KR102549628B1 - 이차전지용 캡조립체 검사유닛 - Google Patents

이차전지용 캡조립체 검사유닛 Download PDF

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조광희
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(주)성우
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Abstract

본 발명은 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 관한 것으로서, 하부지그, 어댑터, 상부지그, 가스공급부, 가스검출부를 포함한다. 하부지그는 캡조립체가 안착되는 안착부를 구비한다. 어댑터는 하부지그에 안착된 캡조립체의 가장자리부를 밀착하여 캡조립체와의 사이에 밀폐된 밀폐공간부를 형성하고, 밀폐공간부와 연통되게 형성된 어댑터 유로를 구비한다. 상부지그는 복수의 어댑터가 결합되고, 하부지그 측으로 승강한다. 가스공급부는 하부지그의 안착부 측으로 검사가스를 공급한다. 가스검출부는 캡조립체를 통과하여 밀폐공간부 및 어댑터 유로를 경유한 검사가스를 검출한다. 가스검출부를 통해 검출된 검출가스량이 미리 설정된 기준가스량보다 클 경우 캡조립체를 불량으로 판정한다.

Description

이차전지용 캡조립체 검사유닛{Unit for inspecting cap assembly for secondary battery}
본 발명은 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 이차전지용 캡조립체의 품질 불량 여부를 검사할 수 있는 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 관한 것이다.
이차전지는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 배치된 분리막 구조로 이루어진 충방전이 가능한 전극조립체를 가진다.
이차전지는 전극조립체의 구조에 따라 활성물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 배치하여 권취한 젤리롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극 사이에 분리막을 배치한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류될 수 있다.
그리고, 이차전지는 전극조립체가 내장되는 전지케이스의 형상에 따라 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 또는 각형 이차전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.
이러한 다양한 종류의 이차전극 중 젤리롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고, 특히, 고에너지 밀도를 갖는 젤리롤형 전극조립체를 원통형 금속 캔에 내장한 원통형 이차전지는 전기자동차와 같이 고용량의 이차전지를 필요로 하는 분야에서 널리 사용되고 있다.
도 1은 이차전지용 캡조립체의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이차전지용 캡조립체(10)는 전극조립체가 삽입되는 캔의 개방된 상부에 결합될 수 있다. 상부가 개방된 캔의 내부에 전극조립체를 삽입하고, 전해액을 주입한 다음 캔의 개방된 상부에 캡조립체(10)를 장착함으로써 이차전지를 제조될 수 있다.
캡조립체(10)는 캡플레이트(11), 전류차단필터(12), 상부캡(13) 등을 포함할 수 있다.
캡플레이트(11)는 전류가 통하는 소재로 이루어져 외부 회로와의 접속를 위한 단자(양극 단자)로서 역할을 수행할 수 있다. 캡플레이트(11)는 캔의 개방된 상부에 장착되고, 이차전지의 내부 압력이 설정된 압력값보다 높아질 경우 일부분이 변형되면서 벤트부 영역이 분리될 수 있어 이차전지의 열폭주 현상을 방지할 수 있다.
전류차단필터(12)는 일부분이 캡플레이트(11)의 하부에 밀착(예컨대, 용접에 의해 결합)되도록 설치될 수 있고, 캔의 개방된 상부에 장착될 수 있다.
