KR20150078086A

KR20150078086A - 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법

Info

Publication number: KR20150078086A
Application number: KR1020130167176A
Authority: KR
Inventors: 임주왕; 박태진; 정승룡; 심영훈; 류재연
Original assignee: 에이치엘그린파워 주식회사
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-07-08

Abstract

본 발명은 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 용접부위를 비파괴 방식으로 검사하여 용접부위에 영향을 미치지 않고 용접부위의 불량여부를 검사할 수 있는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법은, 친환경 차량에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하고, 용접이 수행되는 배터리 셀(10)의 용접부위를 검사하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 있어서, 용접이 수행된 배터리 셀(10)의 용접부위를 검사하기 위해 상기 배터리 셀(10)을 검사장비의 내부로 투입하는 배터리 셀 투입단계(S110)와, 상기 배터리 셀(10)의 용접부위에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 이상인지를 판단하는 용입부 깊이 검사단계(S120)와, 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)에서 상기 용입부의 용입깊이가 용입부 합격깊이 이상이면, 상기 용접부위의 표면을 검사하여 상기 용접부위의 표면이 검사기준을 만족하면, 검사를 종료하는 용접부위 표면 검사단계(S130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법{Method for welding portion of battery cell of eco-friendly vehicle}

본 발명은 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 용접부위를 비파괴 방식으로 검사하여 용접부위에 영향을 미치지 않고 용접부위의 불량여부를 검사할 수 있는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 관한 것이다.

전기자동차, 하이브리드 자동차와 같은 친환경 자동차에는 전력이 충전되는 단위 배터리 셀을 모아 구성되는 배터리 모듈이 탑재된다.

상기 배터리 모듈은 제작하는 공정 중에는 레이저 용접, 저항 용접 등의 방식으로 용접하는 공정이 추가된다. 상기 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀에서 용접부위에 용접불량이 발생하면, 이는 배터리 시스템 회로에 영향을 미쳐 성능 저하를 유발하게 된다. 예컨대, 용접 불량은 용접부위에서 저항을 증가시켜 개별 배터리 셀로부터 출력되는 전압을 떨어뜨리거나, 배터리 모듈의 안정성을 저하시키는 요인으로 작용한다.

따라서, 상기 배터리 모듈 또는 상기 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 용접부위에 대하여 용접불량을 검사하는 과정에 수행되어야 하는데, 종래에는 용접부위를 촬영한 사진을 분석하거나, 용접부위의 용접 폭/형상 검사하는 방법이 적용되었다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 배터리 셀의 용접부위에 대한 검사방법은 정확하게 용접부위의 불량을 검출하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 하기의 선행기술문헌은 '스마트 배터리의 배터리셀 용접장치 및 그 방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR

10-0508412

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀에서 용접 부위의 용입 깊이와 표면을 검사하여 상기 배터리 셀의 용접부위의 불량여부를 판정할 수 있는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법은, 친환경 차량에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하고, 용접이 수행되는 배터리 셀의 용접부위를 검사하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 있어서, 용접이 수행된 배터리 셀의 용접부위를 검사하기 위해 상기 배터리 셀을 검사장비의 내부로 투입하는 배터리 셀 투입단계와, 상기 배터리 셀의 용접부위에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 이상인지를 판단하는 용입부 깊이 검사단계와, 상기 용입부 깊이 검사단계에서 상기 용입부의 용입깊이가 용입부 합격깊이 이상이면, 상기 용접부위의 표면을 검사하여 상기 용접부위의 표면이 검사기준을 만족하면, 검사를 종료하는 용접부위 표면 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 용입부 깊이 검사단계에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 미만이거나, 상기 용접부위의 표면이 검사기준에 미달하면, 상기 용접부위가 재작업이 가능 여부를 판단하는 재작업 가능 판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 재작업 가능 판단단계에서 재작업이 가능한 것으로 판단되면, 상기 용접부위를 다시 용접하는 재작업단계가 수행되고, 상기 재작업단계 이후에, 상기 용입부 깊이 검사단계가 다시 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 재작업 가능 판단단계에서 재작업이 불가능한 것으로 판단되면, 상기 배터리 셀를 폐기하는 폐기단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 용입부 깊이 검사단계가 수행되기 전에 상기 용접부위 표면 검사단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 따르면, 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 모듈에서 상기 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 용접부위의 불량을 비파괴 방식으로 검출하여, 용접부위에 불량이 발생한 배터리 셀은 재작업하거나, 폐기처리함으로써, 용접부위의 불량이 있는 배터리 셀이 배터리 모듈로 제작되어 친환경 자동차에 탑재되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 친환경 차량에 탑재되는 배터리 셀에서 용접불량에 의해 각 배터리 셀에서 출력되는 전압이 저하되거나, 안정성을 저해하는 것과 같은 문제점을 해소할 수 있다.

도 1은 친환경 자동차에 탑재되는 배터리 모듈을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법을 도시한 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법은, 용접이 수행된 배터리 셀(10)의 용접부위를 검사하기 위해 상기 배터리 셀(10)을 검사장비의 내부로 투입하는 배터리 셀 투입단계(S110)와, 상기 배터리 셀(10)의 용접부위에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 이상인지를 판단하는 용입부 깊이 검사단계(S120)와, 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)에서 상기 용입부의 용입깊이가 용입부 합격깊이 이상이면, 상기 용접부위의 표면을 검사하여 상기 용접부위의 표면이 검사기준을 만족하면, 검사를 종료하는 용접부위 표면 검사단계(S130)를 포함한다.

배터리 셀 투입단계(S110)는 용접이 완료된 배터리 셀(10)을 검사장비의 내부에 투입하는 단계이다. 배터리 모듈(1)을 구성하는 배터리 셀(10)이 그 외측에 전극 등이 용접 작업에 의해 설치될 수 있는데, 상기와 같이, 용접작업이 완료된 배터리 셀(10)을 용접불량 검사를 수행하는 장비의 내부에 투입함으로써, 검사준비를 한다. 상기 배터리 셀(10)을 검사 장비의 내부의 정위치에 안착되도록 하여, 후술되는 배터리 셀(10)의 용접부위(11)에 대한 검사가 수행된다.

용입부 깊이 검사단계(S120)는 상기 배터리 셀(10)의 용접부위(11)에서 용입부의 깊이를 측정하여, 상기 용입부의 깊이가 미리 정해진 합격기준을 만족하는지 판단한다. 즉, 상기 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이와 비교하여, 상기 용입부의 깊이가 용입부 합격깊이 이상이면, 용입부의 깊이는 합격기준을 만족하는 것으로 판단한다. 만약, 상기 용입부의 깊이가 용입부 합격깊이 미만이면, 상기 용접부위가 충분히 용접되지 않은 것이므로 불합격 판정한다.

상기 용입부 깊이 검사단계(S120)에서는 상기 용입부의 깊이를 측정할 수 있는 센서를 이용하거나, 레이저를 조사함으로써, 상기 용입부의 깊이를 측정할 수 있다.

용접부위 표면 검사단계(S130)에서는 용접부위의 표면의 광택, 반사율을 비전검사장치 또는 스캐너 등을 통하여 상기 배터리 셀(10)의 용접부위의 표면을 검사한다. 비전검사 장치 또는 스캐너 등을 통하여 상기 용접부위의 표면을 촬영하고, 촬영된 이미지와 미리 저장된 이미지와 비교하여, 상기 용접부위의 표면의 광택, 반사율을 비교함으로써, 용접부위의 표면을 검사한다. 이와 같이, 상기 용접부위의 표면을 검사하여 상기 용접부위의 표면이 검사기준을 만족하면, 검사를 종료한다.

한편, 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)와 상기 용접부위 표면 검사단계(S130)는 그 수행 순서가 서로 바뀌어 수행될 수도 있다. 즉, 상기 상기 용접부위 표면 검사단계(S130)가 수행된 이후에, 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)가 수행될 수도 있다.

재작업 가능 판단단계(S140)는 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)에서 용입깊이가 용입부 합격깊이 미만이거나, 상기 용접부위 표면 검사단계(S130)에서 용접부위의 표면이 기준을 만족하지 못하는 경우에 수행된다. 상기 재작업 가능 판단단계(S140)에서는 상기 용접부위에 대하여 다시 용접작업을 수행할 수 있는 지를 판단한다.

상기 재작업 가능 판단단계(S140)에서 재작업이 가능한 것으로 판단되면, 상기 용접부위에 대하여 다시 용접작업을 수행하는 재작업단계(S150)가 수행된다. 상기 재작업단계(S150)를 통하여 배터리 셀(10)의 용접부위에 대하여 다시 용접이 수행되면, 상기 배터리 셀(10)은 상기 용입부 깊이 검사단계(S120)로 리턴되어, 상기 용입부 깊이 검사단계(S120) 또는 용접부위 표면 검사단계(S130)가 재수행된다.

한편, 상기 재작업 가능 판단단계(S140)에서 재작업이 불가능한 것으로 판단되면, 용접불량이 있는 배터리 셀(10)을 폐기하는 폐기단계(S160)가 수행된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 따르면, 용접부위의 불량을 비파괴 방식으로 검출하여, 용접부위에 불량이 발생한 배터리 셀을 재작업하거나, 폐기처리함으로써, 용접부위의 불량이 있는 배터리 셀로 제작된 배터리 모듈이 친환경 자동차에 탑재되어 성능저하를 유발하는 현상을 방지할 수 있다. 아울러, 친환경 차량에 탑재된 배터리 모듈이 용접불량에 의해 각 배터리 셀에서 출력되는 전압이 저하되거나, 안정성을 저해하는 문제점을 해소할 수 있다.

1 : 배터리 모듈
10 : 배터리 셀
11 : 용접부위
S110 : 배터리 셀 투입단계
S120 : 용입부 깊이 검사단계
S130 : 용접부위 표면 검사단계
S140 : 재작업 가능 판단단계
S150 : 재작업단계
S160 : 폐기단계

Claims

친환경 차량에 탑재되는 배터리 모듈을 구성하고, 용접이 수행되는 배터리 셀의 용접부위를 검사하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법에 있어서,
용접이 수행된 배터리 셀의 용접부위를 검사하기 위해 상기 배터리 셀을 검사장비의 내부로 투입하는 배터리 셀 투입단계와,
상기 배터리 셀의 용접부위에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 이상인지를 판단하는 용입부 깊이 검사단계와,
상기 용입부 깊이 검사단계에서 상기 용입부의 용입깊이가 용입부 합격깊이 이상이면, 상기 용접부위의 표면을 검사하여 상기 용접부위의 표면이 검사기준을 만족하면, 검사를 종료하는 용접부위 표면 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법.
제1항에 있어서,
상기 용입부 깊이 검사단계에서 용입부의 깊이가 미리 정해진 용입부 합격깊이 미만이거나, 상기 용접부위의 표면이 검사기준에 미달하면, 상기 용접부위가 재작업이 가능 여부를 판단하는 재작업 가능 판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법.
제2항에 있어서,
상기 재작업 가능 판단단계에서 재작업이 가능한 것으로 판단되면, 상기 용접부위를 다시 용접하는 재작업단계가 수행되고,
상기 재작업단계 이후에, 상기 용입부 깊이 검사단계가 다시 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법.
제2항에 있어서,
상기 재작업 가능 판단단계에서 재작업이 불가능한 것으로 판단되면, 상기 배터리 셀를 폐기하는 폐기단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법.
제1항에 있어서,
상기 용입부 깊이 검사단계가 수행되기 전에 상기 용접부위 표면 검사단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 배터리 셀의 용접부위 검사방법.