KR20170019211A - 파우치 실링 갭 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 패키징 공정시, 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하기 위한 파우치 실링 갭 측정장치는, 거리 측정시 파우치 본체의 일측면을 가압하는 측정장치 본체, 측정장치 본체에 구비되며, 파우치 본체의 일측면으로부터 실링부까지의 거리를 측정하는 거리 측정부 및 측정장치 본체에 구비되며, 가압시 압력을 측정하기 위한 압력 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파우치 실링 갭 측정장치{POUCH SEALING GAP MEASURING APPARATUS}
본 발명은 파우치 실링 갭 측정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하기 위한 파우치 실링 갭 측정장치에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
이러한 배터리 셀로서의 이차 전지는 적용 형태나 구조 등에 따라 금속성 등의 하드 케이스 등에 의하여 내부 요소가 구성되는 캔형 전지 등을 비롯하여 다양하게 분류될 수 있는데, 최근 들어서는, 두께가 얇은 각형 이차 전지나 파우치형 이차 전지에 대한 수요가 증가되고 있다. 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조 비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 이차 전지에 대해 관심이 높은 실정이다. 또한, 고출력 대용량을 필요로 하는 전지 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차의 전원으로서 파우치형 이차 전지에 대한 개발 및 상용화가 이루어지고 있는 상황이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 파우치형 이차 전지(1)는 파우치 케이스(2), 파우치 케이스(2) 내부에 패키징되는 전극 조립체(6) 및 전극 조립체(6)의 양극 및 음극에 각각 연결되어 파우치 케이스(2)의 외부로 돌출되는 양극 및 음극 전극 단자(7)를 포함할 수 있다.
여기서, 파우치 케이스(2)는 전극 조립체(6)를 수용하는 파우치 본체(3) 및 파우치 본체(3)에서 연장되는 파우치 테두리(4)를 포함할 수 있다. 그리고, 파우치 테두리(4)에는 파우치 케이스(2)를 밀봉하기 위한 실링부(5)를 포함할 수 있다.
이러한 실링부(5)를 형성하기 위해, 종래 파우치형 이차 전지(1)는 제조 공정 중 패키징(Packaging) 공정시 파우치 테두리(4)의 네 테두리 중 우선적으로 세 개의 테두리에 실링부(5)를 형성하는 융착 공정을 실시할 수 있다. 그리고, 나머지 한 개의 테두리에는 패키징 공정 이후 디가스(Degas) 공정에서 실링부(5)가 형성될 수 있다.
구체적인 예로써 이를 살펴 보면, 패키징 공정 시 종래 파우치형 이차 전지(1)는 도 2에서 파우치 테두리(4) 중 전극 단자(7)를 구비한 상측 테두리, 하측 테두리 및 좌측 테두리에 먼저 실링부(5)를 형성할 수 있다.
이때, 패키징 공정 시 형성되는 실링부(5)는 절연 불량 또는 실링 불량 등을 방지하기 위해 이들을 모두 반영한 셀 전폭을 고려하여 형성되어야 한다. 여기서, 셀 전폭이란 도 2의 좌우측 각각에서, 측면 실링부(5)의 폭(S), 전극 단자와 파우치 본체(3)의 일측면까지의 거리(L) 및 파우치 본체(3)로부터 파우치 테두리(4)에 구비되는 실링부(5)까지의 거리(D)를 더한 거리를 의미한다. 그리고, 폴딩 라인(F)은 실링부(5)의 윙 폴딩 시 기준선을 의미한다.