캡플레이트(11)와 전류차단필터(12)는 용접에 의해 서로 결합되는데, 용접부(w)의 용접 강도가 미리 설정된 기준 강도보다 낮거나 용접부(w)에 크랙이 존재할 경우, 캡플레이트(11)와 전류차단필터(12)는 서로 분리될 수 있고 이로 인해 이차전지 내부의 전해액이 외부로 유출되는 등의 이차전지 제품의 품질 불량 문제가 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0089369호(2019.07.31.공개)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이차전지용 캡조립체에 검사가스를 통과시켜 이차전지용 캡조립체의 용접 불량 여부를 판별함으로써, 이차전지 제품의 최종 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 캔과 조립되기 이전에 불량인 캡조립체를 필터링하여 이차전지 제품의 제조 비용을 현저히 줄일 수 있는 이차전지용 캡조립체 검사유닛을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛은, 캡조립체가 안착되는 안착부를 구비하는 하부지그; 상기 하부지그에 안착된 캡조립체의 가장자리부를 밀착하여 상기 캡조립체와의 사이에 밀폐된 밀폐공간부를 형성하고, 상기 밀폐공간부와 연통되게 형성된 어댑터 유로를 구비하는 어댑터; 복수의 어댑터가 결합되고, 상기 하부지그 측으로 승강하는 상부지그; 상기 캡조립체에 밀착된 어댑터가 다시 상승할 때, 상기 캡조립체가 상기 어댑터에 부착되어 상기 하부지그로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부; 상기 하부지그의 안착부 측으로 검사가스를 공급하는 가스공급부; 및 상기 캡조립체를 통과하여 상기 밀폐공간부 및 상기 어댑터 유로를 경유한 검사가스를 검출하는 가스검출부;를 포함하고, 상기 이탈방지부는, 상기 상부지그로부터 이격되게 상기 상부지그 하측에 결합되고, 상기 어댑터를 통과할 수 있고, 상기 캡조립체는 통과할 수 없는 크기의 걸림홀을 구비하는 이탈방지 플레이트와, 상기 이탈방지 플레이트의 양측부에 각각 설치되고, 상기 이탈방지 플레이트와 상기 하부지그가 면접촉되도록 상기 이탈방지 플레이트의 틸팅각을 조절하기 위한 제1탄성부재를 포함하며, 상기 가스검출부를 통해 검출된 검출가스량이 미리 설정된 기준가스량보다 클 경우 상기 캡조립체를 불량으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 검사가스는 공기보다 분자량이 작을 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 검사가스는 헬륨을 포함할 수 있다.
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본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 어댑터는, 상기 어댑터 유로가 관통되게 형성된 본체부와, 상기 본체부의 하면으로부터 돌출되게 형성되고 상기 어댑터의 하강시 상기 캡조립체와 밀착되는 중공 형상의 탄성 밀착부를 포함하고, 상기 밀폐공간부는 상기 본체부, 상기 탄성 밀착부 및 상기 캡조립체에 의해 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 상부지그는 상기 어댑터 유로와 연통되는 단일의 제1상부유로를 구비하고, 단일의 가스검출부가 마련되며, 상기 가스검출부는 상기 제1상부유로와 연통되어 복수의 캡조립체를 집단적으로 검사할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 상부지그는 상기 어댑터 유로와 각각 연통되는 복수의 제2상부유로를 구비하고, 상기 가스검출부는 상기 어댑터의 수량만큼 마련되며, 상기 가스검출부는 상기 제2상부유로와 각각 연통되어 복수의 캡조립체를 개별적으로 검사할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 있어서, 상기 하부지그는 상기 하부지그의 안착부 측으로 공급되는 검사가스가 유동하는 검사가스 공급유로를 포함하고, 상기 캡조립체의 검사 후 상기 안착부 및 상기 검사가스 공급유로에 잔류하는 검사가스를 제거하기 위하여 상기 검사가스 공급유로와 연결되는 잔류가스 제거부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 따르면, 이차전지 제품의 최종 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 캔과 조립되기 이전에 불량인 캡조립체를 필터링하여 이차전지 제품의 제조 비용을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 따르면, 작업자의 번거로운 수작업을 제거할 수 있고, 캡조립체를 떼어내는 작업으로 인해 공정을 중지해야 하는 비효율성을 차단하여 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 따르면, 전체 걸림홀에 대하여 어댑터와 캡조립체의 밀착 및 분리 과정이 안정되게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛에 따르면, 양품인 캡조립체를 불량으로 오검하게 되는 문제를 해소하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 이차전지용 캡조립체의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 검사가스 검출 원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 이탈방지부를 도시한 도면이고,
도 5는 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 상부지그를 도시한 도면이고,
도 6은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 하부지그, 가스공급부 및 잔류가스 제거부를 도시한 도면이고,
도 7은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 이탈방지부의 변형례를 도시한 도면이고,
도 8은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 상부지그의 변형례를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 검사가스 검출 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 이탈방지부를 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 상부지그를 도시한 도면이고, 도 6은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 하부지그, 가스공급부 및 잔류가스 제거부를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이차전지용 캡조립체 검사유닛(100)은, 이차전지용 캡조립체의 용접 불량 여부를 검사하기 위한 것으로서, 하부지그(110), 어댑터(120), 상부지그(130), 가스공급부(140), 가스검출부(150), 이탈방지부(160) 및 잔류가스 제거부(170)를 포함한다.
