KR102042467B1 - Device for Measuring Thickness of Battery Cell Comprising Laser Sensor and Method for Measuring Thickness of Battery Cell Using the Same - Google Patents

Device for Measuring Thickness of Battery Cell Comprising Laser Sensor and Method for Measuring Thickness of Battery Cell Using the Same Download PDF

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KR102042467B1
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Abstract

본 발명은 양극 및 음극과 분리막을 포함하는 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 장착되어 있는 전지셀의 두께를 측정하는 장치로서, 지면에 수평인 제 1 방향으로 연장되어 있는 구조의 기저부; 상기 기저부 상에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 이동부; 상기 이동부와 함께 제 1 방향으로 왕복 운동하도록 이동부의 상부에 결합되어 있고, 상면에 전지셀이 탑재되는 탑재부; 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서 기저부의 양 측면으로부터 수직 배치되어 있는 한 쌍의 제 1 프레임들; 상기 탑재부로부터 상향 이격된 상태에서, 제 1 방향 및 제 2 방향에 각각 수직인 제 3 방향에서 제 1 프레임들 사이를 연결하는 제 2 프레임; 상기 제 2 프레임에 설치되어 있고, 탑재부에 탑재된 상태에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 전지셀에 레이저 광을 조사하여 측정한 전지셀과의 수직 거리를 하기 제어부로 전송하는 레이저 센서; 및 상기 이동부, 탑재부 및 레이저 센서의 작동을 제어하고, 레이저 센서로부터 수신한 수직 거리의 값을 기설정된 기준 거리의 값과 비교하여 전지셀의 두께를 산출하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치를 제공한다.The present invention provides a device for measuring the thickness of a battery cell, the electrode assembly including a positive electrode and a negative electrode and a separator is mounted to the housing of the battery case, the base portion of the structure extending in the first direction horizontal to the ground; A moving part reciprocating in a first direction on the base part; A mounting part coupled to an upper part of the moving part so as to reciprocate in a first direction together with the moving part, and having a battery cell mounted on an upper surface thereof; A pair of first frames arranged vertically from both sides of the base in a second direction perpendicular to the first direction; A second frame connecting the first frames in a third direction perpendicular to a first direction and a second direction, while being spaced upward from the mounting part; A laser sensor installed in the second frame and configured to transmit a vertical distance from the battery cell measured by irradiating laser light to the battery cell reciprocating in the first direction in a state in which the battery is mounted on the mounting unit; And a controller configured to control the operation of the moving unit, the mounting unit, and the laser sensor, and to calculate the thickness of the battery cell by comparing the value of the vertical distance received from the laser sensor with a value of a predetermined reference distance. It provides a battery cell thickness measuring apparatus comprising a.

Description

레이저 센서를 포함하는 전지셀 두께 측정장치 및 이를 사용하여 전지셀의 두께를 측정하는 방법 {Device for Measuring Thickness of Battery Cell Comprising Laser Sensor and Method for Measuring Thickness of Battery Cell Using the Same}Battery cell thickness measuring apparatus including laser sensor and method for measuring thickness of battery cell using same {Device for Measuring Thickness of Battery Cell Comprising Laser Sensor and Method for Measuring Thickness of Battery Cell Using the Same}

본 발명은 레이저 센서를 포함하는 전지셀 두께 측정장치 및 이를 사용하여 전지셀의 두께를 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell thickness measuring apparatus including a laser sensor and a method for measuring the thickness of the battery cell using the same.

모바일 기기와 전기자동차 등에 사용되는 이차전지로서, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등에 대한 수요가 높다. 특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고, 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.As secondary batteries used in mobile devices and electric vehicles, demand for square secondary batteries, pouch secondary batteries, and the like is high. In particular, recently, a pouch-type battery having a stacked or stacked / folding electrode assembly in a pouch-type battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to its low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation. In addition, its usage is gradually increasing.

이에 따라, 이차전지 생산 공정에 있어서 제조된 전지셀의 일관된 품질을 달성하기 위한 전지셀의 치수 관리가 중요해지고 있는 실정이다.Accordingly, in order to achieve consistent quality of the battery cells manufactured in the secondary battery production process, it is important that the dimension management of the battery cells become important.

이와 관련하여, 도 1에는 종래의 전지셀의 두께 측정장치의 모식도가 도시되어 있다.In this regard, Figure 1 is a schematic diagram of a conventional thickness measuring device of a battery cell.

