KR102501893B1 - 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 활물질을 포함하는 코팅층이 형성된 전극 기판에 열에너지를 가한 후, 열에너지가 가해진 코팅층의 적외선 열화상을 분석하여 코팅층의 표면 결함과 내부 결함 및 두께 결함, 면밀도 결함을 한꺼번에 검사한다. 이로 인해, 코팅층의 표면 및 내부에 발생한 스크래치나 크랙, 용매 기화로 인한 기공 등으로 인한 결함을 검출하고, 코팅층의 두께를 측정하여 코팅층의 두께에 오차가 발생하거나 표면에 두께 변화를 검출하며, 측정된 두께로부터 코팅층의 면밀도를 측정하여 코팅층의 면밀도의 오차나 변화를 검출할 수 있다. 따라서 코팅층의 표면 결함과 내부 결함 및 두께 결함, 면밀도 결함을 한꺼번에 신속하게 검출할 수 있어, 이러한 결함으로부터 초래될 수 있는 이차전지의 품질 저하 및 불량을 사전에 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 전기자동차의 수요가 급증하면서, 전기자동차의 에너지원인 이차전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 전기자동차에 사용되는 이차전지는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성이 요구된다.
이러한 이차전지는 집전체인 전극 기판의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고, 그 사이에 분리막을 개재하여 전극 조립체를 만든 다음, 전극 조립체를 전해액과 함께 전지 케이스에 밀봉 수납하는 과정을 거쳐 제조된다.
한편, 대량 생산 체계에 의한 이차전지의 제조과정에서는, 각 공정상의 작은 하자에 의해서도 심각한 불량이 초래될 수 있다.
특히, 이차전지의 전극을 제조하는 과정에서, 전극 기판에 형성된 코팅층에 스크래치(scratch)나 크랙(crack), 용매 기화로 인한 기공 등이 발생하거나, 두께에 오차가 발생하거나 불균일한 표면이 형성되거나 코팅재료의 불균일한 분포 또는 코팅재료의 응집이 발생하면, 이차전지의 성능에 심각한 저하를 가져올 수 있다.
종래에는 전극 기판의 코팅층에 발생할 수 있는 결함을 제조과정에서 검사하기 위해 비전으로 외관 검사를 하고, 별도의 측정 장치로 두께 또는 면밀도 검사를 하였다. 그러나 비전은 외관 결함만을 확인할 수 있을 뿐 내부 결함은 확인할 수 없다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 두께 또는 면밀도 측정 장치의 경우 연속적으로 통과하는 전극 기판(11)을 측정 헤드가 전극 기판(11)의 폭 방향으로 왕복 이동하며 검사하는데, 이러한 인라인 타입(in-line type) 검사로 인해 측정 방향이 대각선으로 측정되어 미측정 구역이 발생한다. 따라서 전체 면적이 측정되지 않아 균일한 데이터를 얻을 수 없고, 인라인 타입으로 인해 측정 속도에 맞추기 위해 전후 공정의 속도를 조절해야 하는 제약이 발생한다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치는,
밀폐된 내부공간을 구비하며, 상기 밀폐된 내부공간내에 열풍을 불어 넣어, 상기 밀폐된 내부공간의 온도를 균일하게 만들어, 상기 밀폐된 내부공간을 통과하는 전극기판 전체를 균일한 온도로 가열하는 가열부;
상기 밀폐된 내부공간의 후단에 위치되며, 전체가 균일한 온도로 가열된 상기 전극기판의 코팅층을 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 열화상 카메라; 및
상기 열화상 카메라가 획득한 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 분석부를 포함하며,
상기 전극기판은 상기 밀폐된 내부공간으로 들어가기 전 슬리팅되는 것을 특징으로 한다.
밀폐된 내부공간을 구비하며, 상기 밀폐된 내부공간내에 열풍을 불어 넣어, 상기 밀폐된 내부공간의 온도를 균일하게 만들어, 상기 밀폐된 내부공간을 통과하는 전극기판 전체를 균일한 온도로 가열하는 가열부;
상기 밀폐된 내부공간의 후단에 위치되며, 전체가 균일한 온도로 가열된 상기 전극기판의 코팅층을 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 열화상 카메라; 및
상기 열화상 카메라가 획득한 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 분석부를 포함하며,
상기 전극기판은 상기 밀폐된 내부공간으로 들어가기 전 슬리팅되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 전극 활물질을 포함하는 코팅층이 형성된 전극 기판에 열에너지를 가한 후, 열에너지가 가해진 코팅층의 적외선 열화상을 분석하여 코팅층의 표면 결함과 내부 결함 및 두께 결함, 면밀도 결함을 한꺼번에 검사한다. 이로 인해, 코팅층의 표면 및 내부에 발생한 스크래치나 크랙, 용매 기화로 인한 기공 등으로 인한 결함을 검출하고, 코팅층의 두께를 측정하여 코팅층의 두께에 오차가 발생하거나 표면에 두께 변화를 검출하며, 측정된 두께로부터 코팅층의 면밀도를 측정하여 코팅층의 면밀도의 오차나 변화를 검출할 수 있다. 따라서 코팅층의 표면 결함과 내부 결함 및 두께 결함, 면밀도 결함을 한꺼번에 신속하게 검출할 수 있어, 이러한 결함으로부터 초래될 수 있는 이차전지의 품질 저하 및 불량을 예방할 수 있다.