상기 하부지그(110)는 캡조립체(10)가 안착되는 안착부(111)를 구비한다.
하부지그(110)에는 안착부(111)와 가스공급부(140)를 연결하는 검사가스 공급유로(112)가 형성되어 있고, 검사가스(1)는 검사가스 공급유로(112)를 통해 가스공급부(140)로부터 안착부(111) 측으로 공급된다.
상기 어댑터(120)는 하부지그(110)에 안착된 캡조립체(10)의 가장자리부를 밀착하여 캡조립체(10)와의 사이에 밀폐된 밀폐공간부(s1)를 형성하고, 밀폐공간부(s1)와 연통되는 어댑터 유로(121)를 구비한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 어댑터(120)가 결합된 상부지그(130)가 하부지그(110) 측으로 하강하면, 어댑터(120)는 하부지그의 안착부(111)에 안착된 캡조립체(10)의 가장자리부를 밀착한다. 이때, 어댑터(120)와 캡조립체(10)의 사이에는 외부로부터 밀폐된 밀폐공간부(s1)가 형성된다.
본 실시예의 어댑터(120)는 본체부(126)와, 탄성 밀착부(127)를 포함할 수 있다.
본체부(126)는 그 중앙부에 어댑터 유로(121)가 관통되게 형성되어 있고, 상부지그(130)에 나사 결합될 수 있다. 탄성 밀착부(127)는 본체부(126)의 하면으로부터 하부지그(110) 측을 향해 돌출되게 형성되고, 어댑터(120)의 하강시 캡조립체(10)의 가장자리부와 밀착되면서 내부에 밀폐공간부(s1)가 형성될 수 있도록 중공 형상으로 형성된다. 탄성 밀착부(127)와 캡조립체(10)의 밀착시 캡조립체(10)의 손상 등을 방지하기 위하여 본 실시예에서 탄성 밀착부(127)는 우레탄 등의 재질로 형성될 수 있다.
따라서, 밀폐공간부(s1)는 상부에 배치된 본체부(126), 측부에 배치된 중공 형상의 탄성 밀착부(127), 하부에 배치된 캡조립체(10)에 의해 외부로부터 밀폐된 상태를 유지할 수 있다.
상기 상부지그(130)는 그 하부면에 복수의 어댑터(120)가 결합되고, 하부지그(110) 측으로 승강한다.
밀폐공간부(s1)가 형성된 상태에서 캡조립체(10)에 대한 검사가 수행되므로, 어댑터(120)가 캡조립체(10)에 밀착될 때까지 복수의 어댑터(120)가 결합된 상부지그(130)는 하부지그(110) 측으로 하강한다. 어댑터(120)와 캡조립체(10)의 밀착에 의해 밀폐공간부(s1)가 형성되면, 밀폐공간부(s1)와 연결된 진공 펌프(미도시) 등을 이용하여 밀폐공간부(s1)가 진공 상태가 되도록 한다. 밀폐공간부(s1)가 진공 상태가 된 이후 검사가스가 공급되고 캡조립체(10)에 대한 검사가 수행된다.
