KR20150061825A - Inspection Device for Secondary Battery Unit Cell - Google Patents

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KR20150061825A
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Abstract

Provided is an inspection apparatus for a unit cell. The present invention relates to an inspection apparatus which measures the outer dimensions for each of unit cells that are sequentially transferred and determines whether or not the unit cells have a short circuit. The inspection apparatus comprises: a vision inspection unit for inspecting the outer dimensions of a transferred unit cell; a gripping unit having a gripper for gripping an electrode tab of the unit cell to be transferred to the vision inspection unit so that the electrode tab of the unit cell can be evenly spread out, and a probe for measuring whether or not a unit cell fixated to the gripper has a short circuit; and a drive unit for providing the gripping unit with a driving force to transfer the unit cell.

Description

단위셀 검사 장치 {Inspection Device for Secondary Battery Unit Cell}Technical Field [0001] The present invention relates to an inspection device for a secondary cell unit,

본 발명은 이차 전지 제조 공정에서 사용되는 단위셀 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a unit cell inspection apparatus used in a secondary battery manufacturing process.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원 또는 보조 전력장치 등으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been extensively used as an energy source or an auxiliary power device for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (HEV), and the like, which are proposed as solutions for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels (Plug-In HEV) and the like.

이러한 이차전지는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되는 형태로 제조된다. 상기 전극조립체는 제조 방법에 따라 스택형, 폴딩형 및 스택-폴딩형 등으로 구분된다. 스택형 또는 스택-폴딩형 전극조립체의 경우, 단위 조립체가 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 순차적으로 적층되는 구조로 이루어져 있다. 이러한 전극조립체를 만들기 위해서는, 양극과 분리막 및 음극이 지정된 치수 범위 내에서 변형이나 일측 치우침 없이 순차적으로 적층되어야 한다.Such a secondary battery is manufactured such that the electrode assembly is embedded in the battery case together with the electrolyte solution. The electrode assembly is classified into a stack type, a folding type, and a stack-folding type according to a manufacturing method. In the case of the stacked or stacked-folded electrode assembly, the unit assembly has a structure in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. In order to make such an electrode assembly, the anode, the separator and the cathode must be sequentially laminated within a specified range of dimensions without any deformation or unilateral bias.

양극과 분리막 및 음극으로 구성된 단위셀의 양산을 위해서는, 순차적으로 적층된 적층체의 외곽 치수를 비전 검사부로 검사해야 한다. 이러한 비전 검사 공정의 선행 공정에는 전극 탭을 절단하는 공정이 위치하며, 절단 된 전극 탭은 그 두께가 얇고 절단 프레스에 의해 절단되므로 구부러짐과 같은 변형이 일어나는 경향이 있다.In order to mass-produce a unit cell composed of an anode, a separator and a cathode, the outer dimensions of the sequentially stacked laminate should be inspected by the vision inspection unit. In the preceding process of the vision inspection process, a process of cutting the electrode tab is located. Since the cut electrode tab is thin and cut by the cut press, there is a tendency that deformation such as bending occurs.

이러한 변형된 전극 탭은, 일반적으로 비전 검사 공정에서, 탭 접힘 방지용 와이어를 사용하여 변형을 바로잡아주는 방식이 사용되고 있다. Such a deformed electrode tab is generally used in a vision inspection process to correct the deformation by using a wire for preventing tap folding.

또한, 비전 검사 후 단위셀의 단락을 검사하는 공정이 수행되며, 이러한 단락 검사 공정은 단락 검사용 프로브를 단위셀의 전극 탭에 접속하여 단위셀의 단락 여부를 검사하는 방식이 사용되고 있다. In addition, a process of inspecting a short circuit of a unit cell after the vision inspection is performed. In this short circuit inspecting process, a short circuit inspection probe is connected to an electrode tab of a unit cell to check whether a unit cell is short-circuited.

상기와 같은 공정들은 각각 검사 설비를 갖춘 비전 검사부 및 단락 검사부에서 수행되며, 상기 2 개의 검사부는 별도의 독립 유닛으로 구성되어 단위셀들은 상기 비전 검사부 및 단락 검사부를 순차적으로 통과하면서 검사가 진행되는 구조를 이루고 있다. The above-described processes are performed in an vision inspection unit and a short circuit inspection unit each having an inspection facility, and the two inspection units are configured as independent units, and the unit cells sequentially pass through the vision inspection unit and the short- Respectively.

본 발명의 목적은 단위셀의 제조 공정 설비 중, 비전 검사부와 단락 검사부의 기능을 하나의 유닛에서 구현할 수 있도록 하여, 설비 비용를 절감하고, 단위셀의 제조과정을 단순화하여 생산성을 높이며, 장비가 차지하는 공간을 감소시키는 단위셀 검사 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing a unit cell which can realize the functions of a vision inspection unit and a short circuit inspection unit in one unit by reducing facility cost, And to provide a unit cell inspection apparatus which reduces space.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단위셀 검사 장치는, 연속적으로 이송되는 단위셀들의 단위셀 별 외관 및 단락 여부를 측정하는 검사 장치로서,In order to achieve the above object, an apparatus for inspecting a unit cell according to the present invention is an apparatus for measuring the appearance and short circuit of unit cells of unit cells continuously transferred,

이송되는 단위셀의 외곽 치수를 검사하는 비전(vision) 검사부; A vision inspection unit for inspecting the outer dimensions of the unit cell to be transferred;

상기 단위셀의 전극 탭이 편평하게 펼쳐질 수 있도록 단위셀의 전극 탭을 잡아 상기 비전 검사부로 이송하는 그립퍼(gripper), 및 상기 그립퍼에 고정된 단위셀의 단락 여부를 측정하는 프로브(Probe)를 포함하는 그립핑(gripping)부; 및A gripper for gripping the electrode tab of the unit cell and transferring the electrode tab to the vision inspection unit so that the electrode tab of the unit cell can be flatly spread and a probe for measuring whether the unit cell is short- A gripping portion for gripping the gripping portion; And

단위셀의 이송을 위한 구동력을 상기 그립핑부에 제공하는 구동부;A driving unit for providing a driving force for feeding the unit cell to the gripping unit;

를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. As shown in FIG.

따라서, 본 발명에 따른 단위셀 검사 장치는, 비전 검사부로 단위셀을 이동시키는 그리핑부에 단락 여부를 측정하는 프로브를 포함시켜 비전 검사 및 단락 여부의 검사를 수행하는 구조로 형성되어 있으므로, 비전 검사부 및 단락 검사부가 하나의 유닛으로 통합됨으로써 제작 비용이 낮아지고, 설비가 차지하는 공간이 줄어들며, 제어가 용이한 효과가 있다. Therefore, the unit cell inspection apparatus according to the present invention includes a probe for measuring whether or not a short circuit is present in a gripping unit for moving a unit cell to the vision inspection unit, thereby performing a vision inspection and a short circuit inspection. Since the inspection unit and the short circuit inspection unit are integrated into one unit, the manufacturing cost is reduced, the space occupied by the equipment is reduced, and the control is easy.

상기 단위셀은 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)일 수 있다. The unit cell may be a full cell of a positive electrode / separator / negative electrode structure having a constant unit size or a bicell of a positive electrode (negative electrode) / separator / cathode (anode) / separator / anode (cathode) structure.

상기 그립퍼는 다양한 구조 및 형태가 가능하며, 예를 들어, 집게 또는 조우(jaw) 구조의 그립퍼일 수 있다. 또한, 상기 그립퍼는 단위셀의 전극 탭의 상면에 접촉하는 상부 그립과 전극 탭의 하면에 접촉하는 하부 그립을 포함할 수 있다. The gripper may be of various structures and shapes, for example a gripper of a grip or jaw structure. In addition, the gripper may include an upper grip contacting the upper surface of the electrode tab of the unit cell and a lower grip contacting the lower surface of the electrode tab.

또한, 상기 그립퍼는 평면상으로 상기 전극 탭의 둘 이상의 부위를 고정하는 단위셀 고정 그립들(grips)을 포함하는 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 그립퍼는 단위셀 고정 그립들 2 개를 포함하고 있고, 이러한 단위셀 고정 그립들은 전극 탭의 두 부위를 고정하는 구조로 이루어질 수 있다.In addition, the gripper may include a unit cell fixing grips for fixing two or more portions of the electrode tabs in a plane. For example, the gripper includes two unit cell fixing grips, and the unit cell fixing grips may have a structure for fixing two portions of the electrode tabs.

이때, 상기 프로브는 상기 단위셀 고정 그립들 사이에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 그립퍼에는 프로브 고정 암(arm)이 결합될 수 있으며, 상기 프로그 고정 암은 프로브의 단부를 고정하는 구조일 수 있으며, 상기 그립퍼가 전극 탭을 고정하였을 때, 프로브가 전극 탭에 접속되어 단락을 측정할 수 있도록 하는 구조일 수 있다. At this time, the probe may be positioned between the unit cell fixing grips. In addition, a probe fixing arm may be coupled to the gripper, and the frog fixing arm may be configured to fix the end of the probe. When the gripper fixes the electrode tab, the probe is connected to the electrode tab It may be a structure that allows measurement of a short circuit.

상기 그립퍼는 단위셀을 잡아 비전 검사부로 이동시키는 역할을 하며, 그와 동시에, 전극 탭을 잡을 때 전극 탭이 편평하게 펼치질 수 있는 압력을 인가하여 변형된 전극 탭을 편평하게 펼치는 역할을 수행한다. 상기 인가 압력은 변형된 전극 탭을 편평하게 펼치면서 전극 탭에 손상을 유발하지 않는 범위에서 적절히 결정될 수 있다.The gripper moves the unit cell to the vision inspecting unit. At the same time, the gripper performs a function of flatly deforming the deformed electrode tab by applying a pressure to flatten the electrode tab when the electrode tab is held . The applied pressure can be appropriately determined so as not to cause damage to the electrode tab while flatly deforming the deformed electrode tab.

한편, 상기 그립핑부는 단위셀의 전극 탭을 인취함에 있어 그립퍼 위치를 조절할 수 있는 그립퍼 위치 조절기를 추가로 포함할 수 있다. 연속 공정에서 그립퍼는 반복적인 동작을 계속적으로 수행하게 되고, 그러한 과정에서 전극 탭의 변형 정도에 따라 반작용으로 그립퍼에 가해지는 압력에 차이가 유발될 수 있으므로, 처음의 위치와 비교하여 그립퍼의 위치 변화가 초래될 수 있다. 따라서, 일정 시점에서 그립퍼의 위치를 측정하여 그립퍼 위치 조절기에 의해 정위치로 조절하는 것이 바람직하다.The gripping unit may further include a gripper position adjuster that adjusts a position of the gripper in pulling the electrode tab of the unit cell. In the continuous process, the gripper continuously performs repetitive operations, and in such a process, a difference in the pressure applied to the gripper due to the reaction depending on the degree of deformation of the electrode tab may cause a difference in position of the gripper . Therefore, it is desirable to measure the position of the gripper at a certain point of time and adjust it to the correct position by the gripper position controller.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 비전 검사부는 단위셀의 외곽 치수를 검사하는 역할을 하는 바, 하나의 구체적인 예에서, 이송된 단위셀을 상부 및 하부에서 각각 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 상기 단위셀과 상부 또는 하부 카메라 사이에서 상기 상부 또는 하부 카메라를 가리지 않는 위치에 장착되어 있고, 상기 단위셀에 촬영을 위한 광을 조사하는 하나 이상의 조명을 포함하는 구조일 수 있다.As described above, the vision inspection unit inspects the outer dimensions of the unit cells. In one specific example, the upper and lower cameras take images of the unit cells, A structure may be employed in which the upper or lower camera is mounted at a position that does not cover the upper or lower camera and includes at least one illumination for irradiating the unit cell with light for photographing.

상기 조명은, 바람직하게는, 이송된 단위셀 외주면 일측으로부터 이격된 위치에서 단위셀에 광을 조사하는 제 1 조명과, 타측으로부터 이격된 위치에서 단위셀에 광을 조사하는 제 2 조명을 포함하는 구조일 수 있다.Preferably, the illumination includes a first illumination for irradiating light to the unit cell at a position spaced apart from the one side of the transferred unit cell, and a second illumination for irradiating light to the unit cell at a position apart from the other side Structure.

상기 제 1 조명과 제 2 조명은 각각 1 단위의 조명일 수도 있고 2 단위 이상의 조명일 수도 있다. 또한, 제 1 조명과 제 2 조명은 단위셀을 기준으로 그것의 상부 또는 하부에만 위치할 수도 있지만, 카메라가 전지셀의 상면과 하면을 각각 촬영하는 구조에서는 제 1 조명과 제 2 조명은 전지셀을 기준으로 상부 및 하부에 각각 위치할 수도 있다.The first illumination and the second illumination may be one illumination unit or two or more illumination units, respectively. In addition, the first illumination and the second illumination may be located only on the upper or lower portion of the unit cell, respectively. However, in the structure in which the camera photographs the upper and lower surfaces of the battery cell, As shown in FIG.

따라서, 비전 검사부로 단위셀이 이송되면, 예를 들어, 전지셀을 기준으로 상부와 하부에 1 쌍씩 위치한 조명들이 발광하면서 상하에 위치한 CCD 카메라가 단위셀을 촬영하여 단위셀의 외곽 치수를 측정한다.Therefore, when the unit cells are transferred to the vision inspection unit, for example, a pair of upper and lower illuminating lights are emitted with respect to the battery cell, and the CCD camera positioned above and below the unit cell measures the outer dimensions of the unit cell .

상기 조명은 상기 카메라가 단위셀의 외곽 치수를 정확하게 측정할 수 있도록 조력하는 광원을 가진 것이라면 그것을 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, LED 조명일 수 있다.The illumination is not particularly limited as long as it has a light source that helps the camera accurately measure the outer dimensions of the unit cell, and may be, for example, an LED illumination.

상기 단위셀은 다양한 방식에 의해 그립핑부로 이송될 수 있으며, 예를 들어, 컨베이어 벨트에 의해 그립핑부로 이송되는 구조일 수 있다.The unit cell may be transferred to the gripping unit by various methods, for example, a structure that is transferred to the gripping unit by a conveyor belt.

본 발명은 또한, 상기 단위셀 검사 장치를 사용하여 제조된 전지셀을 제공한다. 상기 전지셀은 상기 단위셀 검사 장치를 사용하여 전극조립체를 제조하고, 상기 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉된 구조로 제조될 수 있다. The present invention also provides a battery cell manufactured using the unit cell inspection apparatus. The battery cell may be fabricated by fabricating an electrode assembly using the unit cell inspection device and sealing the electrode assembly together with the electrolyte in the battery case.

이러한 전지셀은, 예를 들어, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 이차전지일 수 있다. Such a battery cell may be, for example, a lithium secondary battery having a high energy density, a discharge voltage, and an output stability.

본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 구성 요소들에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.Other components of the lithium secondary battery according to the present invention will be described in detail below.

일반적으로 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다.Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and the like.

양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다. 음극은 또한 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The positive electrode is prepared, for example, by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler is further added. The negative electrode is also manufactured by applying and drying the negative electrode material on the negative electrode collector, and if necessary, may further include the above-described components.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다.The separation membrane is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 비수 전해액으로는 액상 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The lithium salt-containing nonaqueous electrolyte solution is composed of a nonaqueous electrolyte and a lithium salt. As the nonaqueous electrolyte solution, a liquid nonaqueous electrolyte, a solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte are used.

상기 집전체, 전극 활물질, 도전재, 바인더, 충진제, 분리막, 전해액, 리튬염 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.The collector, the electrode active material, the conductive material, the binder, the filler, the separator, the electrolyte, and the lithium salt are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 다공성 분리막을 삽입하고 거기에 전해액을 주입하여 제조할 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be manufactured by a conventional method known in the art. That is, a porous separator may be inserted between the anode and the cathode, and an electrolyte may be injected into the separator.

양극은, 예를 들어, 앞서 설명한 리튬 전이 금속 산화물 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. 마찬가지로 음극은, 예를 들어, 앞서 설명한 탄소 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 얇은 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다.The anode can be produced, for example, by applying a slurry containing the above-described lithium transition metal oxide active material, a conductive material and a binder on a current collector, followed by drying. Likewise, the negative electrode can be produced, for example, by applying a slurry containing the above-described carbon active material, a conductive material and a binder onto a thin current collector and then drying it.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단위셀 검사 장치는, 비전 검사부로 단위셀을 이동시키는 그리핑부에 단락 여부를 측정하는 프로브를 포함시켜 비전 검사 및 단락 여부의 검사를 수행하는 구조로 형성되어 있으므로, 비전 검사부 및 단락 검사부가 하나의 유닛으로 통합됨으로써 제작 비용이 낮아지고, 설비가 차지하는 공간이 줄어들며, 제어가 용이한 효과가 있다. As described above, the unit cell inspection apparatus according to the present invention includes a probe for measuring whether or not a short circuit is present in a gripping unit for moving a unit cell to a vision inspection unit, thereby performing a vision inspection and a short- Therefore, the vision inspection unit and the short-circuit inspection unit are integrated into one unit, so that the manufacturing cost is reduced, the space occupied by the equipment is reduced, and the control is easy.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단위셀 검사 장치의 사시도이다;
도 2는 도 1의 정면 모식도이다;
도 3은 도 1의 평면 모식도이다;
도 4는 도 3의 A 부위에 관한 확대도이다;
도 5는 도 2의 B 부위에 관한 확대도이다;
도 6은 도 1의 측면 모식도이다.1 is a perspective view of a unit cell inspection apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a front schematic view of Fig. 1; Fig.
Figure 3 is a schematic plan view of Figure 1;
4 is an enlarged view of the region A in Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is an enlarged view of a portion B in Fig. 2; Fig.
Fig. 6 is a schematic side view of Fig. 1. Fig.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단위셀 검사 장치(800)의 사시도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1의 정면 및 평면 모식도들이 도시되어 있다. FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for testing a unit cell 800 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 respectively show a front view and a plan view of FIG. 1.

이들 도면을 참조하면, 단위셀 검사 장치(100)는 단위셀(110)의 전극 탭(112)이 편평하게 펼쳐질 수 있도록 단위셀(110)의 전극 탭(112)을 고정하여 비전 검사부(120)로 이송하는 그립핑부(130), 단위셀(110)의 이송을 위한 구동력을 그립핑부(130)에 제공하는 구동부(140), 및 이송된 단위셀(110)의 외곽 치수를 검사하는 비전 검사부(120)로 구성되어 있다.Referring to these figures, the unit cell testing apparatus 100 fixes the electrode tabs 112 of the unit cells 110 so that the electrode tabs 112 of the unit cells 110 can be flatly spread, A drive unit 140 for providing a driving force for transferring the unit cell 110 to the gripping unit 130 and a vision inspection unit 140 for checking the outer dimensions of the transferred unit cell 110 120).

그립핑부(130)는 그립퍼(132)에 고정된 단위셀의 단락 여부를 측정하는 프로브(135)를 포함하고 있다. The gripping unit 130 includes a probe 135 for measuring the short circuit of the unit cell fixed to the gripper 132.

이러한 구조에 의하여, 단위셀 검사 장치(100)는 전지 생산 공정에서 각각 절단된 양극 전극과 분리막 및 음극 전극의 적층 공정이 완료된 단위셀(110)의 외곽 치수를 검사하는 비전 검사 공정을 수행하면서 프로브(135)에 의한 단락 검사 공정을 수행한다. With this structure, the unit cell inspection apparatus 100 performs the vision inspection process for inspecting the outer dimensions of the unit cell 110 in which the stacking process of the anode electrode, the separation membrane, and the cathode electrode, (135).

그립핑부(130)는, 베이스 플레이트(134), 엔드 플레이트(136), 그립퍼 위치 조절기(138), 및 그립퍼(132)로 구성되어 있다. 베이스 플레이트(134) 상단에는 양단에 수직 결합된 한 쌍의 엔드 플레이트(136)가 위치하며, 엔드 플레이트(136)의 일면에는 그립퍼(132)가 2개씩 장착되어 있다. 그립퍼들(132)은 서로 마주보며 위치하며, 그 사이로 단위셀(110)이 인취되게 된다.The gripping portion 130 includes a base plate 134, an end plate 136, a gripper position adjuster 138, and a gripper 132. A pair of end plates 136 vertically coupled to both ends are positioned on the upper end of the base plate 134 and two grippers 132 are mounted on one surface of the end plate 136. The grippers 132 are positioned facing each other, and the unit cells 110 are seized therebetween.

엔드 플레이트(136)의 타측면에는 그립퍼(132)의 위치를 조정할 수 있는 그립퍼 위치 조절기(138)이 장착되어 있다. 그립퍼 위치 조절기(138)를 조이게 되면, 베이스 플레이트(136) 상단의 양단에 위치한 그립퍼(132)의 간격이 좁아지게 된다. 이 경우, 그립퍼(132)의 좁은 간격 때문에 그립퍼(132)는 단위셀(110)의 전극 탭(112)을 더 넓은 범위로 인취할 수 있게 된다.On the other side of the end plate 136, a gripper position adjuster 138 for adjusting the position of the gripper 132 is mounted. When the gripper position adjuster 138 is tightened, the gap between the grippers 132 located at both ends of the upper end of the base plate 136 becomes narrow. In this case, due to the narrow gap of the gripper 132, the gripper 132 can pull the electrode tab 112 of the unit cell 110 in a wider range.