도 1을 참조하면, 종래의 전지셀 두께 측정장치(100)는, 가압판(20)을 이용하여 베이스 플레이트(30)의 상면에 정지된 상태로 탑재되어 있는 전지셀(10)을 가압한 뒤, 가압판(20)에 천공되어 있는 관통구(21)에 드롭 게이지(40)의 터치부(41)를 통과시켜 가압된 깊이를 측정하고 전지셀(10)의 두께를 측정하는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the conventional battery cell thickness measuring apparatus 100 presses the battery cell 10 mounted on the upper surface of the base plate 30 in a stationary state by using the pressure plate 20. It passes through the through-hole 21 is punched in the pressure plate 20 is made of a structure for measuring the depth of the pressurized by pressing the touch portion 41 of the drop gauge 40 and the thickness of the battery cell (10).

그러나, 상기 전지셀 두께 측정장치는 전지셀을 가압하는 과정에서 전지셀을 손상시킬 우려가 있고, 드롭 게이지는 관통구에 대응되는 전지셀 부위의 두께만을 측정할 수 있어, 그 이외 부위의 두께 측정이 어려우며, 전지셀과 접촉하는 드롭 게이지의 터치부는 내구성이 약해 유지 및 보수 비용을 증가시키고, 이에 따라 정밀한 두께 측정을 위해 반복적으로 측정하는 것이 제한될 뿐만 아니라, 터치부 상에 이물질이 묻은 경우, 정확한 두께 측정이 어려운 문제점이 있었다.However, the battery cell thickness measuring device may damage the battery cell in the process of pressurizing the battery cell, the drop gauge can only measure the thickness of the battery cell portion corresponding to the through hole, the thickness of the other parts This difficult, the touch portion of the drop gauge in contact with the battery cell is weak durability, increasing the maintenance and repair costs, and thus not only limit the repeated measurement for precise thickness measurement, but also if foreign matter on the touch portion, Accurate thickness measurement was difficult.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 전지셀 두께 측정장치에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Therefore, there is a very high need for a battery cell thickness measuring apparatus that can fundamentally solve these problems.

한국등록특허 10-1306683호Korea Patent Registration 10-1306683

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 레이저 센서를 포함하는 비접촉 방식에 기반한 전지셀 두께 측정장치를 개발하게 되었고, 이러한 측정장치는 전지셀을 손상시킬 우려가 없고, 장치의 유지 및 보수가 용이하여 반복적인 측정을 통해 정밀한 두께 측정이 가능하며, 레이저 광이 조사되는 지점으로 전지셀을 이동시킬 수 있어 소망하는 부위의 전지셀 두께를 측정할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application have developed a battery cell thickness measuring apparatus based on a non-contact method including a laser sensor, which will be described later. There is no concern, and it is easy to maintain and repair the device, so it is possible to measure the thickness precisely through repeated measurement, and to move the battery cell to the point where the laser light is irradiated, so that the battery cell thickness of the desired part can be measured. It was confirmed that the present invention was completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 두께 측정장치는, 양극 및 음극과 분리막을 포함하는 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 장착되어 있는 전지셀의 두께를 측정하는 장치로서,The battery cell thickness measuring apparatus according to the present invention for achieving the above object is an apparatus for measuring the thickness of the battery cell in which the electrode assembly including the positive electrode and the negative electrode and the separator is mounted in the housing of the battery case,

지면에 수평인 제 1 방향으로 연장되어 있는 구조의 기저부;A base of the structure extending in a first direction horizontal to the ground;

상기 기저부 상에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 이동부;A moving part reciprocating in a first direction on the base part;

상기 이동부와 함께 제 1 방향으로 왕복 운동하도록 이동부의 상부에 결합되어 있고, 상면에 전지셀이 탑재되는 탑재부;A mounting part coupled to an upper part of the moving part so as to reciprocate in a first direction together with the moving part, and having a battery cell mounted on an upper surface thereof;

상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서 기저부의 양 측면으로부터 수직 배치되어 있는 한 쌍의 제 1 프레임들;A pair of first frames arranged vertically from both sides of the base in a second direction perpendicular to the first direction;

상기 탑재부로부터 상향 이격된 상태에서, 제 1 방향 및 제 2 방향에 각각 수직인 제 3 방향에서 제 1 프레임들 사이를 연결하는 제 2 프레임;A second frame connecting the first frames in a third direction perpendicular to a first direction and a second direction, while being spaced upward from the mounting part;

상기 제 2 프레임에 설치되어 있고, 탑재부에 탑재된 상태에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 전지셀에 레이저 광을 조사하여 측정한 전지셀과의 수직 거리를 하기 제어부로 전송하는 레이저 센서; 및A laser sensor installed in the second frame and configured to transmit a vertical distance from the battery cell measured by irradiating laser light to the battery cell reciprocating in the first direction in a state in which the battery is mounted on the mounting unit; And