본 발명은 열화상 카메라를 통해 전극 기판에 형성된 코팅층 전체 면적에 대한 적외선 열화상을 획득한다. 이로 인해, 인라인 타입 검사로 인한 미측정 구역이 발생하지 않아 전체 면적에 대한 균일한 정량적 데이터 확보가 가능하고, 전후 공정과의 관계에서 인라인 타입 검사로 인한 속도 제약이 없어 고속 검사가 가능해진다.
도 1은 종래의 전극 두께 및 면밀도 측정 장치의 내부를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 전극 두께 및 면밀도 측정 장치의 측정 헤드의 측정 방향을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 열화상 카메라에서 획득되는 적외선 열화상의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 양극과 음극의 코팅층에서 획득된 적외선 열화상의 예를 나타낸 것으로, 탄소 분포 상태, 코팅재료의 응집 상태, 스크래치에 따른 적외선 열화상을 실제로 찍은 사진이다.
도 7은 가열부가 레이저를 가하는 경우 열에너지가 코팅층으로 확산되었다가 표면을 방출되어 열화상 카메라에 감지되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 수학식 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 11은 전극 탭이 형성된 전극의 정면 및 측면을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 전극 두께 및 면밀도 측정 장치의 측정 헤드의 측정 방향을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 열화상 카메라에서 획득되는 적외선 열화상의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 양극과 음극의 코팅층에서 획득된 적외선 열화상의 예를 나타낸 것으로, 탄소 분포 상태, 코팅재료의 응집 상태, 스크래치에 따른 적외선 열화상을 실제로 찍은 사진이다.
도 7은 가열부가 레이저를 가하는 경우 열에너지가 코팅층으로 확산되었다가 표면을 방출되어 열화상 카메라에 감지되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 수학식 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법의 순서도이다.
도 11은 전극 탭이 형성된 전극의 정면 및 측면을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법을 자세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법은,
전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하고 건조하여 코팅층을 형성한 전극 기판에 열에너지를 가하는 제1단계(S11);
상기 코팅층을 열화상 카메라로 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 제2단계(S12); 및
상기 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 제3단계(S13)로 구성된다.
이하, 제1단계(S11)를 설명한다.
코팅층(12) 형성
먼저, 전극 기판(11)에 전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하여 코팅층(12)을 형성한다.
전극 기판(11)은 이차전지의 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 금속으로 이루어진다. 본 실시예에서는 양극인 경우 알루미늄 포일(aluminum foil)이 사용되고, 음극인 경우 구리 포일(copper foil)이 사용된다.
도포를 위해, 전극 활물질을 포함한 코팅재료를 혼합하여 습식 코팅제를 제조한다. 습식 코팅제는 전극 기판(11)에 전극 활물질을 코팅하기 위한 것으로, 코팅재료를 휘발성 용매에 혼합하여 슬러리 형태로 만든 것이다.
코팅재료로는 전이금속 산화물을 포함하는 전극 활물질, 전극 활물질 간 전도성을 높이기 위한 도전재, 전극 활물질과 도전재 및 전극 기판(11) 간의 결합력을 높이기 위한 바인더 등이 있다. 전극 활물질은 양극을 형성하기 위한 양극 활물질이거나, 음극을 형성하기 위한 음극 활물질이다. 양극 활물질은 NMC와 같이 3성분계 물질로 이루어지며, 음극 활물질은 탄소(Carbon)와 같이 단일 물질로 이루어진다.
습식 코팅제를 일방향으로 이송되는 전극 기판(11)에 도포하여 코팅층(12)을 형성한다. 습식 코팅제는 전극 기판(11)의 테두리로부터 일정 간격을 두고 도포되며, 일정 간격을 띄워서 복수 열로 도포될 수 있다. 본 실시예에서는 습식 코팅제가 2열로 도포된다. 습식 코팅제가 도포된 부분은 코팅층(12)을 형성하고, 습식 코팅제가 도포되지 않은 부분은 절단되거나 무지부를 형성하게 된다.