이후, 캡조립체(10)에 대한 검사가 완료되면, 상부지그(130)는 하부지그(110)로부터 이격되면서 상승하고, 어댑터(120)와 캡조립체(10)가 분리되면서 밀폐공간부(s1)의 밀폐 상태는 해제된다.
상부지그(130)에는 승강구동부(미도시)가 설치되고, 승강구동부에 의해 상부지그(130)를 하부지그(110) 측으로 하강시키거나 하부지그(110)로부터 이격되게 상승시킬 수 있다. 승강구동부는 유압실린더, 공압실린더, 모터 등 일반적인 직선왕복 이송구조가 사용될 수 있다.
상부지그(130)에는 어댑터 유로(121)와 연통되는 제1상부유로(131)가 형성되어 있고, 제1상부유로(131)는 가스검출부(150)와 연결되어 있다. 도 2 및 도 5에 도시된 실시예에는 단일의 제1상부유로(131)로 도시되어 있는 바, 가스검출부(150)는 복수의 캡조립체(예를 들어, 로트(LOT) 단위의 복수의 캡조립체)를 집단적으로 검사할 수 있으며, 복수의 캡조립체(10) 중 하나가 불량인 경우 해당 로트(LOT)의 캡조립체(10) 모두를 불량 처리할 수 있다.
도 2 및 도 5의 상부지그(130)에는 어댑터 유로(121)와 연통되는 단일의 제1상부유로(131)가 형성되고 단일의 가스검출부(150)와 연결되는 것으로 도시하였으나, 제1상부유로와 가스검출부가 형성되는 수량은 변경될 수 있다.
상기 가스공급부(140)는 하부지그(110)의 안착부(111) 측으로 검사가스(1)를 공급하고, 상기 가스검출부(150)는 캡조립체(10)를 통과하여 밀폐공간부(s1) 및 어댑터 유로(121)를 경유한 검사가스(1)를 검출한다.
도 1을 참조하면, 캡플레이트(11)와 전류차단필터(12)는 용접에 의해 형성된 용접부(w)에 의해 서로 결합된다. 이때, 용접부(w)의 용접 강도가 너무 낮아 틈새가 존재하거나 용접부(w)에 크랙이 존재할 경우 검사가스가 용접부(w)를 통과할 수 있는데, 본 발명은 검사가스가 용접부(w)를 통과할 수 있는지 여부를 검출하여 캡조립체(10)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 용접부(w)에 틈새 또는 크랙이 존재할 경우, 안착부(111) 측으로 공급된 검사가스(1)는 용접부(w)의 틈새 또는 크랙을 통과하여 캡조립체(10)의 하측에서 상측으로 이동되고, 검사가스(1)는 밀폐공간부(s1), 어댑터 유로(121) 및 제1상부유로(131)를 경유하여 최종적으로 가스검출부(150)에 의해 검출된다.
이와 같이 가스검출부(150)를 통해 검출된 검출가스량이 미리 설정된 기준가스량보다 클 경우 해당 캡조립체(10)를 불량으로 판정한다. 가스검출부(150)를 통해 검출된 검출가스량이 없거나 기준가스량보다 적을 경우 해당 캡조립체(10)의 용접이 정상적으로 이루어져 용접부(w)에 틈새 또는 크랙이 없는 것으로 인지하고, 해당 캡조립체(10)를 양품으로 판정한다.
한편, 캡조립체(10)의 부품 사이에 형성된 용접부(w)의 틈새 또는 크랙은 상당히 미세하게 형성될 수 있다. 따라서, 안착부(111)에 안착된 캡조립체(10) 측으로 공기와 같이 분자량이 큰 검사가스를 공급하면 용접부(w)의 틈새 또는 크랙을 통과하지 못하여 용접부(w)에 틈새 또는 크랙이 존재함에도 불구하고 실제 불량인 캡조립체(10)를 검사하지 못하게 되는 미검 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 공기보다 분자량이 작은 검사가스(1)를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 헬륨(He) 등의 검사가스를 사용할 수 있다. 본 실시예에서 가스공급부(140)는 헬륨 가스를 공급하는 펌프 등으로 구현될 수 있고, 가스검출부(150)는 헬륨 가스 검출기 등으로 구현될 수 있다.
