KR102459079B1 - Overhang inspection device for secondary battery and manufacturing system having the same - Google Patents
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Abstract
2차 전지용 오버행 검사장치가 개시된다. 본 발명에 따른 2차 전지용 오버행 검사장치는, 음극과 양극이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 교차되어 마련된 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛과, 적층체용 지그유닛에 클램핑된 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛과, 적층체용 지그유닛에 연결되며 전극 적층체를 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 포함한다. An overhang inspection apparatus for a secondary battery is disclosed. An overhang inspection apparatus for a secondary battery according to the present invention includes a jig unit for a stack for clamping an electrode stack provided by alternating anode and anode with a separator therebetween, and an electrode stack clamped to the jig unit for a stack. It includes a plurality of inspection imaging units for imaging at mutually different angles, and a position variable unit for a laminate that is connected to the jig unit for a laminate and moves the electrode laminate relative to the inspection imaging unit.
Description
본 발명은, 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전극들이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹되어 생성된 전극 적층체의 전극의 쇼트(단락) 여부를 검사할 수 있는 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an overhang inspection apparatus for a secondary battery and a secondary battery manufacturing system having the same, and more particularly, to an electrode of an electrode stack produced by alternately stacking electrodes with a separator therebetween ( Short circuit) to a secondary battery overhang inspection apparatus capable of inspecting whether or not, and to a secondary battery manufacturing system having the same.
일반적으로 2차 전지(secondary cell)는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리킨다. 이러한 2차 전지를 통상적으로 축전기라 부르기도 한다.In general, a secondary cell converts chemical energy into electrical energy to supply power to an external circuit, and when discharged, receives external power and converts electrical energy into chemical energy to store electricity refers to Such a secondary battery is also commonly referred to as a capacitor.
이러한 2차 전지는 전극 적층체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 예컨대, 2차 전지는 스택형 구조, 권취형 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류될 수 있다.Such secondary batteries may be variously classified according to the structure of the electrode stack. For example, the secondary battery may be classified into a stack type structure, a wound type structure, a stack/folding type structure, and the like.
다양한 분류 중에서 스택형 구조는 전극, 즉 양극과 음극을 소정의 크기로 절단한 다음, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 양극(E1)과 음극(E2)의 사이에 분리막(P)을 두고 양극(E1)과 음극(E2)을 교번적으로 적층하여 전극 적층체(M)를 형성한 것을 가리킨다. 이러한 스태킹 공정은, 2차 전지용 스태킹 장치에서 수행된다. 이러한 전극 적층체(M)에서 양극(E1)이 옆으로 돌출될 수 있는데, 이렇게 옆쪽으로 돌출된 부위를 소위 오버행(overhang) 부위라 한다. Among the various classifications, the stacked structure cuts an electrode, that is, an anode and a cathode to a predetermined size, and then places a separator P between the anode E1 and the cathode E2 as shown in FIG. It indicates that the anode E1 and the cathode E2 are alternately laminated to form the electrode laminate M. This stacking process is performed in a stacking device for secondary batteries. In this electrode stack M, the positive electrode E1 may protrude laterally, and a portion protruding laterally in this way is called an overhang portion.
한편, 스태킹 공정 중 도 1(b)에 도시된 바와 같이 전극 적층체(M)에 적층된 전극(E1, E2) 중 일부가 다른 것들에 비하여 과도하게(기준값을 벗어나게) 옆으로 돌출되어 적층되는 불량이 발생될 수 있다. 즉, 일부 전극(E1, E2)의 말단부가 다른 전극(E1, E2)들에 비하여 과도하게(기준값을 벗어나게) 옆쪽으로 돌출되는 경우, 돌출된 전극(E1, E2)들의 오버행 부위가 서로 접촉되어 쇼트(단락)가 발생될 수 있는데, 이렇게 전극(E1, E2)의 쇼트(단락)가 발생된 2차 전지는 사용이 불가능하다.On the other hand, during the stacking process, some of the electrodes E1 and E2 stacked on the electrode stack M as shown in FIG. defects may occur. That is, when the distal ends of some of the electrodes E1 and E2 protrude to the side excessively (out of the reference value) compared to the other electrodes E1 and E2, the overhang portions of the protruding electrodes E1 and E2 are in contact with each other. A short circuit (short circuit) may occur, and the secondary battery in which the short circuit (short circuit) of the electrodes E1 and E2 occurs in this way cannot be used.
상술한 전극(E1, E2)의 과도하게(기준값을 벗어나게) 돌출된 오버행 부위는 주로 적층 불량에 의해 발생되는데, 인라인으로 이루어지는 2차 전지 제조 공정의 특성 상 이러한 불량을 빠르게 인식하지 못하면 라인에서 생산된 생산품 전체에 불량이 발생될 수 있다.The excessively protruding overhang portion of the electrodes E1 and E2 (out of the reference value) is mainly caused by lamination defects. Defects may occur in the entire manufactured product.
따라서, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중에서 이렇게 과도하게(기준값을 벗어나게) 돌출된 전극(E1, E2)들의 오버행 부위를 인라인 장비 내에서 검사할 수 있는 검사장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop an inspection device capable of inspecting the overhang portion of the electrodes E1 and E2 protruding excessively (out of the reference value) during the manufacturing process of the inline secondary battery in the inline equipment.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중 전극들이 적층되어 형성된 전극 적층체를 빠르고 효율적으로 전수 검사하여 전극들의 오버행 부위를 감지할 수 있는 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is an overhang inspection apparatus for a secondary battery capable of detecting the overhang portion of the electrodes by quickly and efficiently inspecting an electrode stack formed by stacking electrodes during the manufacturing process of a secondary battery consisting of inline. And to provide a secondary battery manufacturing system having the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 음극과 양극이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 교차되어 마련된 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 클램핑된 상기 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛; 및 상기 적층체용 지그유닛에 연결되며, 상기 전극 적층체를 상기 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a jig unit for a laminate for clamping the electrode laminate provided by alternating the negative electrode and the positive electrode with a separator therebetween; a plurality of inspection imaging units for imaging the electrode stack clamped to the stacked body jig unit at different angles; And it is connected to the jig unit for the laminate, the overhang inspection apparatus for a secondary battery comprising a position variable unit for the laminate to move the electrode laminate relative to the imaging unit for inspection may be provided.
상기 검사용 촬상유닛은, 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제1 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부; 상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부; 및 상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부를 포함할 수 있다. The inspection imaging unit may include: a first radiation emitting unit emitting radiation toward the electrode stack; a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined first separation angle with respect to the electrode stack; a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter; and a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter.