실링부(5)의 폭(S)은 안정성 확보를 위한 일정 폭을 요구한다. 예로써, 실링부(5)의 폭(S)의 경우, 일반적으로 최소 6mm를 확보하는 것이 바람직하다. 그리고, 파우치 본체(3)로부터 파우치 테두리(4)에 구비되는 실링부(5)까지의 거리(D), 즉, 파우치 실링 갭(D)은 절연 불량 또는 실링 불량을 방지할 수 있게 소정 폭을 갖는 것이 바람직하다. 폴딩 라인(F)은 폴딩 불량 방지를 위해 실링부(5)의 단부로부터 최소 2mm가 확보되는 것이 바람직하다. 이러한 폴링 라인(F)에 의해 최종 셀 전폭이 결정될 수 있다.
한편, 파우치 실링 갭(D)은 파우치 본체(3)의 두께에 따라 기 설정된 폭이 설정되어 있을 수 있다. 파우치 실링 갭(D)의 경우, 패키징 공정과 디가스 공정에서 그 값이 서로 다를 수 있다. 왜냐하면, 패키징 공정 시에는 파우치 본체(3) 내부에 전해액 및 가스가 내부에 채워져 있고, 디가스 공정 시에는 파우치 본체(3) 내부에 전해약 및 가스를 내부로부터 빼내기 때문에, 양 공정 사이에 파우치 실링 갭(D)의 차이가 발생할 수 있다. 아울러, 패키징 공정 시에 파우치 본체(3) 내부에 전극 조립체(6)의 배치 위치에 따라서도 양 공정 사이에 파우치 실링 갭(D)의 차이가 발생할 수 있다.
패키징 공정과 디가스 공정 사이의 이러한 파우치 실링 갭(D)의 차이는 실링부의 윙 폴딩 공정에서 폴딩 불량을 유발하는 직접적인 원인으로 작용할 수 있기에 패키징 공정에서 파우치 실링 갭(D)의 정확한 위치 측정이 필요하다. 패키징 공정에서 파우치 실링 갭(D)의 거리를 정확히 측정한다면, 파우치 본체(3)에 두께에 따른 기 설정된 파우치 실링 갭(D)과의 거리와 측정된 거리를 비교 판단하여 제조 불량을 찾아 내어 디가스 공정 이전에 미리 패키징 공정에서 전극 조립체(6) 등의 위치 조정을 통해 불량을 해소할 수 있기 때문이다. 만약, 패키징 공정에서 파우치 실링 갭(D)이 잘못 설정되면 후 공정인 디가스 공정에서는 이를 보정하기가 매우 어렵기 때문이다.
종래 파우치형 이차 전지(1)에서는 패키징 공정 시 이러한 파우치 실링 갭(D) 측정을 위해 파우치 실링 갭 측정장치(9)로서 스틸 자 등을 통한 작업자 등의 수동 조작으로 이를 측정하였다. 그러나, 이러한 스틸 자 등으로 이루어진 파우치 실링 갭 측정장치(9)로는 정확한 기준점을 잡기 어려운 문제가 있다. 또한, 종래 파우치 실링 갭 측정장치(9)에서는 작업자마다 파우치 본체(3)의 일측면을 누르는 압력이 다르기 때문에 측정자 간 편차가 발생하는 문제가 있다. 그리고, 종래 파우치 실링 갭 측정장치(9)는 스틸 자 눈금 확인 등을 통한 수동 방식인 바, 거리 측정 신뢰도가 낮은 문제가 있다. 따라서, 종래 파우치 실링 갭 측정장치(9)로는 측정 오류가 발생할 확률이 높아 패키징 공정에서 파우치 실링 갭(D)이 잘못 측정될 수 있어, 후 공정인 디가스 공정에서 이를 보정하기 어려워 절연 불량, 실링 불량 및 폴딩 불량 등의 문제가 발생하는 문제가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 만약, 종래 파우치형 이차 전지(1)의 패키징 공정에서, 파우치 본체(3)의 기 설정된 파우치 실링 갭(D)이 1mm 일 때, 실제 파우치 실링 갭(D)이 3mm 인 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 파우치 실링 갭 측정장치(9)는 이를 정확히 측정하여 파우치형 이차 전지(1)의 조립 불량을 찾아 내어야 한다. 그러나, 종래 파우치 실링 갭 측정장치(9)는 앞서 살펴 본 바와 같이 이를 정확히 측정하기 어렵기 때문에, 파우치 실링 갭(D)을 실제 갭인 3mm가 아닌 1mm 로 측정할 수 있다. 이에 따라, 종래 파우치형 이차 전지(1)는 이러한 조립 불량을 간과한 채 후 공정인 디가스 공정으로 이송될 수 있고, 디가스 공정에서 조립 불량이 발생할 수 있고, 디가스 공정에서 이를 발견하여도 이를 보정하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 파우치 본체로부터 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리, 즉, 파우치 실링 갭을 보다 더 정확하게 측정할 수 있는 파우치 실링 갭 측정장치를 제공할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 보다 더 정확하게 측정할 수 있는 파우치 실링 갭 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 상기 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 상기 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하기 위한 파우치 실링 갭 측정장치로서, 상기 거리 측정시 상기 파우치 본체의 일측면을 가압하는 측정장치 본체; 상기 측정장치 본체에 구비되며, 상기 파우치 본체의 일측면으로부터 상기 실링부까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 측정장치 본체에 구비되며, 상기 가압시 압력을 측정하기 위한 압력 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치를 제공한다.
상기 파우치 실링 갭 측정장치는, 상기 측정장치 본체의 일단부에 구비되고, 상기 가압시 상기 파우치 본체의 일측면에 접촉하는 영점 가이드부;를 포함하며, 상기 거리 측정부는 상기 영점 가이드부로부터 멀어지거나 또는 가까워질 수 있게 이동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 거리 측정부와 상기 영점 가이드부는 상기 파우치 테두리를 마주하는 상기 측정장치 본체의 하방으로 동일한 높이로 돌출될 수 있다.
상기 측정장치 본체에는 상기 거리 측정부의 이동을 가이드하기 위한 가이드 홈이 마련될 수 있다.
상기 파우치 본체의 일측면을 마주하는 상기 영점 가이드부의 일측면은 라운드지게 형성될 수 있다.
상기 압력 측정부는 상기 측정장치 본체의 일단부에 구비될 수 있다.
상기 파우치 실링 갭 측정장치는, 상기 압력 측정부로부터 측정된 압력 및 상기 거리 측정부로부터 측정된 거리를 표시하는 디스플레이부;를 포함할 수 있다.
상기 파우치 실링 갭 측정장치는, 상기 측정된 압력을 기 설정된 압력 조건과 비교하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 파우치 실링 갭 측정장치는, 상기 제어부를 통한 상기 측정된 압력과 기 설정된 압력 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력하는 알람부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정된 압력이 상기 기 설정된 압력 조건에 포함될 경우, 상기 측정된 거리를 기 설정된 거리 조건과 비교할 수 있다.
상기 알람부는, 상기 제어부를 통한 상기 측정된 거리와 기 설정된 거리 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력할 수 있다.
상기 파우치 실링 갭 측정장치는, 상기 거리 측정시 상기 측정장치 본체의 수평 상태를 감지하기 위한 수평 감지부;를 포함할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 보다 더 정확하게 측정할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들에서는 파우치형 이자 전지의 제조 시, 패키징 공정 이후 디가스 공정에서의 파우치형 이차 전지의 절연 불량, 실링 불량 및 폴딩 불량 등을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하는 종래 파우치 실링 갭 측정장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 파우치 실링 갭 측정장치를 통한 잘못된 측정으로 인한 파우치 케이스의 실링 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하는 파우치 실링 갭 측정장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 6은 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 다양한 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 파우치 본체로부터 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하는 파우치 실링 갭 측정장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 파우치 실링 갭 측정장치(10)는 파우치형 이차 전지(20)의 패키징 공정 시, 상기 파우치형 이차 전지(20)의 전극 조립체(60)를 수용하는 파우치 케이스(30)의 파우치 본체(40)로부터 상기 파우치 본체(40)로부터 연장되는 파우치 테두리(50)에 구비되는 실링부(55)까지의 거리(D), 파우치 실링 갭(D)을 측정하기 위한 장치이다.
이러한 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)는 측정장치 본체(100), 거리 측정부(200), 영점 가이드부(300), 압력 측정부(400), 디스플레이부(500), 제어부(600), 알람부(700) 및 수평 감지부(800)를 포함한다.
상기 측정장치 본체(100)는 상기 파우치 본체(40)로부터 상기 파우치 테두리(50)의 실링부(55)까지의 거리(D), 즉, 파우치 실링 갭(D) 측정시, 사용자 조작에 따라 상기 파우치 본체(40)의 일측면을 가압할 수 있다.
이러한 상기 측정장치 본체(100)는 파우치 실링 갭 측정장치(10)를 구성하는 각종 부품들을 수용할 수 있으며, 후술하는 거리 측정부(200)의 이동을 가이드할 수 있는 소정 길이로 형성되는 가이드 홈(150)을 포함할 수 있다.
상기 거리 측정부(200)는 상기 측정장치 본체(100)에 구비되며, 상기 파우치 본체(40)의 일측면으로부터 상기 실링부(55)까지의 거리(D), 즉, 파우치 실링 갭(D)을 측정할 수 있다. 이하, 본 실시예에서 상기 파우치 본체(40)의 일측면으로부터 상기 실링부(55)까지의 거리(D)는 파우치 실링 갭(D)으로 지칭하여 설명하겠다.
상기 거리 측정부(200)는 상기 측정장치 본체(100)에 이동 가능하게 장착되며, 구체적으로, 후술하는 영점 가이드부(300)로부터 멀어지거나 또는 가까워질 수 있게 이동 가능하게 상기 측정장치 본체(100)에 장착될 수 있다.
이러한 상기 거리 측정부(200)는 측정부 본체(210) 및 조작 팁(220)을 포함할 수 있다.
상기 측정부 본체(210)는 상기 측정장치 본체(100)로부터 상기 파우치 테두리(50)를 마주하는 상기 측정장치 본체(100)의 하방으로 소정 높이로 돌출 형성될 수 있다. 이러한 상기 측정부 본체(210)는 상기 파우치 실링 갭(D) 측정 시 상기 파우치 테두리(50)의 표면이나 실링부(55)의 표면에 접촉될 수 있다.
상기 조작 팁(220)은 상기 측정부 본체(210)와 연결되며, 상기 측정장치 본체(100)의 상기 가이드 홈(150)을 따라 이동 가능하게 장착될 수 있다. 상기 조작 팁(220)은 작업자 등의 사용자 조작에 따라 상기 가이드 홈(150)을 따라 상기 측정장치 본체(100)의 수평 방향을 따라 이동할 수 있으며, 상기 측정부 본체(210)는 상기 조작 팁(220)의 이동에 따라 함께 상기 측정장치 본체(100)의 수평 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 영점 가이드부(300)는 상기 측정장치 본체(100)의 일단부에 구비되며, 상기 측정장치 본체(100)의 상기 파우치 본체(40)의 일측면 가압 시 상기 파우치 본체(40)의 일측면에 접촉할 수 있다. 이러한 상기 영점 가이드부(300)는 상기 거리 측정부(200)의 거리 측정 시, 측정 기준을 위한 영점을 가이드할 수 있다.
이러한 상기 영점 가이드부(300)는 상기 거리 측정부(200)의 측정부 본체(210)와 같이 상기 측정장치 본체(100)로부터 상기 파우치 테두리(50)를 마주하는 상기 측정장치 본체(100)의 하방으로 소정 높이로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 상기 영점 가이드부(300)의 돌출 높이는 상기 측정부 본체(210)의 돌출 높이와 동일할 수 있다. 아울러, 이러한 상기 영점 가이드부(300), 또한, 상기 측정부 본체(210)와 같이 상기 파우치 실링 갭(D) 측정 시 상기 파우치 테두리(50)의 표면이나 실링부(55)의 표면에 접촉될 수 있다.
이에 따라, 상기 파우치 실링 갭(D) 측정 시 동일 높이로 돌출되어 상기 파우치 테두리(50)나 실링부(55)에 접촉되는 영점 가이드부(300)와 측정부 본체(210)를 통해 상기 측정장치 본체(100)는 상기 파우치 테두리(50)나 상기 실링부(55)의 수평 방향에 나란한 방향으로 안정적으로 지지될 수 있어 파우치 실링 갭 측정장치(10)의 보다 더 정확한 거리 측정을 도모할 수 있다.
그리고, 상기 영점 가이드부(300)는 상기 파우치 본체(40)의 일측면을 마주 하는 일측면(310)이 라운드지게 형성될 수 있는 상기 파우치 본체(40)의 일측면은 상기 패키징 공정 시 보통 완전한 수직 방향이 아닌 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 영점 가이드부(300)의 상기 파우치 본체(40)의 일측면을 마주 하는 일측면(310)이 라운드지게 형성되는 바, 경사진 상기 파우치 본체(40)의 일측면과의 접촉 시 보다 더 안정적으로 접촉될 수 있는 바, 거리 측정을 위한 영점 확보 시 보다 더 안정적으로 파우치 본체(40)의 일측면에 접촉 지지될 수 있다.
상기 압력 측정부(400)는 상기 측정장치 본체(100)에 구비되며, 상기 가압시 압력을 측정할 수 있다. 이러한 상기 압력 측정부(400)는 거리 측정 시, 상기 상기 파우치 본체(40)에 접촉되거나 가깝게 배치될 수 있는 측정장치 본체(100)의 일단부(110)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 압력 측정 시 보다 더 정확한 압력 측정이 가능할 수 있다.
상기 압력 측정부(400)는 압력 센서로 구비될 수 있다. 압력 센서는 아날로그 방식 또는 디지털 방식 등 압력을 측정할 수 있는 다양한 방식의 압력 센서로 구비될 수 있다.
상기 디스플레이부(500)는 상기 측정장치 본체(100)에 구비될 수 있으며, 상기 파우치 실링 갭(D) 측정 시, 상기 압력 측정부(400)로부터 측정된 압력 및 상기 거리 측정부(200)로부터 측정된 거리를 표시할 수 있다. 이러한 상기 디스플레이부(500)는 작업자 등 사용자에게 영상을 표시할 수 있는 다양한 디스플레이로 구비될 수 있다.
상기 제어부(600)는 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예로써, 상기 제어부(600)는 상기 파우치 실링 갭(D) 측정 시, 상기 측정된 압력을 기 설정된 압력 조건과 비교하여 이를 판단하거나 또는 상기 측정된 압력을 기 설정된 거리 조건과 비교하여 이를 판단할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(600)에는 기 설정된 압력 조건 및 기 설정된 거리 조건에 대한 제어 정보 등이 저장될 수 있다. 기 설정된 압력 조건은 상기 파우치 본체(40)의 두께에 따라 기 설정된 최적의 압력 구간 범위 정보일 수 있으며, 기 설정된 거리 조건은 압력 범위에 대응되는 기 설정된 최적의 거리 범위 정보일 수 있다. 이러한 상기 제어부(600)는 이러한 기 설정된 제어 정보에 따라 앞선 디스플레이부(500)나 후술하는 알람부(600) 등의 동작을 제어할 수 있다.
상기 알람부(700)는 상기 측정장치 본체(100)에 구비될 수 있으며, 상기 제어부(600)를 통한 상기 측정된 압력과 기 설정된 압력 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력할 수 있다. 또한, 상기 알람부(700)는 상기 제어부(600)를 통한 상기 측정된 거리와 기 설정된 거리 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력할 수 있다.