상기 이탈방지부(160)는 캡조립체(10)에 밀착된 어댑터(120)가 다시 상승할 때, 캡조립체(10)가 어댑터(120)에 부착되어 하부지그(110)로부터 이탈되는 것을 방지하는 것으로서, 이탈방지 플레이트(161)와, 제1탄성부재(163)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 이탈방지 플레이트(161)는 상부지그(130)로부터 이격되게 상부지그(130) 하측에 결합되고, 어댑터(120)의 수량만큼의 걸림홀(162)을 구비한다. 걸림홀(162)은 어댑터(120)는 통과할 수 있고 캡조립체(10)는 통과할 수 없는 크기로 형성될 수 있다.
캡조립체(10)에 대한 검사를 수행하기 전 어댑터의 탄성 밀착부(127)가 걸림홀(162)을 통과하여 탄성 밀착부(127)와 캡조립체(10)가 밀착될 수 있다. 이후, 캡조립체(10)에 대한 검사를 수행한 후 어댑터의 탄성 밀착부(127)는 걸림홀(162)을 통과하여 상승하지만 캡조립체(10, 점착력 등에 의해 탄성 밀착부(127)에 부착되어 있을 수 있음)는 걸림홀(162)을 통과하지 못하고 걸려 하부지그의 안착부(111)에 남게 되며, 어댑터(120)와 캡조립체(10)가 완전히 분리될 수 있다.
검사가 완료된 캡조립체(10)는 다음 공정을 위해 복수의 캡조립체(10)로 구성된 로트(LOT) 단위로 한꺼번에 이동되어야 하는데, 일부 캡조립체(10)가 어댑터(120)에 부착되어 함께 상승할 경우 작업자가 일일이 수작업으로 이를 떼어내어 다시 하부지그(110)로 옮겨야 하는 불편함이 발생할 수 있다.
본 발명에서는 상술한 바와 같이 이탈방지부(160)를 이용함으로써, 어댑터(120)에 밀착된 캡조립체(10)가 검사가 완료된 후 어댑터(120)에 부착되어 함께 상승하는 것을 방지하여 작업자의 번거로운 수작업을 제거할 수 있고, 캡조립체(10)를 떼어내는 작업으로 인해 공정을 중지해야 하는 비효율성을 차단하여 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
제1탄성부재(163)는 이탈방지 플레이트(161)의 측부에 설치되고, 이탈방지 플레이트(161)와 하부지그(110)가 면접촉되도록 이탈방지 플레이트(161)의 틸팅각을 조절할 수 있다.
어댑터(120)와 캡조립체(10)의 밀착 및 분리시 이탈방지 플레이트(161)와 하부지그(110)는 평행을 유지하는 것이 바람직하다. 서로 면접촉되지 않고 어긋나게 배치될 경우 일부 걸림홀(162)에서는 어댑터(120)가 걸리는 문제도 발생할 수 있다.
따라서, 이탈방지 플레이트(161)의 측부에 설치된 복수의 제1탄성부재(163)에 의해 이탈방지 플레이트(161)와 하부지그(110)가 서로 면접촉될 수 있고, 이를 통해 이탈방지 플레이트(161)에 형성된 전체 걸림홀(162)에 대하여 어댑터(120)와 캡조립체(10)의 밀착 및 분리 과정이 안정되게 이루어질 수 있다.
상기 잔류가스 제거부(170)는 검사가스 공급유로(112)와 연결되고, 캡조립체(10)의 검사 후 안착부(111) 및 검사가스 공급유로(112)에 잔류하는 검사가스를 제거한다. 본 실시예에서 잔류가스 제거부(170)는 진공 펌프 등으로 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 캡조립체(10)의 검사 후 안착부(111) 및 검사가스 공급유로(112)에 검사가스가 잔류하게 되면, 잔류한 검사가스는 안착부(111)의 상부, 즉 하부지그(110)와 어댑터(120) 사이의 공간으로 누출될 수 있다. 이와 같이 누출된 검사가스는 다음 캡조립체(10)의 검사를 위하여 밀폐공간부(s1)가 형성될 때 밀폐공간부(s1)로 흘러 들어가 가스검출부(150)에 의해 검출될 위험이 있다.