상기 이동부, 탑재부 및 레이저 센서의 작동을 제어하고, 레이저 센서로부터 수신한 수직 거리의 값을 기설정된 기준 거리의 값과 비교하여 전지셀의 두께를 산출하는 제어부;A controller which controls the operation of the moving unit, the mounting unit, and the laser sensor, and calculates a thickness of the battery cell by comparing the value of the vertical distance received from the laser sensor with a value of a predetermined reference distance;

를 포함하는 구조로 이루어져 있다.Consists of a structure that includes.

즉, 본 발명에 따른 전지셀 두께 측정장치는, 레이저 광을 조사하는 레이저 센서를 이용함으로써, 전지셀과 접촉하지 않는 방식으로 두께를 측정하여 전지셀을 손상시킬 우려가 없고, 두께 측정장치의 유지 및 보수가 용이하며 반복적인 측정이 가능한 바 정밀한 두께의 측정이 가능하다.That is, the battery cell thickness measuring apparatus according to the present invention, by using a laser sensor for irradiating the laser light, there is no fear of damaging the battery cell by measuring the thickness in a manner not in contact with the battery cell, holding the thickness measuring apparatus And it is easy to repair and it is possible to measure repeatedly, it is possible to measure the precise thickness.

또한, 탑재부로부터 상향 이격된 위치에 설치되어 있는 레이저 센서는, 기저부 상에서 제 1 방향으로 왕복 운동 중인 전지셀에 레이저 광을 조사하여 두께를 측정하게 되는 바, 레이저 광이 조사되는 지점으로 전지셀을 이동시켜 소망하는 부위의 두께를 측정할 수 있다.In addition, the laser sensor provided at a position spaced upwardly from the mounting portion is to measure the thickness by irradiating the laser light to the battery cell in the reciprocating motion in the first direction on the base portion, the battery cell to the point where the laser light is irradiated By moving, the thickness of the desired site can be measured.

하나의 구체적인 예에서, 상기 이동부는,In one specific example, the moving unit,

제 1 방향으로 기저부의 양 측면에 형성된 수평 레일들을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된 한 쌍의 블록들; 및A pair of blocks slidably connected along horizontal rails formed on both sides of the base in a first direction; And

상기 한 쌍의 블록들에 결합되어 있고 상부에 탑재부가 결합되어 있는 이동 플레이트;A moving plate coupled to the pair of blocks and having a mount coupled thereon;

를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.It may be made of a structure comprising a.

상기 이동 플레이트는 블록들에 결합되어, 블록들과 일체로 기저부 상에서 제 1 방향으로 왕복 운동 할 수 있고, 블록들은 하기 설명된 서보 모터로부터 동력을 제공받을 수 있다.The moving plate is coupled to the blocks so that they can reciprocate in a first direction on the base integrally with the blocks, and the blocks can be powered from the servo motor described below.

한편, 상기 제 1 프레임들의 내 측면들에는 수직 레일들이 형성되어 있고, 상기 제 2 프레임은 제 1 프레임들의 수직 레일들을 따라 승강 가능하도록 연결되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.Meanwhile, vertical rails may be formed on inner side surfaces of the first frames, and the second frame may be configured to be liftable along the vertical rails of the first frames.

상기 구조에 의해, 제 2 프레임의 높이를 조절하여 제 2 프레임에 설치되어 있는 레이저 센서와 탑재부에 탑재되어 있는 전지셀까지의 수직 거리가 조절된다.By the above structure, the height of the second frame is adjusted to adjust the vertical distance between the laser sensor provided in the second frame and the battery cell mounted in the mounting portion.

하나의 구체적인 예에서, 상기 탑재부의 상면에는, 탑재된 전지셀의 정위치 고정을 위해, 전지셀의 일 측부가 밀착되는 측벽이 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, the upper surface of the mounting portion, for fixing the mounted position of the battery cell, it may be made of a structure in which a side wall that is in close contact with one side of the battery cell is formed.

경우에 따라서는, 상기 탑재부의 상면에 탑재된 전지셀의 이탈을 방지하기 위해, 전지셀의 상면 일부를 감싸는 형상의 덮개를 추가로 포함하고 있는 구조로 이루어질 수 있고, 이러한 덮개는 레이저 광이 투과될 수 있는 소재로 이루어질 수 있다.In some cases, in order to prevent the detachment of the battery cell mounted on the upper surface of the mounting portion, it may be made of a structure that further includes a cover of a shape surrounding the portion of the upper surface of the battery cell, the cover is a laser light transmission It can be made of a material that can be.