이러한 상기 알람부(700)는 상기 알람 정보를 작업자 등 사용자에게 시각적으로 표시할 수 있는 디스플레이 유닛으로 구비되거나 또는 작업자 등 사용자에게 소리로써 표시할 수 있는 음향 유닛으로 구비될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며 상기 알람부(700)는 작업자 등 사용자에게 알람 정보를 제공할 수 있는 기타 다양한 기기로써 구비될 수 있다.
상기 알람부(700)로부터의 알람 정보 제공을 구체적으로 살펴 보면, 상기 알람부(700)는 상기 제어부(600)를 통해 상기 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함될 경우, 기 설정된 제1 알람 정보를 작업자 등 사용자에게 출력할 수 있다. 그리고, 상기 알람부(700)는 상기 제어부(600)를 통해 상기 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함되지 않을 경우, 기 설정된 제2 알람 정보를 작업자 등 사용자에게 출력할 수 있다. 상기 제1 알람 정보 및 상기 제2 알람 정보의 출력은 서로 구별될 수 있는 서로 다른 알람 정보의 출력일 수 있다. 예컨대, 상기 알람부(700)가 디스플레이 유닛으로 구비될 경우, 상기 알람부(700)의 상기 제1 알람 정보와 상기 제2 알람 정보의 출력은 사용자가 구별할 수 있는 서로 다른 색깔의 빛을 출력하는 것으로써 이루어질 수 있다.
또한, 상기 알람부(700)는 상기 제어부(600)를 통해 상기 측정된 거리가 기 설정된 거리 조건에 포함될 경우, 기 설정된 제3 알람 정보를 작업자 등 사용자에게 출력하고, 기 설정된 거리 조건에 포함되지 않을 경우, 기 설정된 제4 알람 정보를 작업자 등 사용자에게 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 알람부(700)가 디스플레이 유닛으로 구비될 경우, 상기 알람부(700)의 상기 제3 알람 정보 및 상기 제4 알람 정보의 출력은 사용자가 구별할 수 있는 서로 다른 색깔의 빛을 출력하는 것으로써 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제3 알람 정보 및 상기 제4 알람 정보의 출력은 상기 제1 알람 정보 및 상기 제2 알람 정보에 비교하여, 각각, 동일한 색깔의 빛의 출력이거나 또는 상기 제1 및 제2 알람 정보에 의해 출력되는 빛과 다른 색깔의 빛의 출력으로 이루어질 수 있다.
상기 수평 감지부(800)는 상기 측정장치 본체(100)에 구비될 수 있으며, 상기 측정장치 본체(100)의 수평 상태를 감지할 수 있다. 상기 수평 감지부(800)를 통한 수평 감지를 통해 상기 거리 측정시 상기 측정장치 본체(100)의 수평 상태를 용이하게 확인할 수 있다. 이러한 상기 수평 감지부(800)는 수평 상태를 감지할 수 있는 다양한 수평 감지 센서로 구비될 수 있다.
이하에서는, 이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)를 통한 파우치 실링 갭(D) 측정 시의 구체적인 동작에 대해 자세히 살펴 본다.
도 6은 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 파우치형 이차 전지(20)의 패키징 공정 시, 작업자 등의 사용자는 상기 파우치 본체(40)의 일측면을 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)의 측정장치 본체(100)로 가압한다. 상기 가압 시, 상기 압력 측정부(400)는 상기 가압 시 압력을 측정하고, 상기 디스플레이부(500)는 측정된 압력을 디스플레이할 수 있다.