상기 제1 이격각도는 95도 내지 115도일 수 있다. The first separation angle may be 95 degrees to 115 degrees.
상기 검사용 촬상유닛은, 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제2 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제2 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제3 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부; 상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부; 상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부; 및 상기 제3 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제3 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제3 방사선 검출부를 포함할 수 있다. The inspection imaging unit may include: a first radiation emitting unit emitting radiation toward the electrode stack; a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined second separation angle with respect to the electrode stack; a third radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the second radiation emitting part by a third separation angle with respect to the second radiation emitting part with respect to the electrode stack; a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter; a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter; and a third radiation detector that is spaced apart from the third radiation emitter and detects the radiation emitted from the third radiation emitter.
상기 제2 이격각도는 60도 내지 80도일 수 있다. The second separation angle may be 60 degrees to 80 degrees.
상기 제3 이격각도는 60도 내지 80도일 수 있다. The third separation angle may be 60 degrees to 80 degrees.
상기 제2 이격각도와 제3 이격각도가 동일할 수 있다. The second separation angle and the third separation angle may be the same.
상기 적층체용 위치 가변유닛은, 적층체용 지그유닛이 결합되는 회전 블록부; 및 상기 회전 블록부에 결합되며 회전 블록부를 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다. The position variable unit for the laminate includes a rotation block unit to which the jig unit for the laminate is coupled; and a rotation driving unit coupled to the rotation block unit and rotating the rotation block unit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 음극과 양극을 분리막을 사이에 두고 교번적으로 교차시켜 전극 적층체를 생성하는 2차 전지용 교차장치; 및 상기 2차 전지용 교차장치에서 생성된 상기 전극 적층체를 전달받으며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 2차 전지용 오버행 검사장치를 포함하며, 상기 2차 전지용 오버행 검사장치는, 상기 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛; 및 상기 적층체용 지그유닛에 연결되며, 상기 전극 적층체를 상기 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 포함하는 2차 전지 제조 시스템이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a crossover device for a secondary battery for generating an electrode stack by alternating the anode and the cathode with a separator therebetween; and an overhang inspection device for secondary batteries that receives the electrode stack produced by the crossover device for secondary batteries and captures an image of the electrode stack, wherein the overhang inspection device for secondary batteries includes clamping the electrode stack a jig unit for a laminate; a plurality of inspection imaging units disposed adjacent to the jig unit for the stack and photographing the electrode stack from different angles; and a position variable unit for a stack connected to the jig unit for the stack, and configured to move the electrode stack relative to the imaging unit for inspection.
상기 검사용 촬상유닛은, 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제1 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부; 상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부; 및 상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부를 포함할 수 있다. The inspection imaging unit may include: a first radiation emitting unit emitting radiation toward the electrode stack; a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined first separation angle with respect to the electrode stack; a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter; and a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter.
상기 제1 이격각도는 95도 내지 115도일 수 있다. The first separation angle may be 95 degrees to 115 degrees.
상기 검사용 촬상유닛은, 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제2 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부; 상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제2 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제3 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부; 상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부; 상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부; 및 상기 제3 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제3 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제3 방사선 검출부를 포함할 수 있다. The inspection imaging unit may include: a first radiation emitting unit emitting radiation toward the electrode stack; a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined second separation angle with respect to the electrode stack; a third radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the second radiation emitting part by a third separation angle with respect to the second radiation emitting part with respect to the electrode stack; a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter; a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter; and a third radiation detector that is spaced apart from the third radiation emitter and detects the radiation emitted from the third radiation emitter.
상기 제2 이격각도와 상기 제3 이격각도 각각은 60도 내지 80도일 수 있다. Each of the second separation angle and the third separation angle may be 60 degrees to 80 degrees.
상기 제2 이격각도와 제3 이격각도가 동일할 수 있다. The second separation angle and the third separation angle may be the same.
상기 적층체용 위치 가변유닛은, 적층체용 지그유닛이 결합되는 회전 블록부; 및 상기 회전 블록부에 결합되며 회전 블록부를 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다. The position variable unit for the laminate includes a rotation block unit to which the jig unit for the laminate is coupled; and a rotation driving unit coupled to the rotation block unit and rotating the rotation block unit.
본 발명에 따르면, 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되되 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛과, 전극 적층체를 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 구비함으로써, 검사과정에서 전극 적층체의 회전 각도를 줄여 검사에 필요한 시간을 줄일 수 있다.According to the present invention, a plurality of inspection imaging units arranged adjacent to the jig unit for a laminate for clamping the electrode laminate and imaging the electrode laminate from different angles, and the electrode laminate being relatively moved with respect to the inspection imaging unit By providing a position variable unit for the stacked body, it is possible to reduce the rotation angle of the electrode stacked body during the inspection process, thereby reducing the time required for the inspection.
도 1은 2차 전지의 전극이 적층된 상태가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 2차 전지용 오버행 검사장치의 내부를 상부에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 3의 적층체용 지그유닛과 적층체용 위치 가변유닛이 도시된 도면이다.
도 5는 도 4의 적층체용 지그유닛이 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도5의 측면도이다.
도 8은 도 3의 제1 방사선 방출부의 내부가 도시된 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템의 검사용 촬상유닛이 도시된 도면이다.
도 10은 도 9의 방사선 방출부의 전극들의 전기적 연결이 도시된 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이다.
도 12는 도 9의 검사용 촬상유닛이 도시된 도면이다.1 is a diagram illustrating a state in which electrodes of a secondary battery are stacked.
2 is a diagram illustrating a secondary battery manufacturing system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view of the inside of the overhang inspection apparatus for a secondary battery of FIG. 2 viewed from the top.
FIG. 4 is a view showing a jig unit for a laminate and a position variable unit for a laminate of FIG. 3 .
FIG. 5 is a view showing the jig unit for a laminate of FIG. 4 .
FIG. 6 is a plan view of FIG. 5 .
Fig. 7 is a side view of Fig. 5;
FIG. 8 is a view showing the inside of the first radiation emitting part of FIG. 3 .
9 is a view showing an imaging unit for inspection of a secondary battery manufacturing system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating electrical connection of electrodes of the radiation emitting part of FIG. 9 .
11 is a diagram illustrating a secondary battery manufacturing system according to a third embodiment of the present invention.
12 is a view showing the inspection imaging unit of FIG. 9 .