즉, 현재 검사중인 캡조립체(10)의 용접부(w)는 정상 용접되어 캡조립체(10)를 통과한 검사가스가 없음에도 불구하고, 이전 캡조립체(10)의 검사에 사용되고 남은 잔류가스가 밀폐공간부(s1)로 흘러 들어가 양품인 캡조립체(10)를 불량으로 오검하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 잔류가스 제거부(170)를 이용하여 캡조립체(10)의 검사 후 안착부(111) 및 검사가스 공급유로(112)에 잔류하는 검사가스를 완전히 제거함으로써, 양품인 캡조립체(10)를 불량으로 오검하게 되는 문제를 해소하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
밸브 등을 이용하여 가스공급부(140)와 잔류가스 제거부(170)를 하부지그(110)에 병렬 형태로 연결함으로써, 검사가스 공급시에는 가스공급부(140)와 검사가스 공급유로(112)가 연결되도록 하고, 잔류가스 제거시에는 잔류가스 제거부(170)와 검사가스 공급유로(112)가 연결되도록 할 수 있다.
한편, 도 7은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 이탈방지부의 변형례를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 변형례의 이탈방지부(260)는 핀부재(261)와, 제2탄성부재(262)를 포함할 수 있다. 핀부재(261)는 어댑터(120)의 중앙부에서 어댑터(120)의 하면으로부터 돌출되게 설치될 수 있고, 제2탄성부재(262)는 핀부재(261)를 어댑터(120)의 하측으로 탄성가압하도록 설치될 수 있다.
캡조립체(10)에 대한 검사를 수행하는 동안, 어댑터(120)는 캡조립체(10)에 밀착되어 밀폐공간부(s1)가 형성되고, 핀부재(261)는 캡조립체(10)에 접촉되면서 제2탄성부재(262)는 수축된다. 캡조립체(10)에 대한 검사를 수행한 후에는, 어댑터(120)는 상승되고, 제2탄성부재(262)는 신장되면서 핀부재(261)는 어댑터(120)로부터 멀어지는 방향으로 캡조립체(10)를 밀어줄 수 있어 캡조립체(10)는 하부지그의 안착부(111)에 남게 된다.
한편, 도 8은 도 2의 이차전지용 캡조립체 검사유닛의 상부지그의 변형례를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 상부지그에는 단일의 제1상부유로(131)에 단일의 가스검출부(150)와 연결되는 것으로 도시하였으나, 도 8을 참조하면, 본 변형례의 상부지그는 복수의 제2상부유로(231)를 구비할 수 있다.
상부지그(130)에는 복수의 어댑터 유로(121)와 각각 연통되는 복수의 제2상부유로(231)가 형성되어 있고, 가스검출부(150)는 어댑터(120)의 수량만큼 마련되어 제2상부유로(231)에 각각 연결될 수 있다.
본 변형례의 가스검출부(150)는 복수의 캡조립체(예를 들어, 로트(LOT) 단위의 복수의 캡조립체) 각각에 대하여 개별적으로 검사할 수 있으며, 기준가스량 이상이 검출된 캡조립체(10)에 대해서만 불량 처리하고, 나머지 캡조립체는 양품 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛은, 이차전지용 캡조립체에 검사가스를 통과시켜 이차전지용 캡조립체의 용접 불량 여부를 판별함으로써, 이차전지 제품의 최종 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 캔과 조립되기 이전에 불량인 캡조립체를 필터링하여 이차전지 제품의 제조 비용을 현저히 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛은, 어댑터에 밀착된 캡조립체가 검사가 완료된 후 어댑터에 부착되어 함께 상승하는 것을 방지함으로써, 작업자의 번거로운 수작업을 제거할 수 있고, 캡조립체를 떼어내는 작업으로 인해 공정을 중지해야 하는 비효율성을 차단하여 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛은, 탄성부재를 이용하여 이탈방지 플레이트와 하부지그가 서로 면접촉되게 함으로써, 전체 걸림홀에 대하여 어댑터와 캡조립체의 밀착 및 분리 과정이 안정되게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 이차전지용 캡조립체 검사유닛은, 잔류가스 제거부를 이용하여 캡조립체의 검사 후 잔류하는 검사가스를 외부로 완전히 배출함으로써, 양품인 캡조립체를 불량으로 오검하게 되는 문제를 해소하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 이차전지용 캡조립체 검사유닛
110 : 하부지그
120 : 어댑터
130 : 상부지그
140 : 가스공급부
150 : 가스검출부

Claims (11)

  1. 캡조립체가 안착되는 안착부를 구비하는 하부지그;
    상기 하부지그에 안착된 캡조립체의 가장자리부를 밀착하여 상기 캡조립체와의 사이에 밀폐된 밀폐공간부를 형성하고, 상기 밀폐공간부와 연통되게 형성된 어댑터 유로를 구비하는 어댑터;
    복수의 어댑터가 결합되고, 상기 하부지그 측으로 승강하는 상부지그;
    상기 캡조립체에 밀착된 어댑터가 다시 상승할 때, 상기 캡조립체가 상기 어댑터에 부착되어 상기 하부지그로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부;
    상기 하부지그의 안착부 측으로 검사가스를 공급하는 가스공급부; 및
    상기 캡조립체를 통과하여 상기 밀폐공간부 및 상기 어댑터 유로를 경유한 검사가스를 검출하는 가스검출부;를 포함하고,
    상기 이탈방지부는, 상기 상부지그로부터 이격되게 상기 상부지그 하측에 결합되고, 상기 어댑터를 통과할 수 있고, 상기 캡조립체는 통과할 수 없는 크기의 걸림홀을 구비하는 이탈방지 플레이트와, 상기 이탈방지 플레이트의 양측부에 각각 설치되고, 상기 이탈방지 플레이트와 상기 하부지그가 면접촉되도록 상기 이탈방지 플레이트의 틸팅각을 조절하기 위한 제1탄성부재를 포함하며,
    상기 가스검출부를 통해 검출된 검출가스량이 미리 설정된 기준가스량보다 클 경우 상기 캡조립체를 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사가스는 공기보다 분자량이 작은 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검사가스는 헬륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터는, 상기 어댑터 유로가 관통되게 형성된 본체부와, 상기 본체부의 하면으로부터 돌출되게 형성되고 상기 어댑터의 하강시 상기 캡조립체와 밀착되는 중공 형상의 탄성 밀착부를 포함하고,
    상기 밀폐공간부는 상기 본체부, 상기 탄성 밀착부 및 상기 캡조립체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부지그는 상기 어댑터 유로와 연통되는 단일의 제1상부유로를 구비하고,
    단일의 가스검출부가 마련되며,
    상기 가스검출부는 상기 제1상부유로와 연통되어 복수의 캡조립체를 집단적으로 검사하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부지그는 상기 어댑터 유로와 각각 연통되는 복수의 제2상부유로를 구비하고,
    상기 가스검출부는 상기 어댑터의 수량만큼 마련되며,
    상기 가스검출부는 상기 제2상부유로와 각각 연통되어 복수의 캡조립체를 개별적으로 검사하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하부지그는 상기 하부지그의 안착부 측으로 공급되는 검사가스가 유동하는 검사가스 공급유로를 포함하고,
    상기 캡조립체의 검사 후 상기 안착부 및 상기 검사가스 공급유로에 잔류하는 검사가스를 제거하기 위하여 상기 검사가스 공급유로와 연결되는 잔류가스 제거부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체 검사유닛.
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