습식 코팅제가 도포된 전극 기판을 일방향으로 이송시키며 건조시켜, 습식 코팅제에 함유된 휘발성 용매를 휘발시킨다.
습식 코팅제 대신, 전극 활물질을 포함한 코팅재료를 휘발성 용매에 혼합하지 않고 제조한 건식 코팅제가 전극 기판(11)에 도포될 수도 있다. 건식 코팅제를 사용하기 때문에 건조단계가 생략된다.
이로 인해, 공정이 단순화되고, 용매의 기화로 인한 기공이 방지되고, 제거되지 못한 용매로 인한 폭발 위험이 없으며, 용매의 기화로 인한 밀도 저하 등이 발생하지 않게 된다.
가열
도 4에 도시된 바와 같이, 가열부(110)를 통해 코팅층(12)에 열에너지를 가한다. 코팅층(12)이 형성된 전극 기판(11)은 일방향으로 이송되고, 이송되는 전극 기판(11)의 폭에 걸쳐 가열부(110)를 통해 열에너지가 연속적으로 가해진다.
가열부(110)는 밀폐된 내부공간(111)을 가진다. 코팅층(12)이 상면에 형성된 전극 기판(11)이 내부공간(111)을 통과할 때, 가열부(110)는 코팅층(12)을 향해 열에너지를 가한다. 내부공간(111)에서 코팅층(12)에 열에너지를 가하므로, 코팅층(12)에 열에너지가 집중적으로 전달될 수 있다.
가열부(110)는 전극 기판(11)의 코팅층(12)에 비접촉 방식으로 열에너지를 전달하여 코팅층(12)의 표면의 손상을 최대한 방지한다. 가열부(110)는 UV 램프(UV lamp), 레이저 소스(laser source), 열풍(hot air), 와전류(eddy current) 중 어느 하나를 이용하여 열에너지를 코팅층(12)에 가한다. 가열부(110)로 레이저 소스를 이용하는 경우, 대면적 레이저를 사용하여, 전극 기판(11)의 폭에 상응하는 전체 길이에 레이저를 한 번에 조사할 수 있다. 이 밖에도, 가열부(110)가 코팅층(12)에 열에너지를 가하는 방식은 다양할 수 있다.
이하, 제2단계(S12)를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 열에너지가 가해진 코팅층(12)의 표면을 열화상 카메라(120)로 촬상하여 적외선 열화상(infrared thermal image)을 획득한다. 열화상 카메라(120)는 가열부(110)에 후속하여 위치된다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 적외선 열화상은 물체 표면에서 방사되는 적외선의 측정에 의해 얻어진 표면의 온도 분포에 따라 흑백의 농담 또는 색깔로 표시된다.
열에너지가 없는 물체의 경우, 적외선 열화상은 도 5(b)의 왼쪽 그림처럼 검게 나타난다. 그러나 물체에 열에너지가 가해지면, 도 5(b)의 오른쪽 그림처럼 표면 온도에 따라 색이 다르게 나타나며, 스크래치나 크랙은 주변과 온도가 달라 색이 다르게 나타나게 된다.
이하, 제3단계(S13)를 설명한다.
획득한 적외선 열화상을 분석부(130)에서 분석하여 코팅층(12)의 결함을 검출한다. 건조 과정을 거친 코팅층(12)에는 표면이나 내부에 발생하는 스크래치, 크랙, 찍힘 자국, 기공뿐만 아니라 코팅층(12)의 두께 오차 또는 두께가 일정하지 않아 형성되는 불균일한 표면, 코팅재료의 불균일한 분포, 코팅재료의 응집과 같은 다양한 결함이 발생할 수 있다.
코팅층(12)의 표면 결함과 내부 결함 분석
도 6에 도시된 바와 같이, 코팅층(12)의 표면 또는 내부에 스크래치, 크랙, 찍힘 자국, 기공 등이 발생하면 주변과의 온도 차이로 인해 적외선 열화상의 색이 다르게 나타나고, 코팅재료의 응집 상태, 특정 성분의 분포 상태에 따라서도 적외선 열화상의 색은 다르게 나타날 수 있다.
양극 코팅층(12)의 경우 양극은 탄소 단일 성분으로 이루어진 음극 코팅층(12)과 달리 3성분계의 양극 활물질이 도전재, 바인더 등과 혼합되어 있다. 따라서 적외선 열화상을 통해 스크래치 등과 같은 외관상의 결함뿐만 아니라 도전재인 탄소의 분포 상태나 코팅재료의 응집 상태도 확인할 수 있다.
이러한 적외선 열화상을 미리 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 코팅층(12)의 표면 결함 및 내부 결함을 검출한다. 알고리즘은 코팅층(12)에 나타나는 스크래치나 크랙(C, 도 5 참조), 기공 등과 같은 표면 결함과 내부 결함의 적외선 열화상 패턴과 균일한 코팅재료의 분포 상태나 코팅재료의 응집 상태의 적외선 열화상 패턴을 데이터화하여 획득된 적외선 열화상 패턴과 비교, 분석하여 결함을 검출한다.
코팅층(12)의 두께 결함 분석
획득한 적외선 열화상을 미리 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 코팅층(12)의 두께 결함을 검출한다.
예를 들어, 가열부(110)가 레이저빔을 조사하여 코팅층(12)을 가열하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저빔이 조사되면 코팅층(12)의 표면에 열이 발생하고, 열은 코팅층(12) 내부로 확산된다. 확산된 열은 코팅층(12)과 전극 기판(11)의 계면에서 반대 방향으로 역확산되어 코팅층(12)의 표면 쪽으로 확산되고, 표면을 통해 열이 방출된다. 이때, 적외선 플럭스(infrared flux)가 열화상 카메라(120)에 감지된다.
이와 같이, 코팅층(12) 표면에 열에너지가 가해지면 재료 특성 및 두께에 따라 열유속(heat flux)에 차이가 발생하게 된다. 알고리즘은 이러한 열유속 차이에 따른 두께를 데이터화하여 획득된 적외선 열화상 패턴으로부터 열유속 차이를 분석하여 두께로 환산한다.
두께를 산출하는 과정을 설명한다.
먼저 수학식 1에 의해 코팅층(12)에서 방출되는 열량(열에너지)을 산출한다.
[수학식 1]
Q=cmΔT
여기서, Q : 열량(열에너지), c : 재료의 비열용량, m : 재료의 질량, ΔT : 온도차.
푸리에 열전도 법칙(Fourier's Law of conduction)에 따른 수학식 2에 의해, 열량(열에너지)로부터 열유속을 구할 수 있고 열유속으로부터 두께를 산출할 수 있다(도 8 참조).
[수학식 2]
여기서, P : 열유속, Q : 열량(열에너지), Δt : 시간차, k : 열전달계수, A : 단면적, ΔT : 온도차, L : 두께.
이와 같이 산출된 두께로부터, 코팅층(12)의 두께가 설정된 범위를 벗어났는지, 코팅층(12)의 두께가 불균일한지 등의 두께 결함 여부를 판단한다.
코팅층(12)의 면밀도 결함 분석
획득한 적외선 열화상을 미리 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 코팅층(12)의 면밀도 결함을 검출한다. 알고리즘은 상기에서 산출한 코팅층(12)의 두께를 이용하여 수학식 3에 의해 면밀도를 산출한다.
[수학식 3]
여기서, P : 열유속, k : 열전달계수, A : 단면적, ΔT : 온도차, L : 두께, ρ : 밀도, m : 재료의 질량, V : 부피.
이와 같이 산출된 면밀도로부터, 코팅층(12)의 면밀도가 설정된 범위를 벗어났는지, 코팅층(12)의 면밀도가 불균일한지 등의 면밀도 결함여부를 판단한다.
한편, 제3단계(S13) 이후에 결함이 검출된 전극 기판(11)에 결함마크를 표시하는 제4단계가 더 포함될 수 있다. 결함마크는 잉크젯 방식으로 프린팅되어 형성된다.
건조된 코팅층(12)에 대해 이러한 열화상 검사를 실시함으로써 코팅층(12)의 표면 및 내부 결함을 확인할 수 있고, 코팅 과정에서 코팅층(12)이 설정된 두께와 면밀도로 형성되었는지 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법을 자세히 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법은,
전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하고 건조하여 코팅층을 형성한 후 롤 프레스로 가압한 전극 기판에 열에너지를 가하는 제1단계(S21);
상기 코팅층을 열화상 카메라로 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 제2단계(S22); 및
상기 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 제3단계(S23)로 구성된다.
본 실시예의 제2단계(S22), 제3단계(S23)는 제1실시예의 제2단계(S12), 제3단계(S13)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
이하, 제1단계(S21)를 설명한다.
전극 기판(11)에 전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하고 건조하여 코팅층을 형성하는 것은 제1실시예의 제1단계(S11)에서 설명한 바와 동일하다.