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, a description of a function or configuration already known will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이며, 도 3은 도 2의 2차 전지용 오버행 검사장치의 내부를 상부에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 3의 적층체용 지그유닛과 적층체용 위치 가변유닛이 도시된 도면이며, 도 5는 도 4의 적층체용 지그유닛이 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 평면도이며, 도 7은 도5의 측면도이고, 도 8은 도 3의 제1 방사선 방출부의 내부가 도시된 도면이다.2 is a view showing a secondary battery manufacturing system according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view of the inside of the overhang inspection apparatus for a secondary battery of FIG. 2 viewed from the top, and FIG. 4 is a view of FIG. It is a view showing a jig unit for a laminate and a position variable unit for a laminate, FIG. 5 is a view showing the jig unit for a laminate of FIG. 4, FIG. 6 is a plan view of FIG. 5, FIG. 7 is a side view of FIG. FIG. 8 is a view showing the inside of the first radiation emitting part of FIG. 3 .
본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은, 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 2차 전지용 교차장치(SC)와, 검사용 이송장치(200)와, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)와, 외부면 검사장치(SD)와, TAB(Tape Automated Bonding)장치와, 전달용 이송장치(SF)와, 전극 인입인출장치(300), 제어유닛(미도시)을 포함한다. The secondary battery manufacturing system according to this embodiment, as shown in FIGS. 2 to 8 , a secondary battery crossing device (SC), an
2차 전지용 교차장치(SC)는 음극(미도시)과 양극(미도시)을 분리막(미도시)을 사이에 두고 교번적으로 교차시켜 전극 적층체를 생성한다.The crossover device SC for a secondary battery alternately crosses a negative electrode (not shown) and a positive electrode (not shown) with a separator (not shown) interposed therebetween to produce an electrode stack.
이러한 2차 전지용 교차장치는 장치 본체(미도시), 양극(미도시)을 공급하는 양극 공급부(미도시), 음극(미도시)을 공급하는 공급부(미도시), 분리막(미도시)을 공급하는 공급부(미도시) 및 이동식 교차 유닛(미도시)을 포함한다.This crossover device for secondary batteries supplies a device body (not shown), a positive electrode supply unit (not shown) for supplying a positive electrode (not shown), a supply unit (not shown) for supplying a negative electrode (not shown), and a separator (not shown). and a supply unit (not shown) and a mobile crossover unit (not shown).
이동식 교차 유닛(미도시)은 양극(미도시), 음극(미도시) 및 분리막(미도시)이 교차되는 장소를 형성하는데, 이러한 이동식 교차 유닛(미도시)은 양극 공급부(미도시)와 음극 공급부(미도시) 사이를 이동하면서 교차 작업을 수행한다.A mobile crossover unit (not shown) forms a place where an anode (not shown), a cathode (not shown), and a separator (not shown) intersect, such a mobile crossover unit (not shown) includes an anode supply (not shown) and a cathode The cross operation is performed while moving between the supply units (not shown).
검사용 이송장치(200)는 2차 전지용 교차장치(SC)에서 생성된 전극 적층체를 이송한다. 이러한 검사용 이송장치(200)는 2차 전지용 교차장치(SC)와 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 연결되어 전극 적층체를 2차 전지용 오버행 검사장치(100)로 전달한다.The
또한, 검사용 이송장치(200)는 전달용 이송장치(SF)에 연결되어 오버행 검사가 완료된 전극 적층체를 전달용 이송장치(SF)를 전달한다.In addition, the transfer device for
이러한 검사용 이송장치(200)는, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 후술할 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상될 전극 적층체를 이송하는 공급용 이송부(210)와, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 이웃하게 배치되며 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된 전극 적층체를 이송하는 배출용 이송부(220)를 포함한다. This
공급용 이송부(210)는, 전극 적층체를 지지하며 회전에 의해 전극 적층체를 이송시키는 다수개의 공급용 컨베이어 롤러(미도시)와, 공급용 컨베이어 롤러(미도시)가 회전 가능하게 결합되는 공급용 롤러 프레임(미도시)을 포함한다. The
배출용 이송부(220)는, 전극 적층체를 지지하며 회전에 의해 전극 적층체를 이송시키는 다수개의 배출용 컨베이어 롤러(미도시)와, 배출용 컨베이어 롤러(미도시)가 회전 가능하게 결합되는 배출용 롤러 프레임(미도시)을 포함한다. The discharging conveying
한편, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 2차 전지용 교차장치(SC)에서 제작된 전극 적층체를 전달받는다. 이러한 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 전극 적층체를 촬상한다. On the other hand, the
본 실시예의 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 전달받은 전극 적층체를 촬상하여 일부 전극(미도시)의 말단부가 다른 전극(미도시)들에 비하여 옆쪽으로 돌출되는 오버행(overhang) 부위를 검사한다. The
이러한 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛(110)과, 적층체용 지그유닛(110)에 클램핑된 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛(120)과, 적층체용 지그유닛(110)에 연결되며 전극 적층체를 검사용 촬상유닛(120)에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛(130)과, 적층체용 지그유닛(110)과 검사용 촬상유닛(120)과 적층체용 위치 가변유닛(130)이 내부에 배치되며 방사선을 차폐하는 방사선 차폐벽(129)을 포함한다.The
검사용 촬상유닛(120)은 적층체용 지그유닛(110)에 클램핑된 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상한다. The
본 실시예에 따른 검사용 촬상유닛(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부(121)와, 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며 전극 적층체를 기준으로 하여 제1 방사선 방출부(121)에 대해 미리 결정된 제1 이격각도(G1)만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부(122)와, 제1 방사선 방출부(121)에 대해 이격되어 배치되며 제1 방사선 방출부(121)에서 방출된 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부(126)와, 제2 방사선 방출부(122)에 대해 이격되어 배치되며 제2 방사선 방출부(122)에서 방출된 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부(127)와, 각각의 방사선 방출부(121, 122)를 지지하는 방출부용 받침부(미도시)를 포함한다.The
본 실시예에 방사선은 엑스선(X-ray)이 사용되며 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)는 엑스선(X-ray)을 방출한다. 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)는 동일한 구조는 가지므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 방사선 방출부(121)의 구조에 대해 설명하고 제2 방사선 방출부(122)의 구조는 제1 방사선 방출부(121)의 설명으로 대신한다.In this embodiment, X-rays are used as radiation, and the first
본 실시예에 따른 제1 방사선 방출부(121) 및 제2 방사선 방출부(122)는 탄소나노튜브를 이용한 구조로 형성된다. 이러한 제1 방사선 방출부(121)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 음극에 해당되는 에미터(121a)와, 에미터(121a)의 상부 영역에 배치되는 게이트 전극(121b)과, 게이트 전극(121b)의 상부 영역에 배치되는 타켓용 양극(121c)과, 게이트 전극(121b)과 타켓용 양극(121c) 사이에 배치되는 포커스 전극(121d)을 포함한다.The first
에미터(121a)에는 음극 전원이 연결되며, 이러한 에미터(121a)에서는 전자빔이 방출된다. 본 실시예에서 에미터(121a)에는 탄소나노튜브가 사용된다. 탄소나노튜브는 페이스트(paste) 형태로 제조된 후, 기판 상에 도포되고 노광 등을 통해 패터닝되고, 그 후에 소성 공정 및 표면 처리 공정 등을 통해 진행되어 형성된다.A cathode power is connected to the
이와 같이 본 실시예의 방사선 방출부(121)는 필라멘트(filament)가 아닌 탄소나노튜브가 적용된 에미터(121a)를 사용함으로써, X-ray 예열시간, 응답시간 문제 및 이중차폐구조 문제를 해결하였다. 즉, 필라멘트 에미터(filament emitter)를 사용하는 경우에는 엑스선을 방출하지 하지 않는 오프(Off)상태에서 CT검사가 가능한 130kV/300uA까지 도달하는데 대략 8초가량 소요된다. 따라서, 검사시간 단축을 위해 방사선 방출부(미도시)는 상시 온(On) 상태로 유지하고 방사선 차폐벽(129)외에 방사선 방출부(미도시)만을 별도로 개방 및 폐쇄하는 셔터(Shutter)를 설치한 이중차폐구조가 제안되고 있으나, 그 구조가 복잡하고 전력소모가 많으며 고장이 잦아 유지보수에 많은 비용이 소모되는 문제점이 있다. As described above, the
이에 반하여 본 실시예와 같이 탄소나노튜브가 적용된 에미터(121a)를 구비하는 제1 방사선 방출부(121)는, 엑스선을 방출하지 하지 않는 오프(Off)상태에서 CT검사가 가능한 130kV/300uA까지 도달하는데 수십 나노초(ns) 밖에 걸리지 않아 방사선 방출부(121)는 상시 온(On) 상태로 유지할 필요가 없어 이중차폐구조가 필요치 않으며 안정성이 높고 사용수명이 높은 이점이 있다. On the other hand, the first
게이트 전극(121b)은 에미터(121a)의 상부 영역에 배치된다. 게이트 전극(121b)에는 음극에 비해 높은 전위를 인가 또는 인가 해제하는 게이트 전원(미도시)이 연결된다. 게이트 전극(121b)과 음극에 인가된 전압의 전위차에 의해 에미터(121a)로부터 전자빔이 방출된다. The
게이트 전극(121b)에는 일정한 피치로 다수의 게이트홀(미도시)이 형성되며, 에미터(121a)로부터 방출된 전자는 게이트홀(미도시)을 통과하여 타켓용 양극(121c)으로 나아가게 된다.A plurality of gate holes (not shown) are formed in the
타켓용 양극(121c)은 게이트 전극(121b)의 상부 영역에 배치된다. 타켓용 양극(121c)에는 게이트 전극(121b)에 비해 높은 전위의 전압이 인가된다. 이에 따라, 에미터(121a)에서 방출되어 게이트 전극(121b)을 통과한 전자빔은 타켓용 양극(121c) 방향으로 가속되어 타켓용 양극(121c)에 도달하게 된다. The
타켓용 양극(121c)에는 입사된 전자의 충돌에 의해 X선을 방출하는 타겟(미도시)이 마련된다. 이러한 타겟은 타켓용 양극(121c)의 일면으로서 음극를 바라보는 하면에 배치된다. 본 실시에에서 타켓용 양극(121c)의 하면은 전자가 입사되는 방향과 예각을 이루는 경사진 형태로 구성된다. 이에 따라, 타켓용 양극(121c)에 전자가 입사되면, 경사면의 법선 방향을 기준으로 전자 입사 각도와 대칭되는 각도의 방향으로 X선이 발생되어 방출될 수 있게 된다. 즉, 발생된 X선은 도 8에 도시된 방향으로 방출된다.A target (not shown) emitting X-rays by collision of incident electrons is provided on the
포커스 전극(121d)은 게이트 전극(121b)과 타켓용 양극(121c) 사이에 배치된다. 이러한 집속전극은 게이트 전극(121b)을 통과한 전자빔을 고밀도로 집속시켜 타켓용 양극(121c)으로 유도한다. 즉, 게이트 전극(121b)을 투과한 전자는 전자 간 반발력에 의하여 점차 퍼져나가게 되므로, 포커스 전극(121d)은 전자빔을 집속하여 전자가 타켓용 양극(121c)의 포컬 스팟(Focal spot)을 향하게 한다. 이러한 포커스 전극(121d)은 중앙에 홀이 형성된 원통 형태로 형성된다.The
제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)는 전극 적층체를 기준으로 하여 대해 미리 결정된 제1 이격각도(G1)만큼 이격되어 배치된다. 이러한 제1 이격각도(G1)는 95도 내지 115도이며, 본 실시예에서 제1 이격각도(G1)는 105도 이다.The first
본 실시예에 따른 검사용 촬상유닛(120)은, 제1 방사선 방출부(121)에 대해 제1 이격각도(G1)만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부(122)를 구비함으로써, 검사과정에서 전극 적층체의 제1 방사선 방출부(121) 및 제2 방사선 방출부(122)에 대한 상대회전 각도를 줄일 수 있고, 그에 따라 검사시간을 단축시킬 수 있다.The
제1 방사선 검출부(126)와 제2 방사선 검출부(127) 각각은 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)에 대해 이격되어 배치되어 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122) 각각에서 방출된 방사선을 검출한다. 본 실시예의 제1 방사선 검출부(126)와 제2 방사선 검출부(127)는 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)에서 방출된 엑스선에 감응하여 이를 시각적으로 표시함으로써, 방사선 검출부들(121, 122)과 방사선 방출부들(126, 127)의 사이에 배치된 전극 적층체에 적층된 전극들의 형상을 시각적으로 표시할 수 있고, 그에 따라 전극 적층체의 전극의 오버행(overhang) 부위가 시각적으로 관측될 수 있다.Each of the
적층체용 지그유닛(110)은 적층체용 위치 가변유닛(130)의 상부에 결합된다. 이러한 적층체용 지그유닛(110)은 전극 적층체를 클램핑한다. The
적층체용 지그유닛(110)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 적층체용 위치 가변유닛(130)에 결합되며 적층체용 클램핑부(111c, 111d)를 이동시키는 클램핑용 이동 구동부(111e)를 구비한다. The
적층체용 클램핑부(111c, 111d)는 전극 적층체에 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 전극 적층체를 클램핑 및 언클램핑한다. 이러한 적층체용 클램핑부(111c, 111d)는, 클램핑용 이동 구동부(115)에 연결되는 제1 파지용 플레이트부(111c)와, 제1 파지용 플레이트부(111c)에 대해 이격되어 배치되며 클램핑용 이동 구동부(111e)에 연결되는 제2 파지용 플레이트부(111d)를 포함한다. The clamping
