KR20190089369A - 이차 전지 검사 장치 - Google Patents

이차 전지 검사 장치 Download PDF

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Abstract

이차 전지 검사 장치는 이차 전지를 공급하기 위한 공급부와, 상기 공급부로부터 공급되는 이차 전지에서 전극 조립체의 단자와 캔 사이의 대전 저항을 측정하는 대전 검사부와, 상기 대전 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 상기 전극 조립체의 양극과 음극 사이의 쇼트를 검사하기 위한 쇼트 검사부와, 카메라를 이용하여 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지에서 상기 캔과 상기 캔을 덮는 캡의 용접 부위를 검사하는 외관 검사부와, 상기 외관 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 엑스선을 이용하여 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격을 검사하는 엑스선 검사부와, 상기 검사가 완료된 이차 전지 중 불량품을 적재하여 배출하는 불량품 배출부 및 상기 검사가 완료된 이차 전지 중 양품을 적재하여 배출하는 양품 배출부를 포함할 수 있다.

Description

이차 전지 검사 장치{Apparatus for testing secondary cell}
본 발명은 이차 전지 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지의 불량 여부를 검사하기 위한 이차 전기 검사 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 충전 및 방전이 가능한 전지이며 충전이 불가능한 일차 전지와 구별된다. 상기 이차 전지는 휴대전화, 스마트폰, 태블릿 피씨, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 전기 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원장치(UPS)등과 같은 전자 기기 분야에서 널리 사용된다.
상기 이차 전지는 전지부가 수용되는 케이스의 형상에 따라서 원통형 및 각형으로 제작되는 캔형 전지와, 유연성을 갖는 파우치형 전지로 구분할 수 있다.
상기 각형 이차 전지는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔에 결합되는 캡으로 이루어진다.
상기 각형 이차 전지가 제조되면, 상기 각형 이차 전지에 대해 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 수행하여 상기 각형 이차 전지의 불량 여부를 확인한다.
종래 기술에 따르면 상기 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 위한 장치가 개별적으로 구비된다. 따라서, 상기 각형 이차 전지를 검사하기 위해 다수의 검사 장치가 필요하므로, 상기 각형 이차 전지의 검사에 소요되는 비용이 증가할 수 있다.
또한, 상기 각형 이차 전지에 대한 검사가 각 장치에서 이루어지므로, 상기 각형 이차 전지에 대한 검사에 많은 시간이 소요될 수 있다.
본 발명은 이차 전지에 대한 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 수행할 수 있는 이차 전지 검사 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지 검사 장치는 이차 전지를 공급하기 위한 공급부와, 상기 공급부로부터 공급되는 이차 전지에서 전극 조립체의 단자와 캔 사이의 대전 저항을 측정하는 대전 검사부와, 상기 대전 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 상기 전극 조립체의 양극과 음극 사이의 쇼트를 검사하기 위한 쇼트 검사부와, 카메라를 이용하여 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지에서 상기 캔과 상기 캔을 덮는 캡의 용접 부위를 검사하는 외관 검사부와, 상기 외관 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 엑스선을 이용하여 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격을 검사하는 엑스선 검사부와, 상기 검사가 완료된 이차 전지 중 불량품을 적재하여 배출하는 불량품 배출부 및 상기 검사가 완료된 이차 전지 중 양품을 적재하여 배출하는 양품 배출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 이차 전지 검사 장치는 상기 외관 검사부에서 상기 이차 전지에 대한 외관 검사가 이루어지기 전에 상기 이차 전지의 표면에 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 엑스선 검사부는 상기 엑스선이 방사되는 것을 방지하는 차폐 챔버 내부에 구비되며, 상기 차폐 챔버에는 상기 이차 전지가 투입되는 제1 도어 및 상기 이차 전지가 배출되는 제2 도어가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 쇼트 검사의 속도를 향상시키기 위해 상기 쇼트 검사부는 복수로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 공급부로 상기 이차 전지가 투입되는 방향과 상기 불량품 배출부 및 상기 양품 배출부로부터 상기 이차 전지가 배출되는 방향은 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지 검사 장치는 이차 전지에 대한 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 모두 수행할 수 있다. 따라서, 상기 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 위한 장치가 개별적으로 구비할 필요가 없으므로, 상기 이차 전지의 검사에 소요되는 비용이 줄일 수 있다.
또한, 상기 이차 전지 검사 장치에서 상기 검사들이 모두 이루어지므로, 상기 이차 전지의 검사를 위해 상기 이차 전지가 이동하는 시간을 최소화할 수 있다. 그러므로, 상기 이차 전지의 검사에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차폐 챔버를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 검사 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차폐 챔버를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이차 전지 검사 장치(100)는 이차 전지(10)에 대한 검사를 수행하기 위한 것으로, 공급부(110), 대전 검사부(120), 쇼트 검사부(130), 이물질 제거부(140), 외관 검사부(150), 엑스선 검사부(160), 불량품 배출부(170) 및 양품 배출부(180)를 포함한다.
이차 전지(10)는 각형 이차 전지일 수 있다. 상기 각형 이차 전지는 양극과 음극이 구비된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔에 결합되는 캡으로 이루어진다.
공급부(110)는 별도의 이송부로부터 이차 전지(10)를 전달받아 이차 전지 검사 장치(100)로 공급한다. 공급부(110)는 이차 전지(10)를 순차적으로 공급한다. 공급부(110)의 예로는 컨베이어를 들 수 있다.
대전 검사부(120)는 공급부(110)로부터 공급되는 이차 전지(10)에서 전극 조립체의 단자와 캔 사이의 대전 저항을 측정한다.
구체적으로, 대전 검사부(120)는 이차 전지(10)가 공급부(110)에 의해 이송되는 동안 이차 전지(10)와 접촉하여 상기 대전 저항을 측정한다. 대전 검사부(120)는 프로브 형태를 가질 수 있다.
쇼트 검사부(130)는 상기 대전 검사가 완료된 이차 전지(10)를 전달받아 상기 전극 조립체의 양극과 음극 사이의 쇼트를 검사한다. 쇼트 검사(130)는 프로브 형태를 가질 수 있다.
쇼트 검사부(130)에서 상기 쇼트를 검사하는데 소요되는 시간이 대전 검사부(120), 이물질 제거부(140), 외관 검사부(150) 및 엑스선 검사부(160)의 검사 시간, 특히 대전 검사부(120)의 검사 시간보다 상대적으로 길다. 따라서, 쇼트 검사부(130)로 인해 이차 전지(10)에 대한 전체적인 검사 시간이 증가할 수 있다.
이차 전지(10)에 대한 검사 시간이 증가하는 방지하기 위해 쇼트 검사부(130)는 복수로 구비될 수 있다. 따라서, 쇼트 검사부(130)의 상기 쇼트 검사 속도를 향상시킬 수 있다.
이물질 제거부(140)는 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지(10)의 표면에 잔류하는 이물질을 제거한다. 일 예로, 이물질 제거부(140)는 이차 전지(10)에 에어를 분사하여 상기 이물질을 제거하는 에어 블로우일 수 있다.
이물질 제거부(140)에 의해 이차 전지(10) 표면의 이물질이 제거되므로, 외관 검사부(150)에서 이차 전지(10)에 대한 외관 검사시 상기 이물질로 인해 이차 전지(10)가 불량으로 오인되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 외관 검사부(150)의 외관 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
외관 검사부(150)는 상기 이물질이 제거된 이차 전지(10)를 카메라로 촬영하고 상기 촬영된 이미지를 이용하여 이차 전지(10)에서 상기 캔과 상기 캔을 덮는 캡의 용접 부위의 외관을 검사한다. 이때, 상기 카메라는 상기 캔과 상기 캡의 용접 부위의 일부만이 아니라 전체를 촬영할 수 있다.
상기 촬영된 이미지를 기 설정된 기준 이미지와 비교하여 상기 외관의 불량 여부를 검사하거나, 상기 촬영된 이미지를 작업자가 확인하여 상기 외관의 불량 여부를 검사할 수 있다.
엑스선 검사부(160)는 상기 외관 검사가 완료된 이차 전지(10)를 전달받아 엑스선을 이용하여 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격을 검사한다.
엑스선 검사부(160)는 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격이 균일한 경우 이차 전지(10)를 양품으로 판단하고, 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격이 불균일한 경우 이차 전지(10)를 불량품으로 판단한다.
엑스선 검사부(160)는 상기 엑스선이 외부로 방사되는 것을 방지하기 위해 상기 엑스선을 차폐하는 차폐 챔버(162) 내부에 구비될 수 있다. 차폐 챔버(162)의 재질은 납일 수 있다. 따라서, 작업자가 엑스선 검사부(160)에서 발생되는 상기 엑스선에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차폐 챔버(162)에는 상기 엑스선 검사를 위해 이차 전지(10)가 투입되는 제1 도어(164) 및 상기 엑스선 검사가 완료된 이차 전지(10)가 배출되는 제2 도어(166)가 구비된다. 따라서, 차폐 챔버(162)의 내부에 구비된 엑스선 검사부(160)에서 이차 전지(10)에 대한 검사를 안정적으로 수행할 수 있다.
불량품 배출부(170)는 검사가 완료된 이차 전지(10) 중 불량품을 적재하여 배출한다. 이때, 상기 불량품은 대전 검사부(120), 쇼트 검사부(130), 외관 검사부(150) 및 엑스선 검사부(160)의 검사 결과 어느 하나라도 불량이 검출된 이차 전지(10)를 의미한다.
불량품 배출부(170)는 상기 불량품을 순차적으로 이송하며, 별도의 이송부가 상기 불량품을 외부로 배출한다. 불량품 배출부(170)의 예로는 컨베이어를 들 수 있다.
양품 배출부(180)는 검사가 완료된 이차 전지(10) 중 양품을 적재하여 배출한다. 이때, 상기 양품은 대전 검사부(120), 쇼트 검사부(130), 외관 검사부(150) 및 엑스선 검사부(160)의 검사 결과 어느 하나라도 불량이 검출되지 않은 이차 전지(10)를 의미한다.
양품 배출부(180)는 상기 양품을 순차적으로 이송하며, 별도의 이송부가 상기 양품을 외부로 배출한다. 양품 배출부(180)의 예로는 컨베이어를 들 수 있다.
공급부(110), 대전 검사부(120), 쇼트 검사부(130), 이물질 제거부(140) 및 외관 검사부(150)는 일 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 엑스선 검사부(160), 불량품 배출부(170) 및 양품 배출부(180)는 상기 일 방향과 반대 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 따라서, 공급부(110)로 이차 전지(10)가 투입되는 방향과 불량품 배출부(170) 및 양품 배출부(180)로부터 이차 전지(10)가 배출되는 방향이 동일하다. 이차 전지 검사 장치(100)에서 이차 전지(10)의 투입과 배출이 신속하고 편리하게 이루어질 수 있다.
공급부(110), 대전 검사부(120), 쇼트 검사부(130), 이물질 제거부(140), 외관 검사부(150), 엑스선 검사부(160), 불량품 배출부(170) 및 양품 배출부(180) 사이에서 이차 전지(10)의 이송은 다수의 픽커들 및 트랜스퍼들에 의해 이루어진다.
구체적으로, 제1 픽커(190)는 공급부(110)에서 상기 대전 검사가 완료된 이차 전지(10)를 픽업하여 제1 트랜스퍼(191)로 전달한다.
제1 트랜스퍼(191)는 이차 전지(10)를 쇼트 검사부(130)로 이송하고, 쇼트 검사부(130)로부터 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지(10)를 배출한다.
제2 픽커(192)는 제1 트랜스퍼(191)로부터 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지(10)를 픽업하여 제2 트랜스퍼(193)로 전달한다.
제2 트랜스퍼(193)는 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지(10)를 이물질 제거부(140) 및 외관 검사부(150)를 거쳐 제3 픽커(194)로 전달한다. 제2 트랜스퍼(193)에 의해 이차 전지(10)가 이물질 제거부(140) 및 외관 검사부(150)를 지나는 동안 이물질 제거부(140)가 이차 전지(10)의 표면에 잔류하는 이물질을 제거하고, 외관 검사부(150)에서 이차 전지(10)의 외관을 검사한다.
제3 픽커(194)는 제2 트랜스퍼(193)로부터 상기 이물질 제거 및 상기 외관 검사가 완료된 이차 전지(10)를 픽업하여 차폐 챔버(162)의 제1 도어(164)를 통해 제3 트랜스퍼(195)로 전달한다.
제3 트랜스퍼(195)는 이차 전지(10)를 제1 도어(164)로부터 제2 도어(166)로 이송한다. 제3 트랜스퍼(195)에 의해 이차 전지(10)가 제1 도어(164)에서 제2 도어(166)로 이송되는 동안 엑스선 검사부(160)가 이차 전지(10)에서 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격을 검사한다.
제4 픽커(196)는 제2 도어(166)를 통해 제3 트랜스퍼(195)로부터 상기 엑스선 검사가 완료된 이차 전지(10)를 픽업하여 제5 픽커(197)로 전달한다.
제5 픽커(197)는 전달받은 이차 전지(10)의 불량 여부에 따라 이차 전지(10)를 불량품 배출부(170) 또는 양품 배출부(180)로 전달한다.
이차 전지 검사 장치는 이차 전지(10)에 대한 대전 검사, 쇼트 검사, 이물질 제거, 외관 검사 및 엑스선 검사를 모두 수행할 수 있다. 그러므로, 이차 전지(10)에 대한 검사에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지 검사 장치는 이차 전지에 대한 대전 검사, 쇼트 검사, 외관 검사 및 엑스선 검사를 모두 수행할 수 있으므로, 상기 이차 전지를 신속하게 검사할 수 있다. 따라서, 상기 이차 전지 검사 장치의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 이차 전지 검사 장치 110 : 공급부
120 : 대전 검사부 130 : 쇼트 검사부
140 : 이물질 제거부 150 : 외관 검사부
160 : 엑스선 검사부 170 : 불량품 배출부
180 : 양품 배출부 190 : 제1 픽커
191 : 제1 트랜스퍼 192 : 제2 픽커
193 : 제2 트랜스퍼 194 : 제3 픽커
195 : 제3 트랜스퍼 196 : 제4 픽커
197 : 제5 픽커 10 : 이차 전지

Claims (5)

  1. 이차 전지를 공급하기 위한 공급부;
    상기 공급부로부터 공급되는 이차 전지에서 전극 조립체의 단자와 캔 사이의 대전 저항을 측정하는 대전 검사부;
    상기 대전 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 상기 전극 조립체의 양극과 음극 사이의 쇼트를 검사하기 위한 쇼트 검사부;
    카메라를 이용하여 상기 쇼트 검사가 완료된 이차 전지에서 상기 캔과 상기 캔을 덮는 캡의 용접 부위를 검사하는 외관 검사부;
    상기 외관 검사가 완료된 상기 이차 전지에서 엑스선을 이용하여 상기 전극 조립체와 상기 캔 사이의 간격을 검사하는 엑스선 검사부;
    상기 검사가 완료된 이차 전지 중 불량품을 적재하여 배출하는 불량품 배출부; 및
    상기 검사가 완료된 이차 전지 중 양품을 적재하여 배출하는 양품 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외관 검사부에서 상기 이차 전지에 대한 외관 검사가 이루어지기 전에 상기 이차 전지의 표면에 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부를 더 포함하는 이차 전지 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엑스선 검사부는 상기 엑스선이 방사되는 것을 방지하는 차폐 챔버 내부에 구비되며, 상기 차폐 챔버에는 상기 이차 전지가 투입되는 제1 도어 및 상기 이차 전지가 배출되는 제2 도어가 구비되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쇼트 검사의 속도가 상대적으로 느리므로 상기 쇼트 검사의 속도를 향상시키기 위해 상기 쇼트 검사부는 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 공급부로 상기 이차 전지가 투입되는 방향과 상기 불량품 배출부 및 상기 양품 배출부로부터 상기 이차 전지가 배출되는 방향은 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지 검사 장치.
KR1020180007764A 2018-01-22 2018-01-22 이차 전지 검사 장치 KR20190089369A (ko)

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