이러한 구조에서, 탑재부에 탑재된 전지셀은 제 1 방향으로 왕복 운동 하는 동안 탑재부에서 흔들림 없이 정위치 고정 상태를 유지할 수 있어서, 레이저 센서에 의한 거리 측정시 정확한 두께의 측정이 가능하다.In this structure, the battery cell mounted on the mounting portion can maintain the fixed position without shaking in the mounting portion during the reciprocating motion in the first direction, so that the accurate thickness can be measured during distance measurement by the laser sensor.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 수 있다.In one specific example, the battery case may be made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

상기 레이저 센서는 전지셀의 외면 형상에 대응하여 레이저 광의 조사 형태를 변화시키도록 설정될 수 있고, 이에 따라 다양한 형상을 갖는 전지셀의 두께 측정이 가능하다.The laser sensor may be set to change the irradiation form of the laser light corresponding to the outer surface shape of the battery cell, and thus the thickness of the battery cell having various shapes may be measured.

즉, 종래에는 드롭 게이지를 이용하여 전지셀의 두께를 측정하는 바, 관통구와 대응되는 전지셀의 특정 부위만의 두께 측정이 가능했으나, 본 발명은, 상기와 같이 레이저 광의 형태만을 조절함으로써, 전지셀의 외면 형상에 맞추어 소망하는 전지셀 부위의 두께 측정이 가능하다.That is, in the related art, the thickness of the battery cell was measured using a drop gauge. However, the thickness of only a specific portion of the battery cell corresponding to the through hole was able to be measured. The thickness measurement of a desired battery cell part is possible according to the outer surface shape of the cell.

예를 들어, 상기 레이저 광은 라미네이트 시트로 이루어지는 파우치형 전지셀의 전극단자들이 위치하는 전지셀의 일측 부위의 형상에 대응하여 조사될 수 있다.For example, the laser light may be irradiated corresponding to the shape of one side of the battery cell in which the electrode terminals of the pouch-type battery cell made of the laminate sheet are positioned.

한편, 상기 레이저 센서는, 전지셀이 제 1 방향으로 왕복 운동하는 동안에, 레이저 광을 연속적 또는 불연속적으로 조사하여 전지셀과의 거리를 측정할 수 있다.The laser sensor may measure the distance to the battery cell by irradiating the laser light continuously or discontinuously while the battery cell reciprocates in the first direction.

레이저 광을 연속적으로 조사하는 경우에는 전지셀의 모든 부위에서의 두께 측정이 가능하며, 특정 부위의 두께 측정이 필요한 경우라면, 해당 지점에만 레이저 광을 불연속적으로 조사하여 두께를 측정할 수 있다.When continuously irradiating the laser light, the thickness can be measured at all parts of the battery cell, and when the thickness of the specific part is required, the thickness can be measured by discontinuously irradiating the laser light only at the corresponding point.

본 발명에 따른 두께 측정장치는, 상기 이동부에 동력을 제공하는 서보 모터를 추가로 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.The thickness measuring apparatus according to the present invention may be configured to further include a servo motor providing power to the moving part.

상기 서보 모터는, 레이저 센서의 측정 방식과 연동하여 이동부에 제공하는 동력을 조절할 수 있다.The servo motor may adjust power provided to the moving unit in cooperation with a measuring method of the laser sensor.

예를 들어, 레이저 광을 연속적으로 조사하는 경우, 연속적으로 조사되는 레이저 광의 조사 속도에 맞추어 이동부의 운동 속도를 조절할 수 있고, 특정 부위의 두께 측정을 위해 레이저 광이 불연속적으로 조사되는 경우에는, 특정 지점까지만 이동부가 이동할 수 있도록 동력을 제공할 수 있다.For example, when continuously irradiating laser light, the movement speed of the moving part may be adjusted according to the irradiation speed of the continuously irradiated laser light, and when the laser light is discontinuously irradiated for measuring the thickness of a specific site, Power can be provided so that the mobile can move only to a certain point.

또한, 본 발명에 따른 두께 측정장치는 상기 제어부에서 산출된 전지셀의 두께를 표시하는 디스플레이부를 추가로 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 디스플레이부를 통해 작업자는 측정된 전지셀의 두께를 용이하게 확인할 수 있고, 해당 전지셀이 양품에 해당하는지 여부를 쉽게 판정할 수 있다.In addition, the thickness measuring apparatus according to the present invention may have a structure further including a display unit for displaying the thickness of the battery cell calculated by the control unit. Through the display unit, the operator can easily check the measured thickness of the battery cell, and can easily determine whether the battery cell corresponds to a good product.

본 발명은 또한, 상기 두께 측정장치를 사용하여 전지셀의 두께를 측정하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for measuring the thickness of the battery cell using the thickness measuring device.

이러한 전지셀 두께 측정 방법은The battery cell thickness measurement method

(a) 탑재부의 상면에 전지셀을 탑재하는 과정;(a) mounting a battery cell on an upper surface of the mounting part;

(b) 탑재된 전지셀이 이동부와 함께 제 1 방향으로 왕복 운동하는 과정;(b) a process in which the mounted battery cell reciprocates in a first direction together with a moving part;

(c) 레이저 센서는 제 1 방향으로 왕복 운동하는 전지셀과의 수직 거리를 측정하는 과정;(c) the laser sensor measuring a vertical distance from the battery cell reciprocating in the first direction;

(d) 제어부는 과정(c)에서 측정된 수직 거리 값을 기설정된 기준 거리 값과 비교하여 전지셀의 두께를 산출하는 과정;(d) calculating the thickness of the battery cell by comparing the vertical distance value measured in step (c) with a preset reference distance value;

을 포함한다.It includes.

전지셀 두께의 정밀한 측정을 위하여, 상기 과정(b) 내지 과정(d)을 2회 이상 반복 수행할 수도 있다.In order to precisely measure the battery cell thickness, the process (b) to process (d) may be repeated two or more times.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 두께 측정장치는 전지셀과의 비접촉 측정 방식을 택하고 있어서, 상기의 과정들을 반복 수행하더라도 전지셀 또는 두께 측정장치가 손상되는 문제가 발생하지 않는다.As described above, the thickness measuring apparatus according to the present invention adopts a non-contact measuring method with the battery cells, so that the battery cell or the thickness measuring apparatus is not damaged even if the above processes are repeated.

한편, 상기 과정(d) 이후에, 전지셀 두께의 양품 여부를 판정하는 과정(e)을 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, after the step (d), it may further include a step (e) of determining whether the quality of the battery cell thickness.

본 발명은, 이러한 방법을 통해 양품으로 판정된 전지셀과, 상기 전지셀을 포함하는 전지팩, 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention provides a battery cell which is determined to be good through this method, a battery pack including the battery cell, and a device including the battery pack.

상기 디바이스의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 웨어러블 전자기기, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등이 포함될 수 있으나, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.The type of the device is not particularly limited, and examples thereof include mobile phones, portable computers, wearable electronic devices, tablet PCs, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEVs), electric vehicles, hybrid electric vehicles, and power storage. Apparatus and the like may be included, but is not limited thereto.

이러한 전지팩과 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure and manufacturing method of such a battery pack and a device are known in the art, detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 두께 측정장치는, 레이저 센서를 이용하여 전지셀과의 접촉없이 두께를 측정하는 바, 전지셀을 손상시킬 우려가 없고, 반복적인 측정을 통해 정밀한 두께를 측정할 수 있다. 또한, 상기 레이저 센서는, 왕복 운동하는 전지셀에 레이저 광을 조사하여 두께를 측정하는 바, 레이저 광이 조사되는 지점으로 전지셀을 이동 시킴으로써 소망하는 부위의 전지셀 두께를 측정할 수 있다.As described above, the battery cell thickness measuring apparatus according to the present invention measures the thickness without contacting the battery cell using a laser sensor, so there is no risk of damaging the battery cell, and precise thickness through repeated measurement Can be measured. In addition, the laser sensor is to measure the thickness by irradiating the laser light to the reciprocating battery cell, it is possible to measure the battery cell thickness of the desired site by moving the battery cell to the point where the laser light is irradiated.

