KR20130030890A - 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PAD PRINT 공정, VISION검사 공정, USW(Ultra Sonic Weld) 공정, SPOT WELDING 공정, FUNCTION 공정, GG(Gas Gauge) TEST 공정, OMM(Optical Measuring Machine) 공정을 자동화하여 현재 라인(LINE)에 연계 설치하는 라인을 구성하여 인원 절감 및 사람에 의한 에러의 가능성을 없게 하여 불량품 유출을 사전에 방지할 수 있도록 한 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 배터리 셀의 투입시 배터리 셀의 표면에 사용자가 원하는 문구나 마크를 유브이 잉크를 이용하여 프린트한 후, 프린트 된 배터리 셀을 내보내는 PAD PRINT 자동화라인장치(10)와; 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)에 전기적으로 연결되어 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)로부터 배터리 셀을 전송받고, 기 설정된 원본 이미지와 전송받은 배터리 셀의 프린트 상태를 비교하여 양/불 판정을 한 후, 배터리 셀을 내보내는 판정자동화라인장치(20)와; 상기 판정자동화라인장치(20)에 전기적으로 연결되어 상기 판정자동화라인장치(20)로부터 양품의 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀을 유브이 램프를 이용하여 건조한 후, 배터리 셀을 내보내는 건조자동화라인장치(30) 등을 포함하여 구성된다.

Description

폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인{Manufacture Line Of Polymer Battery Pack}
본 발명은 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PAD PRINT 공정, VISION검사 공정, USW(Ultra Sonic Weld) 공정, SPOT WELDING 공정, FUNCTION 공정, GG(Gas Gauge) TEST 공정, OMM(Optical Measuring Machine) 공정을 자동화하여 현재 라인(LINE)에 연계 설치하는 라인을 구성하여 인원 절감 및 사람에 의한 에러의 가능성을 없게 하여 불량품 유출을 사전에 방지할 수 있도록 한 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리머 배터리 팩(Polymer Battery Pack)은 파우치 형태의 베어 셀에 보호회로부재가 접속된 코어 팩과, 상기 코어 팩이 수납된 채 테두리가 모두 초음파 용착된 플라스틱 케이스 등으로 이루어져 있다.
여기서, 상기 파우치 형태의 베어 셀은 변성 폴리프로필렌(CPP)/알루미늄/나일론(또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))으로 이루어진 파우치의 내부에, 양극/세퍼레이터/음극으로 이루어진 전극 조립체 및 폴리머 전해액이 수납된 리튬 폴리머 전지를 말한다.
상기와 같은 폴리머 배터리 팩 또는 리튬 폴리머 전지는 액상의 전해액을 이용하는 배터리 팩 또는 리튬 이온 전지와 구분하기 위해 명명된 것이다.
한편, 상기한 폴리머 배터리 팩은 PAD PRINT 공정, 육안 검사 공정, USW(Ultra Sonic Weld) 공정, SPOT WELDING 공정, FUNCTION 공정, GG(Gas Gauge) TEST 공정, OMM(Optical Measuring Machine) 공정에 의해 제조된다.
그러나, 상기한 공정에 의해 제조되는 폴리머 배터리 팩은 장비의 효율이 아닌 사람의 효율에 의해 제조량이 결정되는바,
검사를 사람이 판단함에 따라 휴먼 에러(HUMAN ERROR)의 가능성을 가지고 있어 불량품이 유출될 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 개량발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 PAD PRINT 공정, VISION검사 공정, USW(Ultra Sonic Weld) 공정, SPOT WELDING 공정, FUNCTION 공정, GG(Gas Gauge) TEST 공정, OMM(Optical Measuring Machine) 공정을 자동화하여 현재 라인(LINE)에 연계 설치하는 라인을 구성하여 인원 절감 및 사람에 의한 에러의 가능성을 없게 하여 불량품 유출을 사전에 방지할 수 있도록 한 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인을 제공하는 데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인은,
배터리 셀의 투입시 배터리 셀의 표면에 사용자가 원하는 문구나 마크를 유브이 잉크를 이용하여 프린트한 후, 프린트 된 배터리 셀을 내보내는 PAD PRINT 자동화라인장치(10)와;
상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)에 전기적으로 연결되어 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)로부터 배터리 셀을 전송받고, 기 설정된 원본 이미지와 전송받은 배터리 셀의 프린트 상태를 비교하여 양/불 판정을 한 후, 배터리 셀을 내보내는 판정자동화라인장치(20)와;
상기 판정자동화라인장치(20)에 전기적으로 연결되어 상기 판정자동화라인장치(20)로부터 양품의 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀을 유브이 램프를 이용하여 건조한 후, 배터리 셀을 내보내는 건조자동화라인장치(30)와;
상기 건조자동화라인장치(30)에 전기적으로 연결되어 상기 건조자동화라인장치(30)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 올 탭에 니 플레이트를 초음파 용착한 후, 배터리 셀을 내보내는 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)와;
상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)에 전기적으로 연결되어 상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 니 플레이트에 PCM을 전류로 용접한 후, PCM이 용접된 배터리 팩을 내보내는 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)와;
상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)에 전기적으로 연결되어 상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)로부터 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩에 PCM이 접합된 상태의 배터리 팩 상태를 FUNCTION CHECK 하여 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 FUNCTION 자동화라인장치(60)와;
상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)에 전기적으로 연결되어 상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 FUNCTION 및 GG(Gas Gauge)의 정상적인 작동을 CHCKE하고 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)와;
상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)에 전기적으로 연결되어 상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 전장/전폭/두께의 치수를 VISION 및 PPHG(Pack Plate Height Gauge)를 이용하여 자동으로 치수 측정을 하고 측정 결과 DATA 를 통해 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치(80)로 구성된다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인은 PAD PRINT 공정, VISION검사 공정, USW(Ultra Sonic Weld) 공정, SPOT WELDING 공정, FUNCTION 공정, GG(Gas Gauge) TEST 공정, OMM(Optical Measuring Machine) 공정을 자동화하여 현재 라인(LINE)에 연계 설치하는 라인을 구성함으로써 인원을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 본 발명은 사람에 의한 에러의 가능성을 없게 하여 불량품 유출을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라 제조단가를 낮출 수 있고 제조시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인은,
배터리 셀(BATTERY CELL)의 투입시 배터리 셀의 표면에 사용자가 원하는 문구나 마크(MARK)를 유브이 잉크(UV INK)를 이용하여 프린트(PRINT)한 후, 프린트 된 배터리 셀을 내보내는 PAD PRINT 자동화라인장치(10)와;
상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)에 전기적으로 연결되어 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)로부터 배터리 셀을 전송받고, 기 설정된 원본 이미지와 전송받은 배터리 셀의 프린트 상태를 비교하여 양/불 판정을 한 후, 배터리 셀을 내보내는 판정자동화라인장치(20)와;
상기 판정자동화라인장치(20)에 전기적으로 연결되어 상기 판정자동화라인장치(20)로부터 양품의 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀을 유브이 램프(UV LAMP)를 이용하여 건조한 후, 배터리 셀을 내보내는 건조자동화라인장치(30)와;
상기 건조자동화라인장치(30)에 전기적으로 연결되어 상기 건조자동화라인장치(30)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 올 탭(AL TAP)에 니 플레이트(NI PLATE)를 초음파 용착한 후, 배터리 셀을 내보내는 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)와;
상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)에 전기적으로 연결되어 상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 니 플레이트에 PCM을 전류로 용접한 후, PCM이 용접된 배터리 팩을 내보내는 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)와;
상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)에 전기적으로 연결되어 상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)로부터 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩에 PCM이 접합된 상태의 배터리 팩 상태를 FUNCTION CHECK 하여 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 FUNCTION 자동화라인장치(60)와;
상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)에 전기적으로 연결되어 상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 FUNCTION 및 GG(Gas Gauge)의 정상적인 작동을 CHCKE하고 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)와;
상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)에 전기적으로 연결되어 상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 전장/전폭/두께의 치수를 VISION 및 PPHG(Pack Plate Height Gauge)를 이용하여 자동으로 치수 측정을 하고 측정 결과 DATA 를 통해 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치(80)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인의 동작으로부터 폴리머 배터리 팩이 제조되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, PAD PRINT 자동화라인장치(10)에 배터리 셀(BATTERY CELL)을 투입시키면, 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)는 배터리 셀의 표면에 사용자가 원하는 문구나 마크(MARK)를 유브이 잉크(UV INK)를 이용하여 프린트(PRINT)한 후, 프린트 된 배터리 셀을 판정자동화라인장치(20)로 내보낸다.
그리고, 상기 판정자동화라인장치(20)는 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)로부터 배터리 셀을 전송받고, 기 설정된 원본 이미지와 전송받은 배터리 셀의 프린트 상태를 비교하여 양/불 판정을 한 후, 배터리 셀을 건조자동화라인장치(30)로 내보낸다.
그리고, 상기 건조자동화라인장치(30)는 상기 판정자동화라인장치(20)로부터 양품의 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀을 유브이 램프(UV LAMP)를 이용하여 건조한 후, 배터리 셀을 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)로 내보낸다.
그리고, 상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)는 상기 건조자동화라인장치(30)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 올 탭(AL TAP)에 니 플레이트(NI PLATE)를 초음파 용착한 후, 배터리 셀을 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)로 내보낸다.
그리고, 상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)는 상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 니 플레이트에 PCM을 전류로 용접한 후, PCM이 용접된 배터리 팩을 FUNCTION 자동화라인장치(60)로 내보낸다.
그리고, 상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)는 상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)로부터 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩에 PCM이 접합된 상태의 배터리 팩 상태를 FUNCTION CHECK 하여 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)로 내보낸다.
그리고, 상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)는 상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 FUNCTION 및 GG(Gas Gauge)의 정상적인 작동을 CHCKE하고 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치(80)로 내보낸다.
그리고, 상기 OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치(80)는 상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 전장/전폭/두께의 치수를 VISION 및 PPHG(Pack Plate Height Gauge)를 이용하여 자동으로 치수 측정을 하고 측정 결과 DATA 를 통해 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보낸다.
상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : PAD PRINT 자동화라인장치
20 : 판정자동화라인장치
30 : 건조자동화라인장치
40 : USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치
50 : SPOT WELDING 자동화라인장치
60 : FUNCTION 자동화라인장치
70 : GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치
80 : OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치

Claims (1)

  1. 배터리 셀의 투입시 배터리 셀의 표면에 사용자가 원하는 문구나 마크를 유브이 잉크를 이용하여 프린트한 후, 프린트 된 배터리 셀을 내보내는 PAD PRINT 자동화라인장치(10)와;
    상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)에 전기적으로 연결되어 상기 PAD PRINT 자동화라인장치(10)로부터 배터리 셀을 전송받고, 기 설정된 원본 이미지와 전송받은 배터리 셀의 프린트 상태를 비교하여 양/불 판정을 한 후, 배터리 셀을 내보내는 판정자동화라인장치(20)와;
    상기 판정자동화라인장치(20)에 전기적으로 연결되어 상기 판정자동화라인장치(20)로부터 양품의 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀을 유브이 램프를 이용하여 건조한 후, 배터리 셀을 내보내는 건조자동화라인장치(30)와;
    상기 건조자동화라인장치(30)에 전기적으로 연결되어 상기 건조자동화라인장치(30)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 올 탭에 니 플레이트를 초음파 용착한 후, 배터리 셀을 내보내는 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)와;
    상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)에 전기적으로 연결되어 상기 USW(Ultra Sonic Weld)자동화라인장치(40)로부터 배터리 셀을 전송받고, 배터리 셀의 니 플레이트에 PCM을 전류로 용접한 후, PCM이 용접된 배터리 팩을 내보내는 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)와;
    상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)에 전기적으로 연결되어 상기 SPOT WELDING 자동화라인장치(50)로부터 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩에 PCM이 접합된 상태의 배터리 팩 상태를 FUNCTION CHECK 하여 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 FUNCTION 자동화라인장치(60)와;
    상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)에 전기적으로 연결되어 상기 FUNCTION 자동화라인장치(60)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 FUNCTION 및 GG(Gas Gauge)의 정상적인 작동을 CHCKE하고 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)와;
    상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)에 전기적으로 연결되어 상기 GG(Gas Gauge) TEST 자동화라인장치(70)로부터 양품의 배터리 팩을 전송받고, 배터리 팩의 전체적인 전장/전폭/두께의 치수를 VISION 및 PPHG(Pack Plate Height Gauge)를 이용하여 자동으로 치수 측정을 하고 측정 결과 DATA 를 통해 합/부 판정을 자동으로 한 후, 배터리 팩을 내보내는 OMM(Optical Measuring Machine) 자동화라인장치(80)로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리머 배터리 팩의 자동화 제조라인.






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