가압
도 5(d)에 도시된 바와 같이, 코팅층(12)이 형성된 전극 기판(11)을 롤 프레스 사이로 통과시켜 가압한다. 가압을 통해, 전극 기판(11)에 점착된 습식 코팅제의 두께를 축소시켜 밀도를 높이고, 전극 기판(11)과 습식 코팅제에 포함된 전극 활물질 간의 접착성 및 밀착성을 증가시킨다.
가압한 전극 기판(11)에 열에너지를 가하는 것은 제1실시예의 제1단계(S11)에서 설명한 바와 동일하다.
이와 같이, 가압된 코팅층(12)에 대해 이러한 열화상 검사를 실시함으로써, 가압된 코팅층(12)의 표면 및 내부 결함을 확인할 수 있고, 가압된 코팅층(12)이 설정된 두께와 면밀도로 형성되었는지 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법을 자세히 설명한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사방법은,
전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하고 건조하여 코팅층을 형성한 후 롤 프레스로 가압한 전극 기판을 슬리팅하고, 슬리팅된 상기 전극 기판에 전극 탭을 형성하고 절단하여 형성된 전극에 열에너지를 가하는 제1단계(S31);
상기 전극을 열화상 카메라로 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 제2단계(S32); 및
상기 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 제3단계(S33)로 구성된다.
본 실시예의 제2단계(S32), 제3단계(S33)는 제1실시예의 제2단계(S12), 제3단계(S13)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
이하, 제1단계(S31)를 설명한다.
전극 기판(11)에 전극 활물질을 포함한 코팅재료를 도포하고 건조하여 코팅층(12)을 형성하는 것은 제1실시예의 제1단계에서 설명한 바와 동일하다. 또한, 전극 기판(11)을 롤 프레스로 가압하는 것은 제2실시예의 제1단계(S21)에서 설명한 바와 동일하다.
슬리팅 및 전극 커팅
가압된 전극 기판(11)을 이송 방향에 따라 절단한다. 코팅층(12)이 2열로 형성된 전극 기판(11)을 절단하여 두 개의 전극 기판(11)으로 분리하고, 습식 코팅제가 도포되지 않은 테두리의 무지부를 설정된 길이로 절단한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 노칭(notching) 과정을 통해 슬리팅된 전극 기판(11)의 무지부에 전극 탭(13)을 형성하고 단위 전극으로 절단한다.
전극에 열에너지를 가하는 것은 제1실시예의 제1단계(S11)에서 설명한 바와 동일하다.
전극에 대해 이러한 열화상 검사를 실시함으로써, 코팅층(12)의 표면 및 내부 결함을 확인할 수 있고, 코팅층(12)이 설정된 두께와 면밀도로 형성되었는지 확인할 수 있다. 나아가 노칭을 통한 전극 탭(13) 형상과 유지부 형상을 확인함으로써 완성 전극의 불량여부를 최종적으로 검사할 수 있다.
한편, 상술한 제1실시예 내지 제3실시예를 모두 실시함으로써, 이차전지의 전극 제조 과정의 각 단계(코팅층을 형성한 후 전극 기판, 롤 프레스로 가압한 후 전극 기판, 슬리팅된 상기 전극 기판에 전극 탭을 형성하고 절단한 후 전극)가 끝날 때 마다 전극 표면과 코팅 상태를 검사하여 전극 상태를 보완하거나 불량 제품을 제외할 수 있으므로 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.
11: 전극 기판 12: 코팅층
13: 전극 탭 110: 가열부
111: 내부공간 120: 열화상 카메라
130: 분석부 C: 스크래치 또는 크랙
13: 전극 탭 110: 가열부
111: 내부공간 120: 열화상 카메라
130: 분석부 C: 스크래치 또는 크랙
Claims (5)
- 삭제
- 삭제
- 밀폐된 내부공간을 구비하며, 상기 밀폐된 내부공간내에 열풍을 불어 넣어, 상기 밀폐된 내부공간의 온도를 균일하게 만들어, 상기 밀폐된 내부공간을 통과하는 전극기판 전체를 균일한 온도로 가열하는 가열부;
상기 밀폐된 내부공간의 후단에 위치되며, 전체가 균일한 온도로 가열된 상기 전극기판의 코팅층을 촬상하여 적외선 열화상을 획득하는 열화상 카메라; 및
상기 열화상 카메라가 획득한 적외선 열화상을 분석하여 상기 코팅층의 표면 및 내부 결함, 두께 결함, 면밀도 결함을 검사하는 분석부를 포함하며,
상기 전극기판은 상기 밀폐된 내부공간으로 들어가기 전 슬리팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치. - 삭제
- 삭제
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| KR1020220056447A KR102501893B1 (ko) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 이차전지 전극 표면 및 코팅 상태 검사 장치 |
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