한 이후, 불량 판정부(30)는 불량 또는 양품 판정 결과를 제어부(70)로 출력한다(S70).After determining that the battery pack currently being assembled is good or defective through steps S50 and S60, the failure determination section 30 outputs a failure or good product determination result to the control section 70 (S70).

이에 따라 제어부(70)는 S70 단계를 통해 불량 판정부(30)로부터 입력되는 불량 또는 양품 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리한다(S80).In step S80, the controller 70 determines whether the battery pack currently being assembled is shipped based on the defective or good product determination result input from the defective determination unit 30 in step S70.

이때 S80 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부(70)는 표시부(40)를 통해 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수 있다.At this time, when processing whether the battery pack currently being assembled is processed through the step S80, the control unit 70 displays the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the failure judgment unit 30 on the display unit 40, So that it is possible to automatically deal with the shipment or shipment restriction of the battery pack currently being assembled based on the operation of the manager who has confirmed the shipment.

여기서, 관리자의 장비 조작에 의거한 자동 처리 이외에, 관리자의 수동 작업에 의한 처리도 가능함은 물론이다(후술되는 오디오 발생부(50), 관리자 단말기(60)를 이용한 경우에도 동일하게 적용가능함).It is needless to say that the processing by the manual operation of the administrator can be performed in addition to the automatic processing based on the equipment operation of the administrator (the same applies to the case of using the audio generating unit 50 and the administrator terminal 60 which will be described later).

또한, S80 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부(70)는 오디오 발생부(50)를 통해 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 오디오 신호를 출력하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수도 있다.In step S80, the control unit 70 determines whether the battery pack currently being assembled is defective or defective by the defective determination unit 30 through the audio generation unit 50, The output of the audio signal corresponding to the result is controlled to be output, and the shipment or shipment restriction of the currently assembled battery pack can be automatically handled based on the operation of the manager who confirmed the output.

또한, S80 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때, 제어부(70)는 기설정된 관리자 단말기(60)로 불량 판정부(30)에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송하며, 관리자 단말기(60)를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리할 수도 있다.In step S80, the control unit 70 determines whether the battery pack currently being assembled is defective or improperly assembled by the defective determination unit 30, And may automatically issue a discharge or release restriction of the currently assembled battery pack based on the operation of the manager who has confirmed the defective or defective product of the battery pack currently being assembled through the manager terminal 60. [

이처럼, 본 발명은 배터리팩의 셀 입고, 모듈화 및 팩의 세 공정에서 각각 측정하는 전압을 통해 조립된 배터리팩의 불량 여부를 확인하기 때문에 고품질의 배터리팩 생산이 가능해지며, 불량 배터리팩의 유출로 인한 이차전지 제품의 품질저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to confirm whether the assembled battery pack is defective through the voltages measured in each of the three steps of cell wearing, modularization, and pack of the battery pack, so that it is possible to produce a high quality battery pack. It is possible to prevent deterioration in the quality of the secondary battery product.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made to the invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 전압 측정부
12 : 제 1 전압 측정부
14 : 제 2 전압 측정부
16 : 제 3 전압 측정부
20 : 저장부
30 : 불량 판정부
40 : 표시부
50 : 오디오 발생부
60 : 관리자 단말기
70 : 제어부10: voltage measuring unit
12: first voltage measuring unit
14: second voltage measuring unit
16: Third voltage measuring unit
20:
30: Bad judgment section
40:
50: Audio generating unit
60: administrator terminal
70:

Claims (16)

배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부,
배터리팩 생산공정의 상기 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정에서의 셀 전압 기준 및 각 공정 간의 전압 편차 기준을 저장하고 있는 저장부,
상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 이를 토대로 확인한 각 공정에서의 셀별 전압 편차를 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정 간의 전압 편차 기준과 비교하며, 비교 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하는 불량 판정부, 그리고
상기 전압 측정부에서의 각 공정별 각 셀의 전압 측정, 상기 전압 측정부에서 측정한 데이터를 토대로 한 상기 불량 판정부에서의 불량 또는 양품 판정, 상기 불량 판정부의 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,

상기 전압 측정부는,
셀 투입 공정에 따라 입고되는 각 셀의 전압을 측정하는 제 1 전압 측정부,
상기 셀 투입 공정을 통해 입고된 셀을 기 설정 개수만큼 직렬로 연결하는 모듈화 공정에 의해 조립된 모듈 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 2 전압 측정부,
그리고
상기 모듈화 공정에서 조립된 모듈을 여러 개 장착하는 팩 공정에 의해 조립된 배터리팩 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 3 전압 측정부를 포함하여 구성되고,

상기 불량 판정부는,
상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고, 제 2전압 측정부에서 측정한 셀별 전압 편차 및 제 3전압 측정부에서 측정한 셀별 전압 편차가 저장부에 저장되어 있는 각 공정 간의 전압 편차 기준 이내이면 현재 조립중인 배터리 팩을 양품으로 판정하며,
상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀 전압을 토대로 확인한 각 공정에서의 셀별 전압 편차가 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정 간의 각 셀별 전압 편차 기준을 벗어나면, 현재 조립중인 배터리 팩을 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하고,

상기 제 3 전압 측정부는,
BMS(Battery Management System) 센싱 방식으로 측정하는 배터리 팩 생산공정에서의 불량검출장치.
A voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in each of a cell wearing, a modulating, and a pack process during a battery pack production process,
A cell voltage reference in the cell wearing, modularization and pack process of the battery pack production process, and a voltage deviation reference between each process,
The voltage measuring unit compares the voltage of each cell measured for each process and the voltage deviation of each cell in each process determined based on the voltage of each cell, with the voltage deviation reference between each process and each cell voltage reference stored in the storage unit, A failure judgment part for performing a judgment of a failure or good product of the battery pack currently being assembled based on the comparison result, and
A voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in each process, a failure or good product determination in the failure determination unit based on data measured by the voltage measurement unit, And a control unit for controlling the shipment of the pack,

The voltage measuring unit includes:
A first voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell to be charged according to a cell charging process,
A second voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in the assembled module by a modularization process of connecting the cells received by the predetermined number in series through the cell inserting process,
And
And a third voltage measuring unit for measuring a voltage of each cell in the battery pack assembled by a pack process of mounting a plurality of assembled modules in the modularization process,

The failure judging section judges,
The voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit is within the cell voltage reference for each process stored in the storage unit, the voltage deviation of each cell measured by the second voltage measuring unit, If the voltage deviation of each cell is within a voltage deviation standard between the respective processes stored in the storage unit,
The voltage measuring unit may measure the voltage of each cell measured in each process out of the cell voltage reference of each process stored in the storage unit or the cell voltage of each process measured by the voltage measuring unit, The battery pack being assembled is judged to be defective if the voltage deviation of each cell in the process is out of the voltage deviation criterion for each cell among the respective processes stored in the storage unit,

Wherein the third voltage measuring unit comprises:
BMS (Battery Management System) Sensing method for failure detection in battery pack manufacturing process.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부의 제어를 토대로 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하는 표시부를 더 포함하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
And a display unit for displaying on the screen a defective or good product result of the currently assembled battery pack, which is performed by the defective determination unit, based on the control of the control unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부의 제어를 토대로 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하는 오디오 발생부를 더 포함하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
Further comprising an audio generation unit for outputting a predetermined audio signal corresponding to a defective or good product result of a currently assembled battery pack, which is performed by the defective determination unit, under the control of the control unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부와 통신 접속되며, 상기 제어부로부터 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송받아 화면에 표시하거나, 또는 불량 또는 양품 결과에 해당하는 기설정된 오디오 신호를 출력하는 관리자 단말기를 더 포함하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
The controller receives the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the defective determination unit and displays the result on the screen or outputs a predetermined audio signal corresponding to a defective or good product result The apparatus of any preceding claim, further comprising an administrator terminal. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전압 측정부는,
전압계를 이용하여 측정하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
Wherein the first voltage measuring unit comprises:
A failure detection device in a battery pack production process for measuring using a voltmeter. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 전압 측정부는,
전압계를 이용하여 측정하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
Wherein the second voltage measuring unit comprises:
A failure detection device in a battery pack production process for measuring using a voltmeter. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 전압 측정부에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압과 상기 제 1 전압 측정부에서 측정한 셀 입고 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은,
전압계 측정 오차를 반영하여 1mV로 설정하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
The voltage deviation criterion of the cell voltage in the modularization process measured by the second voltage measurement unit and the cell voltage measured in the cell impregnation process measured by the first voltage measurement unit,
A failure detection device in a battery pack production process in which a voltage meter measurement error is set to 1 mV. 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 전압 측정부에서 측정한 팩 공정에서의 셀 전압과 상기 제 2 전압 측정부에서 측정한 모듈화 공정에서의 셀 전압의 전압 편차 기준은,
BMS 센싱 오차를 반영하여 10mV로 설정하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치.The method according to claim 1,
The voltage deviation standard of the cell voltage in the pack process and the cell voltage in the modularization process measured by the second voltage measurement unit, measured by the third voltage measurement unit,
A defect detection device in a battery pack production process in which the BMS sensing error is set to 10 mV. (1) 전압 측정부는, 배터리팩 생산공정 중 셀 입고, 모듈화 및 팩 공정 각각에서 각 셀의 전압을 측정하여 제어부로 출력하는 단계,
(2) 불량 판정부는, 상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압 및 각 공정간의 각 셀별 전압 편차와 저장부에 기저장된 각 공정별 셀 전압 기준 및 각 공정간의 전압 편차 기준과 비교하는 단계,
(3) 상기 불량 판정부는, 상기 (2) 단계의 비교결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품의 판정을 수행하고, 불량 또는 양품 판정 결과를 상기 제어부로 출력하는 단계, 그리고
(4) 상기 제어부는, 상기 (3) 단계를 통해 상기 불량 판정부로부터 입력되는 불량 또는 양품 판정 결과를 토대로 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리하는 단계를 포함하며,

상기 (1) 단계는,
셀 투입 공정에 따라 입고되는 각 셀의 전압을 측정하는 제 1 전압 측정단계,
상기 셀 투입 공정을 통해 입고된 셀을 기 설정 개수만큼 직렬로 연결하는 모듈화 공정에 의해 조립된 모듈 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 2 전압 측정단계,
상기 모듈화 공정에서 조립된 모듈을 여러 개 장착하는 팩 공정에 의해 조립된 배터리팩 내의 각 셀의 전압을 측정하는 제 3 전압 측정단계
를 포함하여 구성되며,

상기 (2) 단계는,
상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내인지를 판단하는 단계; 및
상기 측정된 각 공정별 셀 전압이 기준 이내인 것으로 판단되면, 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정에서의 셀별 전압 편차가 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정 간의 전압 편차 기준 이내인지를 판단하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기 (3) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리 팩을 불량 또는 양품의 판정을 수행할 때,
상기 불량 판정부는, 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이고, 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정에서의 셀별 전압 편차가 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정 간의 전압 편차 기준 이내이면, 현재 조립중인 배터리 팩을 양품으로 판정하며,
상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준을 벗어나거나, 또는 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압이 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정별 셀 전압 기준 이내이지만, 상기 전압 측정부에서 각 공정별로 측정한 각 셀의 전압을 토대로 확인한 각 공정에서의 셀별 전압 편차가 상기 저장부에 저장되어 있는 각 공정 간의 전압 편차 기준을 벗어나면, 현재 조립중인 배터리 팩을 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법.
(1) The voltage measuring unit measures the voltage of each cell in the cell wearing, the modulating and the pack process during the production process of the battery pack, and outputs the measured voltage to the control unit,
(2) The failure judging unit judges, based on the control of the control unit, the voltage of each cell measured by the voltage measuring unit and the voltage deviation of each cell between each process, the cell voltage reference of each process previously stored in the storage unit, With a voltage deviation criterion,
(3) the failure judging section performs a failure or good product of the battery pack currently being assembled based on the comparison result of the step (2), and outputs a failure or good product determination result to the control section; and
(4) The control unit includes a step of processing whether or not the currently assembled battery pack is shipped based on the defective or good product determination result input from the defective determination unit through the step (3)

The step (1)
A first voltage measuring step of measuring a voltage of each cell to be inputted according to a cell inserting process,
A second voltage measurement step of measuring a voltage of each cell in the assembled module by a module process of connecting the cells received in the cell insertion process in a predetermined number of cells in series,
A third voltage measurement step of measuring a voltage of each cell in a battery pack assembled by a pack process of mounting a plurality of assembled modules in the modularization process
And,

The step (2)
Determining whether a voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit is within a cell voltage reference for each process stored in the storage unit; And
If it is determined that the cell voltage of each process is within the standard, the voltage deviation of each cell in each process, which is determined based on the voltage of each cell measured for each process, is within a voltage deviation standard between each process stored in the storage unit Judging whether or not it is; And a control unit,

When the battery pack currently being assembled is judged to be defective or good product through the step (3)
Wherein the failure determining unit determines that the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit is within a cell voltage reference of each process stored in the storage unit and the voltage of each cell measured in each step in the voltage measuring unit If the voltage deviation of each cell in each process is within a voltage deviation criterion among the processes stored in the storage unit,
The voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit is out of the cell voltage reference for each process stored in the storage unit or the voltage of each cell measured for each process in the voltage measuring unit is stored The voltage deviation of each cell in each process, which is determined based on the voltage of each cell measured in each process in the voltage measuring unit, is within a cell voltage standard of each process stored in the storage unit, And determining that the battery pack currently being assembled is determined to be defective when the deviation criterion is exceeded.
삭제delete 제 12 항에 있어서,
상기 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때,
상기 제어부는, 표시부를 통해 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 화면상에 표시하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법.13. The method of claim 12,
When processing whether or not the battery pack currently being assembled is shipped through step (4)
The control unit controls the display unit to display on the screen the defective or good product result of the battery pack currently being assembled by the defective determination unit, and determines whether the battery pack currently being assembled A defect detection method in a battery pack production process that automatically handles shipment restrictions. 제 12 항에 있어서,
상기 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때,
상기 제어부는, 오디오 발생부를 통해 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과에 해당하는 오디오 신호를 출력하도록 제어하며, 이를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법.13. The method of claim 12,
When processing whether or not the battery pack currently being assembled is shipped through step (4)
The control unit controls the audio generation unit to output an audio signal corresponding to a defective or good product result of the currently assembled battery pack, which is performed by the failure determination unit. Based on the operation of the administrator, Wherein the defect detection method comprises the steps of: 제 12 항에 있어서,
상기 (4) 단계를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 출고 여부를 처리할 때,
상기 제어부는, 기설정된 관리자 단말기로 상기 불량 판정부에서 수행한 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 전송하며, 상기 관리자 단말기를 통해 현재 조립중인 배터리팩의 불량 또는 양품 결과를 확인한 관리자의 장비 조작에 의거하여 현재 조립중인 배터리팩의 출고 또는 출고 제한을 자동으로 처리하는 배터리팩 생산공정에서의 불량검출방법.13. The method of claim 12,
When processing whether or not the battery pack currently being assembled is shipped through step (4)
The control unit transmits a defect or good product result of the currently assembled battery pack to the administrator terminal, which has been performed by the defective determination unit, A method for detecting a defect in a battery pack production process that automatically processes a shipment or shipment restriction of a currently assembled battery pack based on an operation.
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