반대로, 그립퍼 위치 조절기(138)를 풀게 되면, 베이스 플레이트(136) 상단의 양단에 위치한 그립퍼(132)의 간격이 넓어지게 된다. 이 경우, 그립퍼(132)의 넓은 간격 때문에 그리퍼(132)는 단위셀(110)의 전극 탭(112)을 더 좁은 범위로 인취할 수 있게 된다. On the other hand, when the gripper position adjuster 138 is loosened, the gap between the grippers 132 located at both ends of the upper end of the base plate 136 becomes wider. In this case, because of the wide gap of the gripper 132, the gripper 132 can pull the electrode tab 112 of the unit cell 110 in a narrower range.

단위셀(110)이 이송장치(도시하지 않음)와 그립핑부(130)에 의해 비전 검사부(120)에 위치하면, 상부 조명(162)과 하부 조명(164)이 발광하게 되어, 상부 카메라(152)와 하부 카메라(154)에 의해 단위셀(110)의 외곽 치수가 측정된다.When the unit cell 110 is positioned in the vision inspection unit 120 by the transfer device (not shown) and the gripping unit 130, the upper illumination 162 and the lower illumination 164 emit light, And the lower camera 154 measure the outer dimensions of the unit cell 110. [

구체적으로, 비전 검사부(120)는 이송된 단위셀(110)을 상부에서 촬영하는 상부 카메라(152), 단위셀(110)과 상부 카메라(152) 사이에서 상부 카메라(152)를 가리지 않는 위치에 장착되어 있는 두 개의 상부 조명(162), 및 단위셀(110)과 하부 카메라(154) 사이에서 하부 카메라(154)를 가리지 않는 위치에 장착되어 있는 두 개의 하부 조명(164)으로 구성되어 있다.Specifically, the vision inspection unit 120 includes an upper camera 152 for photographing the transferred unit cell 110 from above, a position detecting unit 152 for detecting the upper camera 152 between the unit cell 110 and the upper camera 152, And two lower illuminations 164 mounted between the unit cell 110 and the lower camera 154 so as not to cover the lower camera 154. [

단위셀(110)이 비전 검사부(120)에 위치하면, 상부 조명(162)이 발광하게 된다. 이와 동시에 하부 조명(164)도 함께 발광하여 비전 검사부(120)에 위치한 단위셀(110)을 소정의 광도로 비추게 된다. 상부 조명(162)과 하부 조명(164)에 의해 비춰진 단위셀(110)의 외곽 치수는 상부 카메라(152)와 하부 카메라(154)에 의해 측정된다.When the unit cell 110 is positioned in the vision inspection unit 120, the upper light 162 emits light. At the same time, the lower light 164 is also emitted to illuminate the unit cell 110 located in the vision inspection unit 120 at a predetermined light intensity. The outer dimensions of the unit cell 110 illuminated by the upper illuminator 162 and the lower illuminator 164 are measured by the upper camera 152 and the lower camera 154. [

이와 같이, 상부 카메라(152)와 하부 카메라(154)에 의해 얻어진 데이터에는 전극 탭(112)의 치수까지 포함되어 있으며, 이러한 데이터는 이미 저장되어 있는 표준 데이터와 비교하여, 임계치 이상의 편차값을 가지는지의 여부를 확인한다. As described above, the data obtained by the upper camera 152 and the lower camera 154 include the dimensions of the electrode tabs 112, and these data are compared with the already stored standard data, And whether or not it is possible.

도 4에는 도 3의 A 부위에 관한 확대도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 2의 B 부위에 관한 확대도가 도시되어 있다. Fig. 4 is an enlarged view of portion A in Fig. 3, and Fig. 5 is an enlarged view of portion B in Fig.

도 4 및 도 5를 참조하면, 그립퍼(132)는 평면상으로 전극 탭(112)의 두 부위를 부위를 고정하는 단위셀 고정 그립들(133a, 133b)을 포함하고 있다. 즉, 그립퍼(132)는 2 개의 단위셀 고정 그립들(133a, 133b)을 포함하고 있으며, 단위셀 고정 그립들(133a, 133b) 사이에 프로브 고정 암(137)이 위치하고 있다. 이러한 프로브 고정 암(137)의 일측은 그립퍼(132)에 고정되어 있고, 타측에는 프로브(135)가 고정되어 있다. 따라서, 그립퍼(132)가 전극 탭(112)을 고정하였을 때, 프로브(135)가 전극 탭(112)에 접속되어 단락을 측정하는 구조로 이루어져 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, the gripper 132 includes unit cell fixing grips 133a and 133b for fixing two portions of the electrode tab 112 on a plane. That is, the gripper 132 includes two unit cell fixing grips 133a and 133b, and a probe fixing arm 137 is positioned between the unit cell fixing grips 133a and 133b. One side of the probe fixing arm 137 is fixed to the gripper 132, and a probe 135 is fixed to the other side. Therefore, when the gripper 132 fixes the electrode tab 112, the probe 135 is connected to the electrode tab 112 to measure the short circuit.

그립퍼(132)는, 전극 탭(110)의 상면에 접촉하는 상부 그립(132a)과 전극 탭(112)의 하면에 접촉하는 하부 그립(132b)으로 구성되어 있고, 전극 탭(112)을 인취할 때, 변형되어 있는 전극 탭(112)에 편평하게 펼쳐질 수 있는 소정의 압력을 인가한다. 이로 인해, 그립퍼(132)의 상부 그립(132a)과 하부 그립(132b)에 의해 가압된 전극 탭(112)은 가압력에 의해 편평하게 펼쳐지게 된다. The gripper 132 is composed of an upper grip 132a which contacts the upper surface of the electrode tab 110 and a lower grip 132b which contacts the lower surface of the electrode tab 112, A predetermined pressure that can be spread flat on the deformed electrode tab 112 is applied. As a result, the electrode tab 112 pressed by the upper grip 132a and the lower grip 132b of the gripper 132 is flatly spread by the pressing force.

도 6에는 도 1의 측면 모식도가 도시되어 있다. Fig. 6 is a schematic side view of Fig.

도 6을 도 1과 함께 참조하면, 구동부(140)는 그립핑부(130)의 하면에 위치하여 그립핑부(130)에 구동력을 전달하는 너트(141), 타이밍 벨트(142)와 풀리(143)로부터 전달된 구동력을 너트(141)에 전달하는 볼 스크류(144), 서보 모터(145)의 구동력을 볼 스크류(144)에 전달하는 타이밍 벨트(142)와 풀리(143), 및 타이밍 벨트(142)와 풀리(143)에 구동력을 공급하는 서보 모터(145)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 6 together with FIG. 1, the driving unit 140 includes a nut 141, a timing belt 142 and a pulley 143, which are positioned on the lower surface of the gripping unit 130 and transmit driving force to the gripping unit 130, A timing belt 142 and a pulley 143 that transmit the driving force of the servo motor 145 to the ball screw 144 and a timing belt 142 that transmits the driving force from the timing belt 142 And a servomotor 145 for supplying a driving force to the pulley 143.

서보 모터(145)가 구동하게 되면 그 구동력에 의해 제 1의 풀리(143a)가 회전하게 된다. 제 1 풀리(143a)의 회전 구동력은 타이밍 벨트(142)에 의해 제 2의 풀리(143b)에 전달된다. 제 2의 풀리(143b)는 볼 스크류(144)를 구동하게 한다. 볼 스크류(144)의 구동력은 너트(141)에 전달되어 구동된다.When the servo motor 145 is driven, the first pulley 143a is rotated by the driving force. The rotational driving force of the first pulley 143a is transmitted to the second pulley 143b by the timing belt 142. [ The second pulley 143b drives the ball screw 144. The driving force of the ball screw 144 is transmitted to the nut 141 and driven.

그립핑부(130)는 구동부(140)의 너트(141) 상단에 장착되어 있으며, 결과적으로 서보 모터(145)의 구동력은 구동부(140)의 너트(141)에 의해 그립핑부(130)로 전달되게 된다.The driving force of the servo motor 145 is transmitted to the gripping portion 130 by the nut 141 of the driving portion 140. As a result, do.

구동부(140)에 의해 구동되는 그립핑부(130)는 이송장치(도시하지 않음)에 의해 비전 검사부(120)로 이송되는 단위셀(110)과 같은 방향과 속도로 이동한다.The gripping part 130 driven by the driving part 140 moves in the same direction and speed as the unit cell 110 conveyed to the vision inspection part 120 by a transfer device (not shown).

그립퍼(132)로부터 놓여진 단위셀(110)은 이송장치(도시하지 않음)에 의해 후공정으로 이송되며, 이와 동시에 구동부(140)에 의해 그립핑부(130)가 구동되어 처음의 위치로 되돌아가게 된다.
The unit cell 110 placed from the gripper 132 is transferred to a post process by a transfer device (not shown), and at the same time, the driving unit 140 drives the gripping unit 130 to return to the initial position .

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (15)

연속적으로 이송되는 단위셀들의 단위셀 별 외관 및 단락 여부를 측정하는 검사 장치로서,
이송되는 단위셀의 외곽 치수를 검사하는 비전(vision) 검사부;
상기 단위셀의 전극 탭이 편평하게 펼쳐질 수 있도록 단위셀의 전극 탭을 잡아 상기 비전 검사부로 이송하는 그립퍼(gripper), 및 상기 그립퍼에 고정된 단위셀의 단락 여부를 측정하는 프로브(Probe)를 포함하는 그립핑(gripping)부; 및
단위셀의 이송을 위한 구동력을 상기 그립핑부에 제공하는 구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.An inspection apparatus for measuring the appearance and short circuit of unit cells continuously transferred by unit cells,
A vision inspection unit for inspecting the outer dimensions of the unit cell to be transferred;
A gripper for gripping the electrode tab of the unit cell and transferring the electrode tab to the vision inspection unit so that the electrode tab of the unit cell can be flatly spread and a probe for measuring whether the unit cell is short- A gripping portion for gripping the gripping portion; And
A driving unit for providing a driving force for feeding the unit cell to the gripping unit;
Wherein the unit cell inspection apparatus comprises: 제 1 항에 있어서, 상기 단위셀은 풀셀(full cell) 또는 바이셀(bicell)의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 1, wherein the unit cell comprises a full cell or a bicell structure. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼는 집게 또는 조우(jaw) 구조인 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 1, wherein the gripper has a grip or jaw structure. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼는 평면상으로 상기 전극 탭의 둘 이상의 부위를 고정하는 단위셀 고정 그립들(grips)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 1, wherein the gripper includes unit cell fixing grips for fixing two or more portions of the electrode tabs in a plane. 제 4 항에 있어서, 상기 단위셀 고정 그립들 사이에 프로브가 위치하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 4, wherein a probe is positioned between the unit cell fixing grips. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼에는 프로브의 단부를 고정하는 프로브 고정 암(arm)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.2. The unit cell inspection apparatus according to claim 1, wherein a probe fixing arm for fixing the end portion of the probe is coupled to the gripper. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼는 전극 탭의 상면에 접촉하는 상부 그립과 전극 탭의 하면에 접촉하는 하부 그립을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The unit cell inspection apparatus according to claim 1, wherein the gripper includes an upper grip contacting the upper surface of the electrode tab and a lower grip contacting the lower surface of the electrode tab. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼가 전극 탭을 잡을 때 전극 탭이 편평하게 펼치질 수 있는 압력을 전극 탭에 가하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The unit cell inspection apparatus according to claim 1, wherein a pressure capable of flatly spreading the electrode tab is applied to the electrode tab when the gripper grips the electrode tab. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼의 위치를 조절하는 그립퍼 위치 조절기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a gripper position adjuster for adjusting a position of the gripper. 제 1 항에 있어서, 상기 비전 검사부는,
이송된 단위셀을 상부 및 하부에서 각각 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라; 및
상기 단위셀에 촬영을 위한 광을 조사하는 하나 이상의 조명;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus according to claim 1,
An upper camera and a lower camera for photographing the transferred unit cells at the upper portion and the lower portion, respectively; And
One or more lights for irradiating the unit cell with light for photographing;
The unit cell inspection apparatus comprising: 제 10 항에 있어서, 상기 조명은, 이송된 단위셀 외주면 일측으로부터 이격된 위치에서 단위셀에 광을 조사하는 제 1 조명과, 타측으로부터 이격된 위치에서 단위셀에 광을 조사하는 제 2 조명을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.11. The illumination system according to claim 10, wherein the illumination includes: first illumination for irradiating light to a unit cell at a position spaced apart from the one side of the transferred unit cell; and second illumination for irradiating light to the unit cell at a position spaced apart from the other side The unit cell inspection apparatus comprising: 제 10 항에 있어서, 상기 조명은 LED 조명인 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.11. The apparatus of claim 10, wherein the illumination is an LED illumination. 제 1 항에 있어서, 상기 단위셀은 컨베이어 벨트에 의해 그립핑부로 이송되는 것을 특징으로 하는 단위셀 검사 장치.The apparatus of claim 1, wherein the unit cells are transferred to a gripping unit by a conveyor belt. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 따른 장치를 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 전지셀.A battery cell characterized by being manufactured using the apparatus according to any one of claims 1 to 13. 제 14 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.15. The battery cell according to claim 14, wherein the battery cell is a lithium secondary battery.
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