이러한 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 사이에 전극 적층체가 배치되며, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 상호 접근하는 방향의 이동 및 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 상호 이격되는 방향의 이동에 의해 전극 적층체가 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)에 의해 가압 및 가압 해제되어 클램핑 및 언클램핑된다. The electrode stack is disposed between the first gripping plate portion 111c and the second
클램핑용 이동 구동부(111e)는 적층체용 위치 가변유닛(130)에 결합된다. 이러한 클램핑용 이동 구동부(111e)는 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)를 이동시킨다. The clamping
본 실시예에 따른 클램핑용 이동 구동부(111e)는, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 이동을 안내하는 파지용 이동 가이드부(111f)와, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d) 각각에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d) 각각을 상호 접근하는 방향 및 상호 이격되는 방향으로 이동시키는 한 쌍의 파지용 이동 바아(111g)와, 파지용 이동 바아(111g)에 연결되어 파지용 이동 바아(111g)를 이동시키는 파지용 이동 구동부(미도시)를 포함한다. The clamping
파지용 이동 가이드부(111f)는 가이드 레일 형상으로 마련되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 이동을 안내한다. The gripping
파지용 이동 구동부(미도시)에는 파지용 이동 바아(111g)에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)를 이동시키는 공압 실린더(미도시)가 사용될 수 있다.A pneumatic cylinder (not shown) connected to the gripping moving
적층체용 위치 가변유닛(130)은 적층체용 지그유닛(110)에 연결되며 적층체용 지그유닛(110)의 하부에 배치된다. 이러한 적층체용 위치 가변유닛(130)은 전극 적층체를 검사용 촬상유닛(120)에 대해 상대회전 시킨다. The position
적층체용 위치 가변유닛(130)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 적층체용 지그유닛(110)이 결합되는 회전 블록부(131)와, 회전 블록부(131)에 결합되며 회전 블록부(131)를 회전시키는 회전 구동부(132))를 포함한다. As shown in FIG. 4, the position
회전 블록부(131)는 플레이트 형상으로 마련되며 회전 블록부(131)의 상면에는 적층체용 지그유닛(110)이 결합된다. 이러한 회전 블록부(131)는 회전 구동부(132)에 회전 가능하게 결합된다. The
회전 구동부(132)는 회전 블록부(131)를 회전시킨다. 이러한 회전 구동부(132)에는 회전 블록부(131)에 연결되어 회전 블록부(131)를 회전시키는 회전용 구동모터(미도시)가 장착된다. 본 실시예에 따른 회전 구동부(132)는 받침부(M)에 지지된다.The
방사선 차폐벽(129)은 방사선 검출부들(121, 122)과 방사선 방출부들(126, 127)을 차폐하는 하우징 구조로 마련된다. 상술한 방사선 차폐벽(129)에는 적층체가 통과하는 통과공(K)이 마련된다. The
한편, 전극 인입인출장치(300)는, 공급용 이송부(210)로부터 공급받은 전극 적층체를 2차 전지용 오버행 검사장치(100)로 전달하고, 검사완료된 전극 적층체를 배출용 이송부(220)로 전달한다.On the other hand, the electrode draw-in/out
전극 인입인출장치(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 방사선을 차폐하는 인입인출장치용 차폐벽(310)과, 인입인출장치용 차폐벽(310)의 내부에 배치되는 다관절 로봇 본체(320)를 포함한다. As shown in FIG. 3 , the
다관절 로봇 본체(320)는, 설치면에 지지되는 로봇 지지바디(321)와, 로봇 지지바디(321)에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암(322)을 구비한다. The articulated
본 실시예의 경우, 다관절 아암(322)은 서로 다른 6축을 갖는 6축 구조로 적용된다. 즉, 본 실시예에서 다관절 아암(322)은 서로 다른 6축 동작에 의해 전극 적층체를 파지한 후 이동시킨다. In this embodiment, the articulated
한편, 외부면 검사장치(SD)는 2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 오버행 검사 공정이 수행된 전극 적층체를 전달용 이송장치(SF)를 통해 공급받는다. 이러한 외부면 검사장치(SD)가 전극 적층체의 외면을 검사한다.On the other hand, the outer surface inspection device SD receives the electrode stack on which the overhang inspection process of the
본 실시예에서 외부면 검사장치(SD)는, 전극 적층체의 외면을 촬상하는 카메라부(미도시)와, 카메라부(미도시)에 연결되어 카메라부(미도시)가 획득한 정보를 제어유닛에 전송하는 통신부(미도시)를 포함한다.In this embodiment, the external surface inspection device SD is connected to a camera unit (not shown) that captures the outer surface of the electrode stack, and the camera unit (not shown) to control information acquired by the camera unit (not shown) It includes a communication unit (not shown) for transmitting to the unit.
카메라부(미도시)는 전극 적층체의 외면을 촬상한다. 이러한 카메라부(미도시)는 전극 적층체의 외면을 촬상하여 전극 적층체의 외면에 이물질이 부착되었는지 여부 및 전극 적층체의 외형을 검사한다. A camera unit (not shown) captures the outer surface of the electrode stack. Such a camera unit (not shown) inspects whether foreign substances are attached to the outer surface of the electrode laminate and the external appearance of the electrode laminate by capturing an image of the outer surface of the electrode laminate.
한편, 전달용 이송장치(SF)는 검사용 이송장치(200)와 외부면 검사장치(SD)에 연결되어 2차 전지용 오버행 검사장치(100)를 통과한 전극 적층체를 외부면 검사장치(SD)로 전달한다.On the other hand, the transport device for delivery (SF) is connected to the transport device for
또한, 전달용 이송장치(SF)는 외부면 검사장치(SD)와 TAB장치(TAB)에 연결되어 외부면 검사장치(SD)를 통과한 전극 적층체를 TAB장치(TAB)로 전달한다.In addition, the transfer device for delivery (SF) is connected to the outer surface inspection device (SD) and the TAB device (TAB) and transfers the electrode stack passing through the outer surface inspection device (SD) to the TAB device (TAB).
이러한 전달용 이송장치(SF)는, 전극 적층체를 이송시키는 다수개의 컨베이어(미도시)와, 전극 적층체의 이송방향을 전환하는 방향 전환부(미도시)) 등을 포함한다.The transfer device SF includes a plurality of conveyors (not shown) for transferring the electrode stack, and a direction changer (not shown) for changing the transport direction of the electrode stack.
한편, 본 실시예에 따른 제어유닛(미도시)은 2차 전지용 교차장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB), 검사용 이송장치(200), 전극 인입인출장치(300) 및 전달용 이송장치(SF)에 전기적으로 연결되어 2차 전지용 교차장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB), 검사용 이송장치(200), 전극 인입인출장치(300) 및 전달용 이송장치(SF)의 동작을 제어한다. On the other hand, the control unit (not shown) according to this embodiment is a secondary battery crossover device (SC), an outer surface inspection device (SD), an
이하에서 본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템의 작동을 2차 전지용 오버행 검사장치(100)를 위주로 도 2 내지 도 8을 참고하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the secondary battery manufacturing system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 8 , focusing on the
먼저, 2차 전지용 교차장치(SC)에서 교차 공정이 완료된 전극 적층체가 전극 인입인출장치(300)에 의해 2차 전지용 오버행 검사장치(100)로 전달되어 적층체용 지그유닛(110)에 클램핑된다.First, the electrode stack on which the crossover process is completed in the crossover device SC for secondary batteries is transferred to the
이후, 적층체용 위치 가변유닛(130)이 적층체용 지그유닛(110)을 회전시켜 전극 적층체를 회전시키며, 검사용 촬상유닛(120)은 회전되는 전극 적층체를 촬상하여 씨티(CT)와 같은 다수 개의 단층 촬영 영상을 획득한다. 검사용 촬상유닛(120)에 의해 획득된 다수 개의 단층 촬영 영상은 제어유닛(미도시)에 의해 재조합된다.Thereafter, the position
이와 같이 본 실시예에 따른 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 전극 적층체에 대해 씨티(CT)와 같은 단층 촬영 영상을 획득함으로써, 전극 적층체의 모서리 영역의 구조를 보다 정확하게 표시하여 오버행 부위를 정확하게 감지할 수 있다. As described above, the
2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 검사가 완료된 전극 적층체는 외부면 검사장치(SD)를 거쳐 TAB장치(TAB)로 전달된다.The electrode stack on which the inspection of the
이와 같이 본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은, 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치되되 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛(120)과 전극 적층체를 검사용 촬상유닛(120)에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛(130)을 구비함으로써, 검사과정에서 전극 적층체의 회전 각도를 줄여 검사에 필요한 시간을 줄일 수 있다.As described above, the secondary battery manufacturing system according to this embodiment is disposed adjacent to the
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템의 검사용 촬상유닛이 도시된 도면이고, 도 10은 도 9의 방사선 방출부의 전극들의 전기적 연결이 도시된 도면이다.9 is a view showing an imaging unit for inspection of a secondary battery manufacturing system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a view showing electrical connection of electrodes of the radiation emitting part of FIG. 9 .
이하에서는 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 검사용 촬상유닛(120)의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 8의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해서 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the
본 실시예에 따른 검사용 촬상유닛(120)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부(121)와, 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며 전극 적층체를 기준으로 하여 제1 방사선 방출부(121)에 대해 미리 결정된 제2 이격각도(G2)만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부(122)와, 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며 전극 적층체를 기준으로 하여 제2 방사선 방출부(122)에 대해 미리 결정된 제3 이격각도(G3)만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부(123)와, 제1 방사선 방출부(121)에 대해 이격되어 배치되며 제1 방사선 방출부(121)에서 방출된 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부(126)와, 제2 방사선 방출부(122)에 대해 이격되어 배치되며 제2 방사선 방출부(122)에서 방출된 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부(127)와, 제3 방사선 방출부(123)에 대해 이격되어 배치되며 제3 방사선 방출부(123)에서 방출된 방사선을 검출하는 제3 방사선 검출부(128)를 포함한다. The
본 실시예에서는 3개의 방사선 방출부(121, 122, 123)이 사용되므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 방사선 방출부(121, 122, 123)에는 각각의 에미터(121a), 게이트 전극(121b) 및 타켓용 양극(121c)이 마련된다. 게이트 전극(121b) 각각에는 에미터(121a)에 비해 높은 전위를 인가 또는 인가 해제하는 3개의 게이트 전원(GV1, GV2, GV3)이 연결된다. In this embodiment, since three
본 실시예에서 제1 방사선 방출부(121)와 제2 방사선 방출부(122)는 전극 적층체를 기준으로 하여 미리 결정된 제2 이격각도(G2)만큼 이격되어 배치된다. 이러한 제2 이격각도(G2)는 60도 내지 80도이며, 본 실시예에서 제2 이격각도(G2)는 70도 이다.In the present embodiment, the first
또한, 본 실시예에서 제2 방사선 방출부(122)와 제3 방사선 방출부(123)는 전극 적층체를 기준으로 하여 미리 결정된 제3 이격각도(G3)만큼 이격되어 배치된다. 이러한 제3 이격각도(G3)는 60도 내지 80도이며, 본 실시예에서 제3 이격각도(G3)는 제2 이격각도(G2)와 동일한 70도 이다.Also, in the present embodiment, the second
본 실시예에 따른 검사용 촬상유닛(120)은, 제1 방사선 방출부(121)에 대해 제2 이격각도(G2)만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부(122)와 제2 방사선 방출부(122)에 대해 제3 이격각도(G3)만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부(123)를 구비함으로써, 검사과정에서 전극 적층체의 회전각도를 제1 실시예에 비해 더욱 줄일 수 있고, 그에 따라 검사시간을 더욱 단축시킬 수 있다.The
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이고, 도 12는 도 11의 검사용 촬상유닛이 도시된 도면이다.11 is a view showing a secondary battery manufacturing system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view showing the inspection imaging unit of FIG. 11 .
이하에서는 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 전극 적층체가 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 인라인으로 전달되는 점에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 8의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해서 설명한다.Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment in that the electrode stack is delivered in-line to the
본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템에서 전극 적층체를 클램핑한 적층체용 지그유닛(110)은 적층체용 위치가변유닛에 결합된 상태로 검사용 이송장치(200)에 의해 이송된다. In the secondary battery manufacturing system according to the present embodiment, the
본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은 제1 실시예와 달리 전극 적층체를 클램핑한 적층체용 지그유닛(110)과 적층체용 위치 가변유닛(130)을 인라인으로 검사용 촬상유닛(120)에 전달하는 인라인 전달유닛(500)을 구비한다.Unlike the first embodiment, the secondary battery manufacturing system according to the present embodiment uses a
인라인 전달유닛(500)은, 공급용 이송부(210)로부터 공급받은 적층체용 지그유닛(110)을 이동시키는 인라인 공급부(510)와, 검사용 촬상유닛(120)에 의해 검사완료된 전극 적층체를 클램핑한 적층체용 지그유닛(110)을 배출용 이송부(220)로 이송하는 인라인 배출부(520)을 구비한다. The in-
인라인 공급부(510)는 전극 적층체가 클램핑한 적층체용 지그유닛(110)을 X축 방향과 X축 방향에 교차하는 Y축 방향으로 이송한다. 이러한 인라인 공급부(510)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 적층체용 지그유닛(110)을 X축 방향으로 이송하는 X축 방향 이송부(511)와, X축 방향 이송부(511)에 인접하게 배치되며 적층체용 지그유닛(110)을 Y축 방향으로 이송하는 Y축 방향 이송부(512)와, X축 방향 이송부(511)에 지지되고 Y축 방향 이송부(512)에 연결되며 상부 이송용 Y축 방향 이송부(512)를 상하방향으로 이동시키는 승강부(미도시)를 포함한다.The in-
X축 방향 이송부(511)는 전극 적층체가 클램핑된 적층체용 지그유닛(110)을 X축 방향으로 이송한다. 본 실시예에 따른 X축 방향 이송부(511)는, 도 12에 도시된 바와 같이, X축용 프레임부(미도시)와, X축용 프레임부(미도시)에 회전 가능하게 결합되는 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전되는 공급용 제1 벨트부(511b)와, X축용 프레임부(미도시)에 회전 가능하게 결합되는 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전되며 공급용 제1 벨트부(511b)에 대해 Y축 방향으로 이격되어 배치되는 공급용 제2 벨트부(511c)와, 이송롤러부에 연결되어 공급용 제1 벨트부(511b)와 공급용 제2 벨트부(511c)를 회전시키는 회전 구동부(미도시)를 포함한다. The X-axis
X축용 프레임부(미도시)는 2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 내부 프레임(미도시)에 지지된다.The frame part (not shown) for the X-axis is supported by the inner frame (not shown) of the
공급용 제1 벨트부(511b)는, 무한궤도를 이루며, 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전된다. 또한, 공급용 제2 벨트부(511c)는, 무한궤도를 이루며, 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전된다.The
Y축 방향 이송부(512)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 공급용 제1 벨트부(511b)와 공급용 제2 벨트부(511c)의 사이에 배치되는 Y축용 프레임부(512a)와, Y축용 프레임부(512a)에 회전 가능하게 결합되는 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전되는 공급용 제3 벨트부(512b)와, Y축용 프레임부(512a)에 회전 가능하게 결합되는 이송롤러부(미도시)에 지지되어 회전되며 공급용 제3 벨트부(512b)에 대해 X축 방향으로 이격되어 배치되는 공급용 제4 벨트부(512c)와, 이송롤러부에 연결되어 공급용 제3 벨트부(512b)와 공급용 제4 벨트부(512c)를 회전시키는 회전 구동부(미도시)를 포함한다. Y-axis
승강부(미도시)는 X축 방향 이송부(511)에 지지되고 Y축 방향 이송부(512)에 연결된다. 이러한 승강부(미도시)는 Y축 방향 이송부(512)를 상하방향으로 이동시킨다. The lifting unit (not shown) is supported by the X-axis
승강부(미도시)는, 전극 적층체가 클램핑된 적층체용 지그유닛(110)이 X축 방향 이송부(511)를 통해 X축 방향으로 이동시키는 경우에는 Y축 방향 이송부(512)를 하강시켜 적층체용 지그유닛(110)의 X축 방향 이송에 Y축 방향 이송부(512)가 간섭되지 않도록 한다. 반면에, 전극 적층체가 클램핑된 적층체용 지그유닛(110)을 인라인 배출부(520)로 전달하기 위해 Y축 방향으로 이송시켜야 하는 경우에는, 승강부(미도시)가 Y축 방향 이송부(512)를 상승시켜 X축 방향 이송부(511)에 지지된 트레이를 X축 방향 이송부(511)에서 분리시킨다.The lifting unit (not shown) is, when the
인라인 배출부(520)은 전극 적층체를 클램핑한 적층체용 지그유닛(110)을 인라인 공급부(510)의 Y축 방향 이송부(512)로부터 전달받아 X축 방향으로 이송한다. 이러한 인라인 배출부(520)은 인라인 공급부(510)와 거의 동일한 구조를 가지므로 이하에서는 설명의 편의를 위해 자세한 구조는 생략한다. The in-
검사용 촬상유닛(120)은 인라인 배출부(520)에 전달된 전극 적층체를 촬상한다. 이때, 적층체용 위치 가변유닛(130)이 적층체용 지그유닛(110)을 회전시켜 전극 적층체를 회전시킨다.The
이와 같이 본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은, 전극 적층체를 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 인라인으로 전달함으로써, 검사시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the secondary battery manufacturing system according to the present embodiment has an advantage in that the inspection time can be shortened by transferring the electrode stack to the
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.Although the present embodiment has been described in detail with reference to the drawings above, the scope of the present embodiment is not limited to the drawings and description described above.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations belong to the claims of the present invention.
100: 2차 전지용 오버행 검사장치 110: 적층체용 지그유닛
120: 검사용 촬상유닛 121: 제1 방사선 방출부
122: 제2 방사선 방출부 123: 제3 방사선 방출부
126: 제1 방사선 검출부 127: 제2 방사선 검출부
128: 제3 방사선 검출부 130: 적층체용 위치 가변유닛
131: 회전 블록부 132: 회전 구동부
200: 검사용 이송장치 210: 공급용 이송부
220: 배출용 이송부 300: 전극 인입인출장치
G1: 제1 이격각도 G2: 제2 이격각도
G3: 제3 이격각도100: overhang inspection device for secondary battery 110: jig unit for laminate
120: imaging unit for inspection 121: first radiation emitting unit
122: second radiation emitting part 123: third radiation emitting part
126: first radiation detection unit 127: second radiation detection unit
128: third radiation detection unit 130: position variable unit for a laminate
131: rotation block unit 132: rotation drive unit
200: transfer device for inspection 210: transfer unit for supply
220: transfer unit for discharging 300: electrode in/out device
G1: first separation angle G2: second separation angle
G3: 3rd separation angle
Claims (15)
상기 적층체용 지그유닛에 클램핑된 상기 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛; 및
상기 적층체용 지그유닛에 연결되며, 상기 전극 적층체를 상기 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 포함하고,
상기 검사용 촬상유닛은,
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부;
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제2 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부;
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제2 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제3 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부;
상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부;
상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부; 및
상기 제3 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제3 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제3 방사선 검출부를 포함하며,
상기 적층체용 지그유닛은,
상기 전극 적층체에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 상기 전극 적층체를 클램핑 및 언클램핑하는 적층체용 클램핑부; 및
상기 적층체용 위치 가변유닛에 결합되며, 상기 적층체용 클램핑부를 이동시키는 클램핑용 이동 구동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.a jig unit for a laminate for clamping the electrode laminate provided by alternating the negative electrode and the positive electrode with a separator therebetween;
a plurality of inspection imaging units for imaging the electrode stack clamped to the stacked body jig unit at different angles; and
It is connected to the jig unit for the laminate and includes a position variable unit for the laminate for moving the electrode laminate relative to the inspection imaging unit,
The inspection imaging unit,
a first radiation emitting part emitting radiation toward the electrode stack;
a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined second separation angle with respect to the electrode stack;
a third radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the second radiation emitting part by a third separation angle with respect to the second radiation emitting part with respect to the electrode stack;
a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter;
a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter; and
and a third radiation detection unit disposed to be spaced apart from the third radiation emitting unit and configured to detect the radiation emitted from the third radiation emitting unit,
The jig unit for the laminate is,
a clamping part for a laminate that is moved in a direction approaching and spaced apart from the electrode laminate to clamp and unclamp the electrode laminate; and
An overhang inspection apparatus for a secondary battery coupled to the position variable unit for the laminate and including a clamping movement driving unit for moving the clamping unit for the laminate.
상기 제2 이격각도는 60도 내지 80도인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 오버행 검사장치.According to claim 1,
The second separation angle is an overhang inspection apparatus for a secondary battery, characterized in that 60 to 80 degrees.
상기 제3 이격각도는 60도 내지 80도인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 오버행 검사장치.According to claim 1,
The third separation angle is an overhang inspection apparatus for a secondary battery, characterized in that 60 to 80 degrees.
상기 제2 이격각도와 제3 이격각도가 동일한 것을 특징으로 하는 2차 전지용 오버행 검사장치.According to claim 1,
The overhang inspection apparatus for a secondary battery, characterized in that the second separation angle and the third separation angle are the same.
상기 적층체용 위치 가변유닛은,
적층체용 지그유닛이 결합되는 회전 블록부; 및
상기 회전 블록부에 결합되며 회전 블록부를 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치. According to claim 1,
The position variable unit for the laminate,
a rotating block unit to which a jig unit for a laminate is coupled; and
An overhang inspection apparatus for a secondary battery coupled to the rotation block unit and including a rotation driving unit for rotating the rotation block unit.
상기 2차 전지용 교차장치에서 생성된 상기 전극 적층체를 전달받으며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 2차 전지용 오버행 검사장치를 포함하며,
상기 2차 전지용 오버행 검사장치는,
상기 전극 적층체를 클램핑하는 적층체용 지그유닛;
상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상호 상이한 각도에서 촬상하는 다수 개의 검사용 촬상유닛; 및
상기 적층체용 지그유닛에 연결되며, 상기 전극 적층체를 상기 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동 시키는 적층체용 위치 가변유닛을 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
상기 검사용 촬상유닛은,
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하는 제1 방사선 방출부;
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제1 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제2 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제2 방사선 방출부;
상기 전극 적층체를 향해 방사선을 방출하며, 상기 전극 적층체를 기준으로 하여 상기 제2 방사선 방출부에 대해 미리 결정된 제3 이격각도만큼 이격되어 배치되는 제3 방사선 방출부;
상기 제1 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제1 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제1 방사선 검출부;
상기 제2 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제2 방사선 검출부; 및
상기 제3 방사선 방출부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제3 방사선 방출부에서 방출된 상기 방사선을 검출하는 제3 방사선 검출부를 포함하며,
상기 적층체용 지그유닛은,
상기 전극 적층체에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 상기 전극 적층체를 클램핑 및 언클램핑하는 적층체용 클램핑부; 및
상기 적층체용 위치 가변유닛에 결합되며, 상기 적층체용 클램핑부를 이동시키는 클램핑용 이동 구동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.a crossover device for a secondary battery that alternately crosses the anode and the cathode with a separator interposed therebetween to produce an electrode stack; and
and an overhang inspection device for secondary batteries that receives the electrode stack produced by the crossover device for secondary batteries, and images the electrode stack,
The overhang inspection device for the secondary battery,
a jig unit for a laminate for clamping the electrode laminate;
a plurality of inspection imaging units disposed adjacent to the jig unit for the stack and photographing the electrode stack from different angles; and
and a position variable unit for a stack connected to the jig unit for the stack, and configured to move the electrode stack relative to the imaging unit for inspection.
The inspection imaging unit,
a first radiation emitting part emitting radiation toward the electrode stack;
a second radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the first radiation emitting part by a predetermined second separation angle with respect to the electrode stack;
a third radiation emitting part that emits radiation toward the electrode stack and is disposed to be spaced apart from the second radiation emitting part by a third separation angle with respect to the second radiation emitting part with respect to the electrode stack;
a first radiation detector that is spaced apart from the first radiation emitter and detects the radiation emitted from the first radiation emitter;
a second radiation detector that is spaced apart from the second radiation emitter and detects the radiation emitted from the second radiation emitter; and
and a third radiation detector disposed to be spaced apart from the third radiation emitting part and configured to detect the radiation emitted from the third radiation emitting part,
The jig unit for the laminate is,
a clamping part for a laminate that is moved in a direction approaching and spaced apart from the electrode laminate to clamp and unclamp the electrode laminate; and
A secondary battery manufacturing system coupled to the position variable unit for the laminate and including a clamping movement driving unit for moving the clamping unit for the laminate.
상기 제2 이격각도와 상기 제3 이격각도 각각은 60도 내지 80도인 것을 특징으로 하는 2차 전지 제조 시스템.10. The method of claim 9,
The secondary battery manufacturing system, characterized in that each of the second separation angle and the third separation angle is 60 degrees to 80 degrees.
상기 제2 이격각도와 제3 이격각도가 동일한 것을 특징으로 하는 2차 전지 제조 시스템.10. The method of claim 9,
The secondary battery manufacturing system, characterized in that the second separation angle and the third separation angle are the same.
상기 적층체용 위치 가변유닛은,
적층체용 지그유닛이 결합되는 회전 블록부; 및
상기 회전 블록부에 결합되며 회전 블록부를 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.10. The method of claim 9,
The position variable unit for the laminate,
a rotating block unit to which a jig unit for a laminate is coupled; and
A secondary battery manufacturing system coupled to the rotating block unit and including a rotating driving unit for rotating the rotating block unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |