KR20060034127A - 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법 - Google Patents

전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060034127A
KR20060034127A KR1020040083271A KR20040083271A KR20060034127A KR 20060034127 A KR20060034127 A KR 20060034127A KR 1020040083271 A KR1020040083271 A KR 1020040083271A KR 20040083271 A KR20040083271 A KR 20040083271A KR 20060034127 A KR20060034127 A KR 20060034127A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
defect
current collector
active material
electrode current
material layer
Prior art date
Application number
KR1020040083271A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100601568B1 (ko
Inventor
강석범
하시모토시게끼
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040083271A priority Critical patent/KR100601568B1/ko
Publication of KR20060034127A publication Critical patent/KR20060034127A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100601568B1 publication Critical patent/KR100601568B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

전극 집전체 검사장치는 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서, 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛과, 결함검출유닛을 통해 결함이 검출된 전극 집전체의 무지부에 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛을 포함하며, 결함마킹유닛에 의해 마킹된 결함마크를 검출하는 결함마크 검출유닛을 더 포함하므로 전극 집전체에 도포된 전극 활물질층이 불량인 경우 무지부에 결함마크를 형성하여 결함이 발생된 전극 집전체가 전극 조립체에 적용되기 전에 제거되므로 전지의 불량을 방지하는 효과가 있다.
전극 집전체, 전극 활물질층, 무지부, 결함, 불량

Description

전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법 {TEST DEVICE OF ELECTRODE COLLECTOR AND TEST METHOD USING THE SAME}
도 1은 일반적인 전극 집전체에 활물질을 코팅하는 것을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 전극 집전체의 완성품을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 전극 집전체를 도시한 도면,
도 5a,5b,5c,5d는 본 발명에 따른 전극 집전체 검색장치에 의해 마킹된 결함마크의 실시예들을 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 이용한 검사방법을 도시한 순서도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
110 : 전극 집전체 130 : 전극 활물질층
135 : 슬리팅 라인 150: 무지부
170 : 결함마크 210 : 결함검출유닛
211 : 촬상부 213 : 제어부
220 : 결함마킹유닛 221 : 검색부
223 : 마킹부 230 : 결함마크 검출유닛
본 발명은 전극 집전체의 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 집전체에 전극활물질층이 코팅될 때 발생된 결함을 검출하기 위한 전극 집전체의 검사장치에 관한 것이다.
최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.
전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차 전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.
특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
통상적으로, 리튬 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있으며, 이차전지용 케이스와, 케이스의 내부에 수용되는 전극 조립체와, 케이스를 마감하는 캡 조립체로 구성된다.
이러한 리튬 이차 전지의 전극은 대개 금속박이나 금속 메시(Mesh)로 이루어진 집전체 표면에 전극 활물질을 포함하는 슬러리를 도포함으로써 이루어진다. 슬러리는 용매와 가소제, 전극 활물질, 바인더 등을 섞는 방법으로 형성된다.
전극 집전체로는 음극의 경우 탄소재인 구리가 양극의 경우 리튬계 산화물인 알미늄이 주로 사용되며, 바인더로는 PVDF(Poly vinylidene fluoride)와 SBR(Stylene butadiene rubber), 용매로는 아세톤, NMP(N-메칠프롤리돈) 등이 사용될 수 있다. 한편 용매로 물이 사용되는 경우도 있다.
도 1은 일반적인 전극 집전체에 활물질을 코팅하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 이 도면을 참조하면, 전극 집전체에 전극 활물질을 코팅할 때는 권출기(미도시)에서 통상 롤형으로 감겨 일정 너비로 공급되는 전극 집전체(10)가 평면상으로 풀리면서 슬릿 다이(20:Slit die)의 하부에 위치한 건조기(50)를 거쳐 권취기에 다시 감기게 된다.
슬릿 다이(20)는 도시되지 않은 슬러리 탱크에서 슬러리를 공급받아 슬릿 형태로 길게 형성된 다이를 통해 슬러리를 고르게 뿌려주는 역할을 한다. 슬릿 다이(20)의 아래로 전극 집전체(10)가 일정하게 지나가므로 전극 집전체(10)의 표면에는 일정 두께의 활물질층(30)이 형성된다.