한편, 상기 파우치 본체(40)는 그 두께 등에 따라 미리 정해진 압력 범위를 가질 수 있다. 그러므로, 작업자 등 사용자는 상기 파우치 본체(40)를 가압할 때 디스플레이부(500)를 통해 표시된 압력을 보면서 가해지는 압력이 미리 정해진 압력 범위에 해당될 때까지 상기 측정장치 본체(100)를 가압할 수 있다. 이때, 상기 알람부(700)는 가해진 압력이 미리 정해진 압력 범위에 해당될 경우와 해당되지 않을 경우 서로 다른 알람 정보를 출력할 수 있다. 이에 따라, 작업자 등은 보다 더 용이하게 이를 판단할 수 있다.
상기 측정장치 본체(100)가 상기 파우치 본체(40)를 가압하는 압력이 상기 파우치 본체(40)의 두께 등에 따른 미리 정해진 압력 범위에 해당한다면, 작업자 등의 사용자는 상기 거리 측정부(200)를 상기 실링부(55)까지 이동하여 상기 파우치 본체(40)의 일측면으로부터 상기 실링부(55)까지의 거리(D)인 상기 파우치 실링 갭(D)을 측정할 수 있다.
이때, 작업자 등의 사용자는 상기 거리 측정장치 본체(100)의 상기 가이드 홈(150)을 따라 이동할 수 있는 상기 조작 팁(220)의 조작을 통해 상기 측정부 본체(210)를 이동시킬 수 있는 바, 보다 용이하게 거리 측정부(200)를 이동시킬 수 있다. 아울러, 작업자 등으로부터 측정된 거리(D)는 이후 디스플레이부(500)를 통해 디스플레이 될 수 있어, 보다 용이하게 측정된 거리를 파악할 수 있다.
한편, 알람부(700)는 측정된 거리가 미리 정해진 압력 범위에 대응하는 미리 정해진 거리 범위에 해당될 경우와 해당되지 않을 경우 서로 다른 알람 정보를 출력할 수 있다. 미리 정해진 압력 범위에 대응하는 미리 정해진 거리 범위는 파우치 본체(40)의 두께 등에 따라 미리 설정된 압력 범위 내에서 미리 설정된 최적의 파우치 실링 갭(D) 범위를 의미할 수 있고, 이러한 제어 정보는 앞선 제어부(600)에 미리 저장될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)는 상기 파우치형 이차 전지(20)의 패키징 공정 시, 종래 스틸 자와 같은 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식으로 상기 파우치 본체(40)로부터 상기 실링부(55)까지의 거리(D)를 측정할 수 있는 바, 패키징 공정에서 보다 더 정확하게 파우치 실링 갭(D)을 측정할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에서는, 이러한 상기 파우치 실링 갭 측정장치(10)를 통해 상기 파우치형 이차 전지(20)의 패키징 공정 시, 측정된 파우치 실링 갭(D)을 토대로 후 공정인 디가스 공정 이전에 제품의 오조립이나 불량 여부를 미연에 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 패키징 공정 이후 공정인 디가스 공정에서 발생할 수 있는 상기 파우치형 이차 전지(20)의 절연 불량, 실링 불량 및 폴딩 불량 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 3의 파우치 실링 갭 측정장치의 다양한 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 상기 측정장치 본체로 상기 파우치 본체의 일측면을 가압할 수 있다(S10). 이후, 상기 파우치 실링 갭 측정장치의 상기 압력 측정부는 상기 가압 시 압력을 측정할 수 있다(S12). 이후, 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함되는 지 여부를 판단할 수 있다(S14). 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함될 경우, 상기 알람부를 통해 기 설정된 제1 알람 정보를 출력할 수 있고(S16), 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함되지 않을 경우, 상기 알람부를 통해 상기 제1 알람 정보와는 다른 기 설정된 제2 알람 정보를 출력할 수 있다(S18).
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함되는 지 여부를 판단할 수 있고, 비교 판단 결과에 따라, 각각, 서로 다른 알람 정보를 출력하여 작업자 등 사용자에게 이러한 정보를 제공할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치에서는 파우치 실링 갭 측정 시, 파우치 본체 사양에 따른 기 설정된 적절한 압력에 맞는 압력으로 작업자 등의 사용자가 파우치 본체를 용이하게 가압할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 압력이 기 설정된 압력 조건에 포함되는 지 여부를 판단할 수 있다(S20). 그리고, 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 거리 측정부를 통해 파우치 실링 갭, 즉, 상기 파우치 본체로부터 상기 실링부까지의 거리를 측정할 수 있다(S22).
이후, 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 거리가 기 설정된 거리 조건에 포함되는 지 여부를 판단할 수 있다(S24). 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 거리가 기 설정된 거리 조건에 포함될 경우, 상기 알람부를 통해 기 설정된 제3 알람 정보를 출력할 수 있고(S26), 측정된 거리가 기 설정된 거리 조건에 포함되지 않을 경우, 상기 알람부를 통해 기 설정된 제4 알람 정보를 출력할 수 있다(S28).
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치는 측정된 거리가 기 설정된 거리 조건에 포함되는 지 여부를 판단할 수 있고, 비교 판단 결과에 따라, 각각, 서로 다른 알람 정보를 출력하여 작업자 등 사용자에게 이러한 정보를 제공할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 상기 파우치 실링 갭 측정장치에서는, 파우치 실링 갭 측정 시, 측정된 거리를 기 설정된 적절한 압력에 대응되는 거리 범위에 포함되는 지 여부를 작업자 등의 사용자가 용이하게 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
10: 파우치 실링 갭 측정장치 100: 측정장치 본체
150: 가이드 홈 200: 거리 측정부
210: 측정부 본체 220: 조작 팁
300: 영점 가이드부 400: 압력 측정부
500: 디스플레이부 600: 제어부
700: 알람부 800: 수평 감지부

Claims (12)

  1. 파우치형 이차 전지의 패키징 공정 시, 상기 파우치형 이차 전지의 전극 조립체를 수용하는 파우치 본체로부터 상기 파우치 본체에서 연장되는 파우치 테두리에 구비되는 실링부까지의 거리를 측정하기 위한 파우치 실링 갭 측정장치에 있어서,
    상기 거리 측정시 상기 파우치 본체의 일측면을 가압하는 측정장치 본체;
    상기 측정장치 본체에 구비되며, 상기 파우치 본체의 일측면으로부터 상기 실링부까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및
    상기 측정장치 본체에 구비되며, 상기 가압시 압력을 측정하기 위한 압력 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정장치 본체의 일단부에 구비되고, 상기 가압시 상기 파우치 본체의 일측면에 접촉하는 영점 가이드부;를 포함하며,
    상기 거리 측정부는 상기 영점 가이드부로부터 멀어지거나 또는 가까워질 수 있게 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 거리 측정부와 상기 영점 가이드부는 상기 파우치 테두리를 마주하는 상기 측정장치 본체의 하방으로 동일한 높이로 돌출되는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 측정장치 본체에는 상기 거리 측정부의 이동을 가이드하기 위한 가이드 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 파우치 본체의 일측면을 마주하는 상기 영점 가이드부의 일측면은 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 압력 측정부는 상기 측정장치 본체의 일단부에 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 압력 측정부로부터 측정된 압력 및 상기 거리 측정부로부터 측정된 거리를 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 측정된 압력을 기 설정된 압력 조건과 비교하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부를 통한 상기 측정된 압력과 기 설정된 압력 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력하는 알람부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 압력이 상기 기 설정된 압력 조건에 포함될 경우, 상기 측정된 거리를 기 설정된 거리 조건과 비교하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 알람부는,
    상기 제어부를 통한 상기 측정된 거리와 기 설정된 거리 조건의 비교 결과에 따라 서로 다른 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 거리 측정시 상기 측정장치 본체의 수평 상태를 감지하기 위한 수평 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 갭 측정장치.
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