도 1은 종래의 전지셀 두께 측정장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 두께 측정장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다;
도 3은 기저부에 연결되어 있는 이동부의 확대도이다;
도 4는 제 1 프레임들과 이에 연결되어 있는 제 2 프레임의 확대도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a conventional battery cell thickness measuring apparatus;
2 is a perspective view schematically showing the structure of a battery cell thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is an enlarged view of a moving part connected to the base part;
4 is an enlarged view of first frames and a second frame connected thereto.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 두께 측정장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있다.Figure 2 is a perspective view schematically showing the structure of a battery cell thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀 두께 측정장치(200)는 전지셀(10)과의 접촉이 이루어짐이 없이 전지셀(10)의 두께를 측정하기 위한 장치로서, 기저부(210), 기저부(210) 상에서 제 1 방향(301)으로 왕복 운동하는 이동부(220), 이동부(220)와 함께 제 1 방향(301)으로 왕복 운동하는 탑재부(230), 제 1 방향(301)에 수직인 제 2 방향(302)에서 기저부(210)의 양 측면으로부터 수직 배치되어 있는 한 쌍의 제 1 프레임들(240, 241), 제 1 방향(301) 및 제 2 방향(302)에 수직인 제 3 방향(303)에서 제 1 프레임들(240, 241) 사이를 연결하는 제 2 프레임(250), 및 제 2 프레임(250)에 설치되어 있는 레이저 센서(260)를 포함하고 있다.2, the battery cell thickness measuring apparatus 200 according to the present invention is a device for measuring the thickness of the battery cell 10 without making contact with the battery cell 10, the base portion 210, In the moving part 220 reciprocating in the first direction 301 on the base 210, the mounting part 230 reciprocating in the first direction 301 together with the moving part 220, and the first direction 301. Perpendicular to the pair of first frames 240, 241, the first direction 301 and the second direction 302, which are arranged vertically from both sides of the base 210 in the second, vertical direction 302. The second frame 250 connects the first frames 240 and 241 in the third direction 303, and the laser sensor 260 installed in the second frame 250.

기저부(210)는 지면에 수평한 상태로 설치되어 있고, 이동부(220)가 왕복 운동할 수 있도록 제 1 방향(301)으로 소정의 길이를 갖도록 연장되어 있는 구조를 이루고 있다.The base portion 210 is installed horizontally on the ground and has a structure extending in the first direction 301 to have a predetermined length so that the moving portion 220 can reciprocate.

도 3에는 기저부에 연결되어 있는 이동부의 확대도가 도시되어 있다.3 shows an enlarged view of the moving part connected to the base part.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 이동부(220)는 블록들(221, 222)과 이동 플레이트(223)를 포함하고 있다.2 and 3 together, the moving unit 220 includes blocks 221 and 222 and a moving plate 223.

블록들(221, 222)은 기저부(210)의 폭(W)만큼 이격되어 있고, 블록들(221, 222)의 내측면과 기저부(210)의 양 측면이 접촉한 상태로, 기저부(210)의 양 측면에는 수평 레일들(211, 212)이 형성되어 있고, 블록들(221, 222)이 상기 레일들(211, 212)에 슬라이딩 가능하게 연결되어 있어 이동부(220)가 제 1 방향(301)으로 왕복 운동할 수 있다.The blocks 221 and 222 are spaced apart by the width W of the base 210, and both sides of the base 210 are in contact with the inner side of the blocks 221 and 222, and the base 210 is in contact with each other. Horizontal rails 211 and 212 are formed at both sides of the block, and blocks 221 and 222 are slidably connected to the rails 211 and 212 to move the moving part 220 in the first direction. 301 may be reciprocated.

이동 플레이트(223)는 판상형의 형상으로 이루어져 있고, 고정 나사들(221a, 221b, 221c, 221d)에 의해 블록들(221, 222)의 상부에 결합되어 있으며, 상면에는 탑재부(230)가 결합되어 있다.The moving plate 223 has a plate-like shape, and is coupled to an upper portion of the blocks 221 and 222 by fixing screws 221a, 221b, 221c, and 221d, and a mounting portion 230 is coupled to the upper surface. have.

탑재부(230)와 이동 플레이트(223)의 사이에는 이들 간의 결합을 위한 매개부재들(224, 225)이 설치되어 있고, 탑재부(230)는 고정 나사들(225a, 225b)에 의해 매개부재(225)의 상부에 결합되어 있다.Intermediate members 224 and 225 are installed between the mounting unit 230 and the moving plate 223 for coupling therebetween, and the mounting unit 230 is provided with the intermediate member 225 by fixing screws 225a and 225b. ) Is coupled to the top.

탑재부(230)는 판상형의 형상으로 이루어져 있으며, 상면에는 전지셀(10)을 정위치 고정시키기 위해 전지셀(10)의 일 측부가 밀착될 수 있는 측벽(231)이 형성되어 있다.The mounting portion 230 is formed in a plate-like shape, the upper surface is formed with a side wall 231 to be in close contact with one side of the battery cell 10 in order to fix the battery cell 10 in place.

도 4에는 제 1 프레임들과 이에 연결되어 있는 제 2 프레임의 확대도가 도시되어 있다.4 shows an enlarged view of the first frames and the second frame connected thereto.

도 2 및 도 4를 함께 참조하면, 제 1 프레임들(240, 241)은 기저부(210)의 양 측면으로부터 제 2 방향(302)으로 수직 배치되어 있고, 내측면에는 수직 레일들(242, 243)이 형성되어 있어 제 1 프레임들(240, 241) 사이를 연결하고 있는 제 2 프레임(250)이 승강한다.2 and 4 together, the first frames 240 and 241 are vertically disposed in the second direction 302 from both sides of the base portion 210, and vertical rails 242 and 243 are disposed on the inner surface thereof. ) Is formed so that the second frame 250 connecting between the first frames 240 and 241 is lifted.

제 1 방향(301)을 기준으로, 제 1 프레임들(240, 241)의 후방측에는 제 1 프레임들(240, 241)이 안정적으로 기립 상태를 유지시킬 수 있도록 지지 구조물(244)이 설치되어 있다.Based on the first direction 301, the supporting structure 244 is installed at the rear side of the first frames 240 and 241 so that the first frames 240 and 241 can stably stand up. .

레이저 센서(260)는 앞서 설명한 탑재부(230)로부터 상향 이격된 상태로 제 2 프레임(250)에 설치되어 있고, 라인(261)을 통해 제어부(도시되지 않음)에 연결되어 있다.The laser sensor 260 is installed in the second frame 250 while being spaced upward from the mounting unit 230 described above, and is connected to a controller (not shown) through the line 261.

레이저 센서(260)는 하측부에 위치한 전지셀(10)에 레이저 광(262)을 조사하여 전지셀(10)과의 수직 거리를 측정하고, 측정된 수직 거리는 라인(261)을 거쳐 제어부(도시되지 않음)에 송신된다.The laser sensor 260 measures the vertical distance from the battery cell 10 by irradiating the laser light 262 to the battery cell 10 located at the lower side, and the measured vertical distance is a control unit (shown through the line 261). Not sent).

레이저 센서(260)와 탑재부(230) 사이의 수직 거리 조절이 필요한 경우, 제 2 프레임(250)의 승강 운동을 통해 거리 조절이 가능하다.When the vertical distance between the laser sensor 260 and the mounting unit 230 is required, the distance may be adjusted by the lifting movement of the second frame 250.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (17)

양극 및 음극과 분리막을 포함하는 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 장착되어 있는 전지셀의 두께를 측정하는 장치로서,
지면에 수평인 제 1 방향으로 연장되어 있는 구조의 기저부;
상기 기저부 상에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 이동부;
상기 이동부와 함께 제 1 방향으로 왕복 운동하도록 이동부의 상부에 결합되어 있고, 상면에 전지셀이 탑재되는 탑재부;
상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서 기저부의 양 측면으로부터 수직 배치되어 있는 한 쌍의 제 1 프레임들;
상기 탑재부로부터 상향 이격된 상태에서, 제 1 방향 및 제 2 방향에 각각 수직인 제 3 방향에서 제 1 프레임들 사이를 연결하는 제 2 프레임;
상기 제 2 프레임에 설치되어 있고, 탑재부에 탑재된 상태에서 제 1 방향으로 왕복 운동하는 전지셀에 레이저 광을 조사하여 측정한 전지셀과의 수직 거리를 하기 제어부로 전송하는 레이저 센서; 및
상기 이동부, 탑재부 및 레이저 센서의 작동을 제어하고, 레이저 센서로부터 수신한 수직 거리의 값을 기설정된 기준 거리의 값과 비교하여 전지셀의 두께를 산출하는 제어부;
를 포함하고,
상기 이동부는,
제 1 방향으로 기저부의 양 측면에 형성된 수평 레일들을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된 한 쌍의 블록들; 및
상기 한 쌍의 블록들에 결합되어 있고 상부에 탑재부가 결합되어 있는 이동 플레이트;
를 포함하고,
상기 제 1 프레임들의 내 측면들에는 수직 레일들이 형성되어 있고, 상기 제 2 프레임은 제 1 프레임들의 수직 레일들을 따라 승강 가능하도록 연결되어 있으며,
상기 레이저 센서는, 전지셀이 제 1 방향으로 왕복 운동하는 동안에, 레이저 광을 연속적 또는 불연속적으로 조사하여 전지셀과의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.An electrode assembly including a positive electrode and a negative electrode and a separator is a device for measuring the thickness of the battery cell is mounted on the housing of the battery case,
A base of the structure extending in a first direction horizontal to the ground;
A moving part reciprocating in a first direction on the base part;
A mounting part coupled to an upper part of the moving part so as to reciprocate in a first direction together with the moving part, and having a battery cell mounted on an upper surface thereof;
A pair of first frames arranged vertically from both sides of the base in a second direction perpendicular to the first direction;
A second frame connecting the first frames in a third direction perpendicular to a first direction and a second direction, while being spaced upward from the mounting part;
A laser sensor installed in the second frame and configured to transmit a vertical distance from the battery cell measured by irradiating laser light to the battery cell reciprocating in the first direction in a state in which the battery is mounted on the mounting unit; And
A controller which controls the operation of the moving unit, the mounting unit, and the laser sensor, and calculates a thickness of the battery cell by comparing the value of the vertical distance received from the laser sensor with a value of a predetermined reference distance;
Including,
The moving unit,
A pair of blocks slidably connected along horizontal rails formed on both sides of the base in a first direction; And
A moving plate coupled to the pair of blocks and having a mount coupled thereon;
Including,
Vertical rails are formed on inner side surfaces of the first frames, and the second frame is connected to the liftable rails along the vertical rails of the first frames.
The laser sensor is a battery cell thickness measuring device, characterized in that for measuring the distance to the battery cell by irradiating laser light continuously or discontinuously while the battery cell reciprocating in the first direction. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 탑재부의 상면에는, 탑재된 전지셀의 정위치 고정을 위해, 전지셀의 일 측부가 밀착되는 측벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.2. The battery cell thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein a sidewall on which one side of the battery cell is in close contact is formed on an upper surface of the mounting part to fix the mounted battery cell in position. 제 1 항에 있어서, 상기 탑재부의 상면에 탑재된 전지셀의 이탈을 방지하기 위하여, 전지셀의 상면 일부를 감싸는 형상의 덮개를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.According to claim 1, In order to prevent the detachment of the battery cell mounted on the upper surface of the mounting portion, the battery cell thickness measuring apparatus further comprises a cover of a shape surrounding the portion of the upper surface of the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.The apparatus of claim 1, wherein the battery case is formed of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 6 항에 있어서, 상기 레이저 센서는 전지셀의 외면 형상에 대응하여 레이저 광의 조사 형태를 변화시키도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.7. The battery cell thickness measuring apparatus according to claim 6, wherein the laser sensor is set so as to change the irradiation form of the laser light corresponding to the outer surface shape of the battery cell. 제 7 항에 있어서, 상기 레이저 광은, 전지셀의 전극단자들이 위치하는 전지셀의 일측 부위 형상에 대응하여 조사되는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.8. The battery cell thickness measuring apparatus according to claim 7, wherein the laser light is irradiated corresponding to the shape of one side of the battery cell in which the electrode terminals of the battery cell are located. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 이동부에 동력을 제공하는 서보 모터를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.The battery cell thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a servo motor for providing power to the moving part. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부에서 산출된 전지셀의 두께를 표시하는 디스플레이부를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정장치.The apparatus of claim 1, further comprising a display configured to display the thickness of the battery cell calculated by the controller. 제 1 항에 따른 전지셀 두께 측정장치를 사용하여 전지셀의 두께를 측정하는 방법으로서,
(a) 탑재부의 상면에 전지셀을 탑재하는 과정;
(b) 탑재된 전지셀이 이동부와 함께 제 1 방향으로 왕복 운동하는 과정;
(c) 레이저 센서는 제 1 방향으로 왕복 운동하는 전지셀과의 수직 거리를 측정하는 과정;
(d) 제어부는 과정(c)에서 측정된 수직 거리 값을 기설정된 기준 거리 값과 비교하여 전지셀의 두께를 산출하는 과정;
을 포함하고,
전지셀 두께의 정밀한 측정을 위하여, 상기 과정(b) 내지 과정(d)을 2회 이상 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정 방법.A method for measuring the thickness of a battery cell using the battery cell thickness measuring apparatus according to claim 1,
(a) mounting a battery cell on an upper surface of the mounting part;
(b) a process in which the mounted battery cell reciprocates in a first direction together with a moving part;
(c) the laser sensor measuring a vertical distance from the battery cell reciprocating in the first direction;
(d) calculating the thickness of the battery cell by comparing the vertical distance value measured in step (c) with a preset reference distance value;
Including,
In order to precisely measure the battery cell thickness, the battery cell thickness measurement method, characterized in that the above steps (b) to (d) is repeated twice or more times. 삭제delete 제 12 항에 있어서, 상기 과정(d) 이후에, 전지셀 두께의 양품 여부를 판정하는 과정(e)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 두께 측정 방법.The method of claim 12, further comprising, after the step (d), a step (e) of determining whether the battery cell thickness is good or not. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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