슬러리는 용매를 많이 포함하는 유동상태이므로 건조기(50)에서는 열풍을 보내 슬러리의 용매를 휘발시켜 제거하고, 슬러리는 바인더의 작용으로 전극 집전체에 상당한 강도로 부착된다. 미설명부호 40은 전극 집전체(10)를 이동시키는 풀리이다.
전극 집전체(10)에 활물질층(30)을 코팅할 때 활물질층(30)은 하나의 전극을 형성하는 데 필요한 길이만큼씩 코팅되고, 활물질층(30)이 코팅된 코팅부와 코팅부 사이에는 탭을 용접하는 등 필요성에 의해 활물질층(30)이 코팅되지 않는 무지부가 마련된다. 즉, 전극 집전체(10) 전체로 볼 때 활물질층(30)과 무지부가 번갈아 위치된다.
그런데, 이러한 전극 집전체(10)는 슬릿 다이(20)에서 공급된 슬러리가 전극 집전체(10)에 도포되는 과정에서 이물질이 함께 도포되어 오염되거나, 슬러리가 도포되면서 기포가 발생하는 등에 의해 도포된 전극활물질층(10)에 핀홀(Pinhole)이나 스트릭(Streak)이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 결함이 발생한 전극 집전체(10)를 사용하여 전지가 생산되면 전지의 불량을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극 집전체에 코팅되는 전극 활물질층 코팅 단계에서 전극 활물질층의 결함 존재유무를 검출할 수 있는 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서, 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛과, 상기 결함검출유닛은 결함이 검출된 상기 전극 집전체에 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛을 포함하는 전극 집전체 검사장치를 제공한다.
또한, 상기 결함마킹유닛에 의해 마킹된 상기 결함마크를 검색하는 결함마크 검색유닛을 더 포함한다.
상기 결함검출유닛은 상기 전극 집전체에 코팅된 전극 활물질층을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에서 촬상된 영상을 전송받아 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하여 상기 결함마킹유닛으로 작동신호를 전송시키는 제어부를 포함한다.
상기 결함마킹유닛은 상기 결함마크를 마킹하는 마킹부와 상기 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 검색부를 포함한다.
상기 마킹부는 상기 무지부에 상기 결함마크를 마킹하되, 상기 결함마크는 상기 슬리팅 라인에 마킹되지 않는 것이 바람직하다.
상기 결함마크는 상기 전극 활물질층의 종단부로부터 상기 무지부의 75% 이내의 영역에 마킹되며, 상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것이 바람직하다.
상기 마킹부는 상기 결함마크를 휘발성 잉크 또는 UV 잉크를 사용하는 잉크젯방식이거나 레이저방식 또는 펀칭방식으로 형성하는 것이 바람직하며 상기 펀칭방식은 음각 펀칭인 것이 바람직하다.
상기 검색부는 상기 전극 조립체의 일측을 이동하며 상기 무지부의 위치를 검색하는 위치센서이고, 상기 결함마크 검출유닛은 결함마크를 검색하는 마크검색센서인 것이 바람직하다. 이때, 상기 위치센서가 이동되는 구간에는 상기 결함마크가 마킹되지 않는 것이 바람직하다.
상기 결함마크 검색유닛은 상기 결함마킹유닛이 작동중에는 오프된 것이 바람직하다.
상기 전극 집전체의 양면에 전극 활물질층이 코팅되면, 상기 결함검출유닛과, 상기 결함마킹유닛 및 상기 결함마크 검출유닛은 양면에 각각 설치된 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 분할을 위한 슬리팅 라인이 포함된 전극 집전체에 무지부만큼 일정한 간격을 두고 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하는 단계와 코팅된 상기 전극 활물질층을 촬상하는 단계와, 촬상된 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 단계와, 결함이 발생된 상기 전극 활물질층을 검출하기 위한 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 단계와, 상기 결함마크를 마킹하는 단계와, 상기 전극 집전체를 분할하는 단계와, 상기 결함마크가 마킹된 상기 전극 집전체를 폐기하는 단계 및 결함이 발생되지 않으면 다음 전극 활물질층을 촬상하는 단계를 포함하는 전극 집전체 검사방법을 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전극 집전체의 완성품을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치를 도사한 도면이다. 이들 도면을 참조하면, 이차 전지는 이차 전지용 케이스가 구비되어 케이스의 내부에 전극 조립체와 전해질을 수납한 후 캡 조립체로 마감되는데, 케이스에 수납되는 전극 조립체는 각각 다른 극성을 갖는 전극 집전체(100) 사이에 세퍼레이터가 개재되어 권취된다.
전극 집전체(110)는 풀리에 의해 이동되면서 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층(130)이 코팅되고, 전극 활물질층(130)의 양측 단부에는 전극탭(115)을 설치할 수 있도록 각각 소정의 간격으로 전극 활물질층(130)이 코팅되지 않는 무지부(150)가 마련된다.
또한, 전극 집전체(110)는 그 길이가 대략 1000m 정도이고, 그 폭이 대략 600mm 정도로 형성되므로 전극 집전체(110)에는 순차적으로 다수의 전극 활물질층(30)이 코팅된 후, 권취되었다가 다시 펼쳐 전극 조립체를 구성할 수 있도록 분할된다.
이때, 전극 집전체(110)의 분할은 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 권취되고, 권취된 상태에서 전극 집전체(130)를 분할하기 위해 마련된 슬리팅 라인(135) 에 의해 가로로 분할된다. 이후, 코팅된 전극 활물질층(130)을 하나씩 분할하는 세로분할은 전극 활물질층(130)의 일측 무지부(150)에 전극탭(115)이 설치될 수 있도록 소정의 간격을 두고 무지부(150)가 분할된다.
여기서, 전극 집전체(110)에 코팅된 전극 활물질층(130)의 불량을 검출하는 전극 집전체 검사장치(200)는 전극 활물질층(130)에 이물질이 포함되어 오염되거나, 핀홀 또는 스트릭의 발생 등으로 인해 유발되는 전극 활물질층(130)의 결함을 검출하는 결함검출유닛(210)과, 결함검출유닛(210)을 통해 결함(E)이 검출된 전극 집전체(110)에 결함마크(170)를 마킹하는 결함마킹유닛(220)을 포함하여 이루어진다.
이때, 결함마킹유닛(220)에 의해 마킹된 결함마크(170)는 육안으로 구분능하다. 그러나 이를 자동화하기 위해 결함마킹유닛(220)에 의해 마킹된 결함마크(170)를 검색하는 결함마크 검색유닛(230)이 추가로 설치되며, 결함마크 검색유닛(230)은 전극 집전체(110)가 세로분할될 때 작동되는 것이 바람직하다.
결함검출유닛(210)은 전극집전체(110)에 도포된 전극 활물질층(130)을 영상으로 촬상하는 촬상부(211)와, 촬상부(211)에서 촬상된 영상을 전송받아 전극 활물질층(130)의 결함(E)을 검출하여 결함마크(170)를 마킹하는 결함마킹유닛(220)으로 작동신호를 전송시키는 제어부(213)를 포함한다.
결함마킹유닛(220)은 전극 집전체(110)에 마련된 슬리팅 라인(135)을 제외한 무지부(150)에 결함마크(170)를 마킹할 수 있다.
즉, 전극 활물질층(130)이 도포된 전극 집전체(110)는 슬리팅 라인(135)에 의해 다수개로 분할되므로 슬리팅 라인(135) 상에 결함마크(170)가 형성되면, 슬리팅 라인(135)과 인접한 두 개의 전극 집전체(110)에 결함마크(170)가 형성되는 것이다. 따라서, 전극 집전체(110)가 분할된 후에 결함(E)이 발생된 일측의 전극 집전체(110)가 폐기됨은 물론이고, 결함(E)은 발생되지 않았으나 결함마크(170)가 마킹됨에 따라 후술될 결함마크 검색유닛(230)에 의해 결함마크(170)가 검색된 타측의 전극 집전체(110)도 폐기된다.
결함마킹유닛(220)의 검색부(221)는 결함마킹유닛(220)이 무지부(150)의 위치를 검색할 수 있도록 위치센서로 된 것이 바람직하다. 위치센서는 RGB 컬러 방식을 기반으로 하며 무지부(150)의 분광반사율을 이용하여 무지부(150)의 위치를 검색하도록 된다.
이때, 위치센서는 슬리팅 라인(135)으로 분할된 전극 집전체(110)이 일측을 이동하며 무지부(150)를 검색하므로 결함마크(170)는 위치센서가 이동되는 구간(C)에는 마킹되지 않는 것이 바람직하다.
한편, 전극 집전체(110)는 전극 활물질층(130)이 순차적으로 코팅되므로, 코팅된 전극 활물질층(130)과 전극 활물질층(130) 사이에는 무지부(150)가 마련되는데, 무지부(150)는 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 슬리팅 라인(135)에 의해 분할될 때, 전극탭(115)이 설치되는 쪽은 무지부(150)의 영역이 먼저 코팅된 전극 활물질층(130)의 끝단부와 다음 코팅된 전극 활물질층(130)의 시작되는 단부까지로 된 전체 무지부(150)의 75%정도가 되도록 분할된다. 따라서, 결합마크(170)는 무지부(150)의 75% 이내의 영역(M)에 마킹되는 것이 바람직하다.
이때, 결함마크(170)는 무지부(150)의 75% 이내의 영역(M)을 벗어나게 되면, 결함마크(170)는 전극 집전체(110)가 슬리팅 라인(135)으로 분할되었을 때 결함(E)이 발생한 전극 활물질층(130)의 측방에 있는 전극 활물질층(130)의 전극 집전체(110)에 결함마크(170)가 위치되게 된다.
결함마킹유닛(220)은 잉크젯 방식이나 레이저방식 및 펀칭방식으로 결함마크(170)를 형성할 수 있다.
잉크젯 방식은 도 5a에 도시된 바와 같이, 전극 활물질층(130)이 도포되는 것과 같이 잉크가 분사되는 홀을 통해 결함마크(170)의 형태로 잉크를 뿌려주는 형식이다. 따라서, 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 단시간에 건조 가능한 휘발성 잉크인 것이 바람직하다.
레이저방식은 도 5b에 도시된 바와 같이, 결함마크(170)가 형성될 부분을 레이저빔으로 태워 홈을 형성하는 방식이다.
펀칭방식은 도 5c에 도시된 바와 같이, 결함마크(170)가 형성될 부분에 펀치(Punch)로 천공하는 방식으로 천공에 의한 찌꺼기 발생을 줄여 주기 위해 도 5d에 도시된 바와 같이, 결함마크(170)의 윤곽만 오목하게 펀칭되는 음각펀칭이 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 결함마크(170)는 풀리에 안착되어 이동되는 전극 집전체(110)의 이동속도가 대략 분당 50m 정도이므로 전극 집전체(110)가 이동될 때에도 결함마크(170)를 검색할 수 있도록 그 사이즈가 10mm×40mm 이상의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
결함마크 검출유닛(230)은 무지부(150)에 상기와 같이 형성된 결함마크(170)를 검색할 수 있는 것으로서, 전술한 위치센서로 찾아낸 무지부(150)를 검색한다. 이때, 광량 반사방식에 의해 반사되는 광량에 따라 결함마크(170)를 센싱하며, 전술한 위치센서와 같이 RGB 컬러 방식으로 작동되어도 무방하다.
이때, 결함마크 검출유닛(230)은 전극활물질층(130)의 결함(E)을 찾는 결함검출유닛(220)이 무지부(150)를 검색하는 동안에는 작동되지 않는 것이 바람직하다.
한편, 전극 집전체(110)의 양면에 전극 활물질층(130)이 코팅되면, 결함검출유닛(210)과, 결함마킹유닛(220) 및 상기 결함마크 검출유닛(230)은 전극 활물질층(130)의 양면에 각각 설치된 것이 바람직하다.
또한, 전극 활물질층(130)의 양면에서 결함(E)이 발생되면 결함마킹유닛(220)은 전극 활물질층(130)의 일면에만 결함마크(170)를 마킹하는 것이 바람직하다.
이하에서는 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 전극 집전체 검사장치를 이용한 전극 집전체 검사방법을 상세히 설명한다.
먼저, 전극집전체(110)는 풀리에 안착되어 이동됨과 아울러, 슬릿다이를 통해 슬리리를 공급받아 전극 활물질층(130)이 코팅된다. 전극 활물질층(130)이 코팅됨과 동시에 결함검출유닛(210)의 촬상부(211)는 전극 활물질층(130)을 촬상한다.(S310)
전극 활물질층(130)을 촬상한 영상은 제어부(213)로 전송되고, 제어부(213) 는 영상을 통해 전극 활물질층(130)의 결함발생유무를 검색한다.(S320)
전극 활물질층(130)의 결함(E)이 발생되면, 결함마킹유닛(220)의 검색부(221)를 작동시켜 결함마크(170)를 마킹할 무지부(150)를 검색한다. 이때, 위치센서는 무지부(150)의 컬러를 검색한다.(S330)
결함마크(170)가 마킹될 무지부(150)의 위치가 검색되면, 마킹부(223)는 결함마크(170)를 마킹한다. 이때, 마킹부(223)는 휘발성 잉크 또는 UV 잉크를 분사하여 결함마크(170)를 형성하는 잉크젯방식이나, 레이저 빔에 의해 마킹할 위치를 태워 홈을 형성하는 레이저 방식이나, 펀치에 의해 마킹할 위치를 펀칭하는 펀칭방식으로 마킹할 수 있다. 펀칭방식을 사용할 때는 음각 펀칭을 사용하여 펀칭에 의해 유발되는 찌꺼기를 최소화하는 것이 바람직하다.
여기서, 결함마크(170)는 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)의 끝단부에서 다음 코팅되는 전극 활물질층(130)의 시작단부까지 전체 무지부(150)의 길이 중 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)에서 75% 이내의 영역(M)에 마킹되어야 한다. 이는 무지부(150)가 분할되었을 때, 다음 전극 활물질층(130)의 무지부(150)를 확보하면서 전극탭(115)이 설치되기 위해 필요한 무지부(150)의 최대영역을 확보하기 위함이다.(S340)
전극 활물질층(130)이 코팅되는 전극 집전체(110)는 그 길이가 1000m고, 그 폭이 600mm로 구성되므로 분할되어 사용된다. 따라서, 일정한 간격으로 전극 활물질층(130)이 코팅되고, 결함(E)이 발견된 전극 활물질층(130)의 무지부(150)에 결함마크(170)가 마킹된 전극 집전체(110)는 전극 활물질층(130)이 코팅된 후 권취기 에 의해 권취된 상태에서 슬리팅 라인(135)에 의해 각각 가로분할된다.
다음, 가로분할 된 전극 집전체(110)는 권취상태에서 다시 펼쳐져 전극탭(115)이 설치되도록 전극 활물질층(130)을 중심으로 일측의 무지부(150)가 길게 형성되도록 세로분할 된다.(S350)
다음, 분할된 전극 집전체(110)는 결함마크 검출유닛(230)에 의해 결함마크(170)가 마킹된 전극 집전체(110)를 검출한다.(S360)
다음, 결함마크(170)가 검색된 전극 집전체(110)는 폐기된다.(S370)
따라서, 전극 집전체(110)의 전극 활물질층(130)은 전극 집전체(110)의 조립에 적용되기 전에 폐기된다.
이러한 본 발명에 따른 전극 집전체 검사장치 및 이를 이용한 검사방법에 의해 전극 집전체에 도포된 전극 활물질층이 불량인 경우 결함이 발생된 전극 집전체의 무지부에 결함마크를 마킹함으로써, 결함이 발견된 전극 집전체를 조기에 발견할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전극 집전체가 조기에 발견됨에 따라, 전극 조립체에 적용되기 전에 제거되므로 전지의 불량을 방지하는 효과가 있다.

Claims (35)

  1. 적어도 일면에 일정한 간격을 두고 전극 활물질층이 코팅되고, 전극 활물질층이 코팅되지 않는 무지부가 포함되며, 슬리팅 라인에 의해 다수개로 분할되는 전극 집전체를 검사하는 장치에 있어서,
    상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 결함검출유닛; 및
    상기 결함검출유닛을 통해 결함이 검출된 상기 전극 집전체의 무지부에 결함마크를 마킹하는 결함마킹유닛;을 포함하는 전극 집전체 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 결함마킹유닛은 마킹된 상기 결함마크를 검출하는 결함마크 검출유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 결함검출유닛은 상기 전극 집전체에 코팅된 전극 활물질층을 촬상하는 촬상부;와,
    상기 촬상부에서 촬상된 영상을 전송받아 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하여 상기 결함마킹유닛으로 작동신호를 전송시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 결함마킹유닛은 상기 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 검색부;와,
    상기 검색부에 의해 검색된 위치에 상기 결함마크를 마킹하는 마킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결함마크는 상기 슬리팅 라인에 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 결함마크는 상기 전극 활물질층의 종단부로부터 상기 무지부의 75% 이내의 영역에 마킹된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 마킹부는 상기 결함마크를 잉크젯방식으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 휘발성인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 UV 잉크인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 마킹부는 상기 결함마크를 레이저방식으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  12. 제 4항에 있어서,
    상기 마킹부는 상기 결함마크를 펀칭방식으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 펀칭방식은 음각 펀칭인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  14. 제 4항에 있어서,
    상기 검색부는 상기 전극 조립체의 일측을 이동하며 상기 무지부의 위치를 검색하는 위치센서인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 결함마크는 상기 위치센서가 상기 무지부의 일측을 이동하는 구간에는 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  16. 제 2항에 있어서,
    상기 결함마크 검출유닛은 상기 결함마크를 센싱하는 마크검색센서인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 결함마크 검출유닛은 상기 결함마킹유닛이 작동중에는 오프된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  18. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 집전체의 양면에 상기 전극 활물질층이 코팅되면, 상기 결함검출유닛과, 상기 결함마킹유닛 및 상기 결함마크 검출유닛은 상기 전극 집전체의 양면에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 전극 활물질층의 양면에서 결함이 발생되면 상기 결함마킹유닛은 상기 전극 활물질층의 일면에만 상기 결함마크를 마킹하는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사장치.
  20. 전극 집전체에 무지부만큼 일정한 간격을 두고 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하는 단계;
    코팅된 상기 전극 활물질층을 촬상하는 단계;
    촬상된 상기 전극 활물질층의 결함을 검출하는 단계;
    결함이 발생된 상기 전극 활물질층을 검출하기 위한 결함마크를 마킹할 위치를 검색하는 단계; 및
    상기 결함마크를 상기 무지부에 마킹하는 단계;를 포함하는 전극 집전체 검사방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 전극 집전체를 분할하는 단계;
    상기 결함마크가 마킹된 상기 전극 집전체를 폐기하는 단계; 및
    결함이 발생되지 않으면 다음 전극 활물질층을 촬상하는 단계;를 더 포함하는 전극 집전체 검사방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크는 분할되는 위치에 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크는 상기 전극 활물질층의 종단부로부터 상기 무지부의 75% 이내의 역역에 마킹된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크의 사이즈는 10mm×40mm 이상의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  25. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크는 잉크젯 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 휘발성인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 잉크젯 방식에 사용되는 잉크는 UV 잉크인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  28. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크는 레이저방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  29. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크는 펀칭방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 펀칭방식은 음각 펀칭인 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  31. 제 20항에 있어서,
    상기 결함마크의 마킹위치는 상기 무지부의 일측을 이동하는 위치센서에 의해 마킹될 위치가 검색되는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 결함마크는 상기 위치센서의 이동구간에는 마킹되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  33. 제 21항에 있어서,
    상기 결함마크는 마크검색센서에 의해 검색되는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 마크검색센서는 상기 위치센서의 작동중에는 오프된 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
  35. 제 20항에 있어서,
    상기 전극 집전체의 양면에 상기 전극 활물질층이 코팅되면 상기 전극 활물질층의 양면에서 결함이 발생되어도 상기 전극 활물질층의 일면에만 상기 결함마크를 마킹되는 것을 특징으로 하는 전극 집전체 검사방법.
KR1020040083271A 2004-10-18 2004-10-18 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법 KR100601568B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040083271A KR100601568B1 (ko) 2004-10-18 2004-10-18 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040083271A KR100601568B1 (ko) 2004-10-18 2004-10-18 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060034127A true KR20060034127A (ko) 2006-04-21
KR100601568B1 KR100601568B1 (ko) 2006-07-19

Family

ID=37143049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040083271A KR100601568B1 (ko) 2004-10-18 2004-10-18 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100601568B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100853027B1 (ko) * 2007-04-19 2008-08-20 씨아이에스(주) 이차전지용 전극의 자동 라벨링 장치
DE102013209887A1 (de) * 2013-05-28 2014-12-04 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Handhaben von Elektrodenmaterial, Elektrode und Energiespeicher
US20200156128A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-21 Lg Chem, Ltd. Electrode Rolling Apparatus Having Heating Unit for Heating Non-Coated Portion and Electrode Manufacturing System Comprising the Same
KR20220051699A (ko) * 2020-10-19 2022-04-26 엘지전자 주식회사 불량 셀 마킹 장치 및 마킹 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9905838B2 (en) * 2011-08-30 2018-02-27 Gs Yuasa International Ltd. Electrode and method of manufacturing the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103905A (ja) 1996-06-13 1998-01-06 Toshiba Corp 電極部材の外観検査装置
KR200208537Y1 (ko) * 1998-07-07 2001-04-02 정태령 직물검사시스템에서의 불량표시장치
KR20010055922A (ko) * 1999-12-13 2001-07-04 마이클 디. 오브라이언 반도체 패키지의 불량 표시 장치 및 방법
JP2002156211A (ja) 2000-11-21 2002-05-31 Sony Corp 画像処理による製品検査方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100853027B1 (ko) * 2007-04-19 2008-08-20 씨아이에스(주) 이차전지용 전극의 자동 라벨링 장치
DE102013209887A1 (de) * 2013-05-28 2014-12-04 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Handhaben von Elektrodenmaterial, Elektrode und Energiespeicher
US20200156128A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-21 Lg Chem, Ltd. Electrode Rolling Apparatus Having Heating Unit for Heating Non-Coated Portion and Electrode Manufacturing System Comprising the Same
KR20200059001A (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 주식회사 엘지화학 무지부의 가열을 위한 가열 유닛을 구비하는 전극 압연 장치 및 이를 포함하는 전극 제조 시스템
US11103905B2 (en) * 2018-11-20 2021-08-31 Lg Chem, Ltd. Electrode rolling apparatus having heating unit for heating non-coated portion and electrode manufacturing system comprising the same
KR20220051699A (ko) * 2020-10-19 2022-04-26 엘지전자 주식회사 불량 셀 마킹 장치 및 마킹 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100601568B1 (ko) 2006-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10168285B2 (en) Production method for separator sheet, production method for separator, separator sheet wound body, and separator sheet production device
KR101222218B1 (ko) 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
US11287478B2 (en) Method and apparatus for detecting damage of battery separator
KR101182956B1 (ko) 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
CN108414523B (zh) 检查装置和卷绕装置
WO2011078229A1 (ja) 電極製造システム
CN108695559B (zh) 检查装置和卷绕装置
JP2018113198A (ja) 検査装置及び巻回装置
KR102545613B1 (ko) 세퍼레이터 권회체, 전지의 제조 방법, 및 세퍼레이터 권회체의 제조 방법
KR102465777B1 (ko) 전극조립체의 제조방법 및 제조장치
KR100601568B1 (ko) 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR100601567B1 (ko) 전극 집전체의 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR101201124B1 (ko) 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법
US20230349834A1 (en) Electrode Sheet Defect Detection System
KR102558461B1 (ko) 전극조립체의 제조방법 및 제조장치
JP2012243474A (ja) 電池とその製造方法および電極板補修装置
KR101106335B1 (ko) 전극 집전체의 검사장치
JP7014512B2 (ja) 電池用セパレータの製造方法及び電池用セパレータ製造装置
CN107405642B (zh) 膜制造装置、膜卷绕体制造装置、膜制造方法及膜卷绕体制造方法
KR101719694B1 (ko) 전극 활물질층의 엣지 코팅 장치 및 이를 이용한 이차전지용 전극 제조 방법
KR20170058896A (ko) 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치
KR20210048327A (ko) 이차전지용 전극의 불량 검사 방법, 불량 전극의 판별 및 제거방법, 이차전지용 전극의 불량 검사 장치
US20170084895A1 (en) Film producing method and film producing apparatus
US10727463B2 (en) Long porous separator sheet, method for producing the same, roll, and lithium-ion battery
JP2017145138A (ja) エキスパンダ装置、多孔質フィルム製造装置、及び多孔質フィルム製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140707

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150623

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee