KR20200109040A - 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법 - Google Patents

쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200109040A
KR20200109040A KR1020190028021A KR20190028021A KR20200109040A KR 20200109040 A KR20200109040 A KR 20200109040A KR 1020190028021 A KR1020190028021 A KR 1020190028021A KR 20190028021 A KR20190028021 A KR 20190028021A KR 20200109040 A KR20200109040 A KR 20200109040A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
short
thickness
measuring device
electrode tab
meter
Prior art date
Application number
KR1020190028021A
Other languages
English (en)
Inventor
김근희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190028021A priority Critical patent/KR20200109040A/ko
Publication of KR20200109040A publication Critical patent/KR20200109040A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H01M2/26—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 쇼트측정기는, 단위셀의 전극탭으로 전류를 인가하여 상기 단위셀의 쇼트 발생 여부를 검지하는 쇼트측정기에 있어서, 쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 일측에서 접촉하는 제1쇼트측정기; 쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 타측에서 접촉하는 제2쇼트측정기; 상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기; 및 상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기;를 포함하고, 상기 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 전극탭과 접촉하면, 상기 제1두께측정기와 제2두께측정기가 연동하여 전극탭의 두께를 계측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전극탭의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형 발생 검사방법은, 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 서로의 대향측에서 각각 전극탭과 접촉하는 단계; 상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기와 상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기가 전극탭의 두께를 계측하는 단계; 계측된 전극탭의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법{Short testing apparatus and checking method for deformation of electrode-tab using the short testing apparatus}
본 발명은 단위셀의 쇼트발생 여부를 검사하는 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용하여 단위셀의 전극탭에 꺾임 또는 접힘에 의한 변형이 발생했는지 유무를 판별하는 검사방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 쇼트발생 검사 시 전극탭의 두께를 동시에(또는 순차적으로) 측정하여 상기 전극탭의 변형 발생 유무를 판별할 수 있는 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법에 관한 것이다.
충방전이 가능하고 가벼우면서도 에너지 밀도 및 출력 밀도가 높은 리튬이차전지가 다양한 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다.
또한, 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 기존 내연 기관 자동차의 대기오염 및 온실가스 문제를 해결하기 위한 대체방안으로 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV), 배터리 전기자동차(BEV), 전기자동차(EV) 등이 제시되고 있는데, 리튬이차전지는 이러한 내연기관 대체 자동차의 동력원으로서도 주목받고 있다.
이러한 이차전지는 일반적으로 전극(음극, 양극)과 분리막이 교대로 적층된 구조를 갖는 전극조립체, 전극들로 이온을 이동시키는 전해질 및 상기 전극조립체 및 전해질이 수용되는 케이스를 포함하는 구조를 갖는다.
그리고 상기 이차전지의 제조공정은 크게 양극과 음극을 각각 제조하는 극판공정, 양극과 음극을 전극조립체로 제조한 후 상기 전극조립체를 전해질과 함께 케이스 내에 삽입하는 조립공정, 전극조립체의 이온이동을 활성화시키는 화성공정으로 나눌 수 있으며, 상기 극판공정, 조립공정, 화성공정 각각은 개별 세부공정들로 나눠진다.
그리고, 극판공정 또는 조립공정 중, 음극, 분리막, 양극이 미리정해진 갯수만큼 반복적층된 단위셀 또는 상기 단위셀이 적층된 전극조립체는 케이스에 삽입되기 이전에 쇼트(음극과 양극이 맞닿아 대전류가 흐르는 현상) 발생 여부를 검사한다.
여러 형태의 쇼트측정기가 개발된 바 있으나, 그 중 하나를 예를 들어 설명하면, 종래의 쇼트측정기가 단위셀(4)의 전극탭(4a)에 접촉하기 전의 모습이 도시된 도 1 에 도시된 바와 같이, 단위셀(4)이 받침(3) 위로 전극탭(음극탭, 양극탭)(4a)이 돌출되도록 안착된 상태에서 각각의 전극탭(4a)에 윗쪽과 아랫쪽에서 봉형태의 쇼트측정기(1, 2)가 접촉하면, 상기 쇼트측정기(1, 2)는 전극탭(4a)으로 전류를 인가하고 전압 및 저항 변동값에 따라 쇼트 발생여부를 판별하도록 구성되었다.
한편, 이차전지를 제조하는 공정들 중에서 전극탭(4a)의 접힘 또는 꺾임 등에 의한 변형을 전수 검사하는 별도의 설비는 없었다. 즉, 불명확한 요인에 의해 전극탭의 변형이 발생하는 경우에는 작업자가 수작업으로 전수 확인하여 재작업(변형된 전극탭의 펼침)을 해야 했었다.
특히, 단위셀 단계에서 전극탭의 접혀진 상태로 전극조립체로 제조되면 전극조립체 전체의 불량을 유발하므로, 전극조립체로 적층되기 전에 단위셀 단계에서 전극탭의 접힘유무를 파악할 필요성이 있었다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제를 해소할 수 있도록 단위셀의 쇼트검사 시 전극탭의 변형여부를 판별할 수 있는 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쇼트측정기는 단위셀의 전극탭으로 전류를 인가하여 상기 단위셀의 쇼트 발생 여부를 검지하는 쇼트측정기로써, 쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 일측에서 접촉하는 제1쇼트측정기; 쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 타측에서 접촉하는 제2쇼트측정기; 상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기; 및 상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기;를 포함하고, 상기 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 전극탭과 접촉하면, 상기 제1두께측정기와 제2두께측정기가 연동하여 전극탭의 두께를 계측하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1두께측정기와 제2두께측정기는 짝을 이뤄 서로 대향하는 위치에 배치되도록 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기 각각에 결합된다.
상기 제1두께측정기는 제1쇼트측정기에서 서로 이격된 위치에서 두 개가 배치되고, 상기 제2두께측정기는 제2쇼트측정기에서 서로 이격된 위치에서 두 개가 배치된다.
상기 제1두께측정기와 제2두께측정기로부터 계측된 전극탭의 두께를 미리 입력된 데이터와 비교하여 전극탭의 꺾임 또는 접힘 발생을 판단하는 제어부;를 더 포함한다.
상기 제어부는 시각적 또는 청각적으로 신호를 출력하는 외부장치와 연결되며, 상기 전극탭의 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판단되면 상기 외부장치에서 불량발생 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1쇼트측정기가 장착된 제1하우징 및 상기 제2쇼트측정기가 장착된 제2하우징을 포함하고, 상기 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기는 상기 제1하우징 및 제2하우징 각각에서 전후 및 좌우방향으로 활주가능하게 구성된다.
또한, 본 발명에서는 위와 같은 쇼트측정기를 이용하여 전극탭의 변형 발생을 검사하는 방법을 추가적으로 제공한다.
본 발명에 따른 검사방법은, 단위셀의 전극탭으로 전류를 인가하여 상기 단위셀의 쇼트 발생 여부를 검지하는 쇼트측정기를 이용한 상기 전극탭의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형 발생을 검사하는 방법으로써, 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 서로의 대향측에서 각각 전극탭과 접촉하는 단계; 상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기와 상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기가 전극탭의 두께를 계측하는 단계; 계측된 전극탭의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전극탭의 두께는 두 지점 이상에서 각각 계측될 수 있다. 이때, 각각의 계측 지점에서 동시에 계측이 이뤄질 수 있다.
그리고, 한 지점 이상에서라도 계측된 전극탭의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정한다.
전극탭의 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정되면 시각적 또는 청각적 신호로 불량발생을 안내하도록 구성된다.
또한, 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기를 이동시켜 다른 위치에서 전극탭의 두께를 다시 계측하고, 재계측된 전극탭의 두께로 꺾임 또는 접힘 발생을 재판정하도록 구성될 수 있다.
위와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명의 쇼트측정기는 쇼트 발생 유무 검사와 동시에 전극탭의 두께를 측정하여 상기 전극탭의 변형 발생을 판별해 낼 수 있다.
상기 쇼트측정기에는 두 개의 두께측정기가 배치되어 전극탭 한쪽 일부분에서 발생한 접힘과 꺾임도 감지할 수 있고, 하나가 고장나더라도 다른 하나가 두께를 측정할 수 있다.
그리고, 제어부를 더 포함하여 구성되며 상기 제어부는 변형 발생을 외부에 안내 및 경고할 수 있어 전극조립체로 적층되기 전에 불량난 단위셀을 수정하거나 제거할 수 있다.
또한, 전극탭의 측정 위치를 달리하여 두께를 재측정 할 수 있으므로 측정값의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
도 1 은 종래의 쇼트측정기가 단위셀의 전극탭에 접촉하기 전의 모습이 도시된 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 쇼트측정기가 단위셀의 전극탭에 접촉하기 전의 모습이 도시된 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 쇼트측정기가 단위셀의 전극탭에 접촉한 후의 모습이 도시된 사시도.
도 4 는 도 3 의 A 부분의 확대단면도로써 쇼트측정기가 전극탭에 접촉한 모습이 도시된 도면(즉, 도 3 에서는 쇼트측정기가 전극탭과 맞닿아 있으나, 도 4 에서는 전극탭과 쇼트측정기가 구별되도록 의도적으로 상기 쇼트측정기를 약간 이격시킨 상태로 도시한 것이다).
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 단위셀의 쇼트검사 시 전극탭의 변형여부를 판별할 수 있는 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법에 관한 것으로써 이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 더욱 상세히 설명한다.
제 1 실시예
본 발명은 단위셀(40)의 쇼트 발생 여부를 검사함과 동시에 상기 단위셀(40)의 전극탭(41) 두께를 측정하여 전극탭(41)의 변형 여부를 판별할 수 있는 쇼트측정기를 제1실시예로써 제공한다.
이 실시예에서 상기 단위셀(40)은 양극, 분리막, 음극이 순차적으로 반복 적층되어 구성된다. 가령, 상기 단위셀은 양극/분리막/음극 또는 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등과 같이 최외각층에 위치한 전극의 종류가 서로 다른 모노셀일 수 있고, 양극/분리막/음극/분리막/양극, 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극/분리막/양극, 음극/분리막/양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등과 같이 최외각에 위치한 전극의 종류가 서로 동일한 바이셀 또는 이 것들의 조합으로 구성될 수 있다.
이때, 분리막은 접착력을 가지는 코팅 물질로 표면이 코팅될 수 있다. 상기 코팅 물질은 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물일 수 있다. 상기 무기물 입자는 고온에서 분리막이 수축하는 것을 방지하여 열적 안정성을 향상시킬 수 있고 상기 바인더 고분자는 무기물 입자를 고정시킬 수 있다.
그리고, 양극과 음극 각각은 집전체와 상기 집전체의 양면에 도포되는 활물질로 구성되며, 각각의 활물질 즉, 음극활물질과 양극활물질은 분리막에 의해 절연된 상태에서 전해액을 통해 전자와 이온을 교환하도록 반응한다.
이때, 상기 분리막의 파손 또는 온도 변화에 따른 수축이나 변형이 발생하여 음극활물질과 양극활물질이 직접적으로 맞닿게 되면 쇼트가 발생할 수 있다.
이 실시예에는 이러한 단위셀의 쇼트 발생여부를 판정하는 쇼트측정기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 쇼트측정기가 단위셀의 전극탭에 접촉하기 전의 모습이 도시된 도 2 및 전극탭에 접촉한 후의 모습이 도시된 도 3 을 참조하면, 본 발명의 쇼트측정장치는 전극탭(41)의 일측과 타측 각각에서 접촉하며 쇼트발생을 검사하도록 전류를 인가하는 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 및 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각에 장착되어 전극탭(41)의 두께를 측정하는 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1쇼트측정기(10) 및/또는 제2쇼트측정기(20)는 전극탭(41)으로 전류를 인가하고 전압 또는 저항 값의 변화를 계측하여 쇼트발생여부를 판별해 낼수 있다.
그리고, 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 공지의 장치들 가령, 기계식 측정기, 자석식 측정기, 광학식 측정기, 초음파 측정기 등 다양한 측정기가 사용될 수 있으나 소형 탐촉자 또는 소형 계측기 등이 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)로써 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)에 탑재될 수 있는 것들 중에서 선택될 수 있다.
즉, 도 3 의 A 부분의 확대단면도로써 쇼트측정기가 전극탭에 접촉한 모습이 도시된 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)는 쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭(41)의 일측과 타측 각각에서 접촉하며, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)의 접촉과 동시에(또는 장착구조에 따라 약간의 시차를 두고) 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)도 상기 전극탭(41)의 일측과 타측 각각에서 접촉하여 두께를 계측한다. 참고로, 상기 도 4 는 도 3 의 A 부분의 확대도로써 실질적으로는 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)가 전극탭(41)과 맞닿아 있는 상태이나, 선의 겹침에 의해 경계가 불명확해지는 것을 방지하도록(전극탭과 쇼트측정기가 구별되도록) 상기 쇼트측정기가 약간 떨어진 모습으로 도시되었고, 단위셀(40)은 전극탭(41)이 연결되는 부분만 일부 도시되었으며 나머지 부분은 생략되었다.
그리고, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각에 배치되므로, 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 서로 짝을 이뤄 서로 대향하는 위치에 배치된다. 그리고, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각에는 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21) 각각이 두 개씩 배치될 수 있되, 이때, 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 서로 짝을 이루는 것들과 맞닿는 위치에 배치된다.
상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)가 두 개씩 배치되는 경우, 두 개의 제1두께측정기(11)는 서로 간에 일정거리를 두고 이격배치되며, 두 개의 제2두께측정기(21)도 서로 간에 일정거리를 두고 이격배치된다. 참고적으로, 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 도 4 에서 전극탭(41)의 양측테두리에 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21) 각각의 중앙이 위치하도록 도시되었으나, 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)의 위치 선정은 이에 구애 받지 않고 자유롭게 선정될 수 있다. 다만, 전극탭(41)의 양측테두리에 접힘 또는 꺾임이 더 많이 발생할 가능성이 있으므로, 도 4 에 도시된 바와 같이 전극탭(41)의 양측테두리에 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21) 각각의 중앙이 위치되는 것이 바람직할 것이다.
상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)에서 측정된 두께값은 제어부(50)로 송신된다. 상기 제어부(50)는 제1쇼트측정기(11)와 제2쇼트측정기(21)를 제어하는 장치 또는 소프트웨어일 수 있으며 또는 별도의 독립된 장치나 소프트웨어일 수 있다. 상기 제어부(50)는 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(31)로부터 계측된 전극탭(41)의 두께를 미리 입력된 데이터와 비교하고, 전극탭(41)의 변형 발생여부를 판단한다.
가령, 전극탭(41)의 두께가 1mm 이고 정상적인 편차가 0.1mm 라고 미리 테이터가 입력된 상태에서, 상기 제어부(50)는 계측된 전극탭 두께의 측정값이 0.9mm 내지 1.1mm 범위에 있으면 변형이 발생하지 않은 양품으로 판정할 것이고, 상기 범위를 초과한다면 꺾임 또는 접힘에 의한 변형이 발생한 것으로 판정한다(물론, 상기 범위 미만인 경우에도 변형이 발생한 것으로 판정할 것이다).
이때, 상기 제어부(50)는 시각적 또는 청각적으로 신호를 출력하는 외부장치(미도시)와 연결될 수 있다. 상기 제어부(50)는 전극탭(41)의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형이 발생한 것으로 판단되면 상기 외부장치에서 불량발생 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1쇼트측정기(10)가 장착된 제1하우징(12) 및 상기 제2쇼트측정기(20)가 장착된 제2하우징(22)을 포함한다. 상기 제1하우징(12) 및 제2하우징(22)은 유압, 공압, 모터 등에 의해 전후좌우방향으로 활주가 가능하게 구성되며, 전극탭(41)에 접촉하도록 상승하강 또한 가능하게 구성된다.
그리고, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)는 각각의 제1하우징(12)과 제2하우징(22)에서 독립적으로 전후좌우, 상하 방향으로 활주하게 구성될 수도 있고, 제1하우징(12)과 제2하우징(22) 각각에 고정된 상태에서 상기 제1하우징(12)과 제2하우징(22)의 움직임에 따라 거동하게 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1하우징(12)과 제2하우징(22)의 움직임에 따라서 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각에 결합된 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 전극탭(41)의 두 곳 이상의 위치들에서 전극탭의 두께를 복수회 측정할 수 있다.
제 2 실시예
또한, 본 발명에서는 위와 같은 쇼트측정기를 이용하여 전극탭(41)의 변형 발생을 검사하는 방법을 제2실시예로써 제공한다.
본 발명에 따른 검사방법은 종래와 같이 단위셀(40)의 전극탭(41)으로 전류를 인가하여 상기 단위셀(40)의 쇼트 발생 여부를 검지하되, 종래의 방법과는 다르게 상기 전극탭(41)의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형 발생을 동시에 추가적으로 검사할 수 있다.
이 실시예에서는 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)가 서로의 대향측에서 각각 전극탭(41)과 접촉하는 단계와 상기 제1쇼트측정기(10)에 결합된 제1두께측정기(11)와 상기 제2쇼트측정기(20)에 결합된 제2두께측정기(21)가 전극탭(41)의 두께를 계측하는 단계 및 계측된 전극탭(41)의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정하는 단계를 포함한다.
상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)가 서로의 대향측에서 각각 전극탭(41)과 접촉하는 단계에서는 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각이 전극탭(41)의 사이에 두고 일측과 타측에서 접근하여 접촉이 이뤄지며, 접촉한 후 전류가 인가되면 전극탭의 전압 및 저항 변화를 감지하여 쇼트 발생여부를 검사한다.
그리고, 상기 제1쇼트측정기(10)에 결합된 제1두께측정기(11)와 상기 제2쇼트측정기(20)에 결합된 제2두께측정기(21)가 서로 연동하여 전극탭(41)의 두께를 계측하는 단계는 쇼트 발생여부를 검사함과 동시에 또는 쇼트 발생여부가 완료된 후에 이뤄진다.
상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 공지의 측정방식들 가령, 기계식, 자력식, 광학식, 초음파식 등과 같이 다양한 측정방식 중에 하나가 선택되어 전극탭(41)의 두께를 측정한다.
그리고, 측정된 전극탭(41)의 두께를 미리입력된 데이터와 비교하여 전극탭(41)의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형발생 여부를 판정한다. 이러한 판정은 전극탭(41)의 두께 정보를 수신하고 미리 데이터가 입력된 제어부(50)에서 이루어진다.
이때, 상기 전극탭(41)의 두께는 두 지점 이상에서 각각 계측될 수 있다. 즉, 상기 제1두께측정기(11)와 제2두께측정기(21)는 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20) 각각에서 두 개 이상씩 장착되어 두 지점에서의 두께를 동시에 계측할 수 있다.
또한, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)는 상승 하강 뿐만아니라 전후좌우 방향으로 이동가능하여 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)의 이동 후 다른 지점에서 전극탭(41)의 두께를 재측정할 수도 있다. 그리고, 한 지점 이상에서라도 계측된 전극탭(41)의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정한다.
따라서, 전극탭(41)의 두께가 정상과 불량의 경계값으로 측정되면, 상기 제1쇼트측정기(10)와 제2쇼트측정기(20)를 이동시켜 다른 위치에서 전극탭(41)의 두께를 다시 계측하고 재계측된 전극탭의 두께로 꺾임 또는 접힘 발생을 재판정하도록 구성될 수 있다.
또한, 전극탭(41)의 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정되면 시각적 또는 청각적 신호로 불량발생을 안내하도록 구성될 수 있다.
위와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명의 쇼트측정기는 쇼트 발생 유무 검사와 동시에 전극탭의 두께를 측정하여 상기 전극탭의 변형 발생을 판별해 낼 수 있다.
상기 쇼트측정기에는 두 개의 두께측정기가 배치되어 전극탭 한쪽 일부분에서 발생한 접힘과 꺾임도 감지할 수 있고, 하나가 고장나더라도 다른 하나가 두께를 측정할 수 있다.
그리고, 제어부를 더 포함하여 구성되며 상기 제어부는 변형 발생을 외부에 안내 및 경고할 수 있어 전극조립체로 적층되기 전에 불량난 단위셀을 수정하거나 제거할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
10 : 제1쇼트측정기
11 : 제1두께측정기
12 : 제1하우징
20 : 제2쇼트측정기
21 : 제2두께측정기
22 : 제2하우징
30 : 받침
40 : 단위셀

Claims (12)

  1. 단위셀의 전극탭으로 전류를 인가하여 상기 단위셀의 쇼트 발생 여부를 검지하는 쇼트측정기에 있어서,
    쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 일측에서 접촉하는 제1쇼트측정기;
    쇼트 측정을 위한 전류가 흐르도록 상기 전극탭의 타측에서 접촉하는 제2쇼트측정기;
    상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기; 및
    상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기;를 포함하고,
    상기 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 전극탭과 접촉하면, 상기 제1두께측정기와 제2두께측정기가 연동하여 전극탭의 두께를 계측하는 쇼트측정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1두께측정기와 제2두께측정기는 짝을 이뤄 서로 대향하는 위치에 배치되도록 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기 각각에 결합된 것을 특징으로 하는 쇼트측정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1두께측정기는 제1쇼트측정기에서 서로 이격된 위치에서 두 개가 배치되고, 상기 제2두께측정기는 제2쇼트측정기에서 서로 이격된 위치에서 두 개가 배치된 것을 특징으로 하는 쇼트측정기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1두께측정기와 제2두께측정기로부터 계측된 전극탭의 두께를 미리 입력된 데이터와 비교하여 전극탭의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형 발생을 판단하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 시각적 또는 청각적으로 신호를 출력하는 외부장치와 연결되며, 상기 전극탭의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형이 발생한 것으로 판단되면 상기 외부장치에서 불량발생 신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쇼트측정기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1쇼트측정기가 장착된 제1하우징 및 상기 제2쇼트측정기가 장착된 제2하우징을 포함하고,
    상기 제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기는 상기 제1하우징 및 제2하우징 각각에서 전후 및 좌우방향으로 활주가능한 것을 특징으로 하는 쇼트측정기.
  7. 단위셀의 전극탭으로 전류를 인가하여 상기 단위셀의 쇼트 발생 여부를 검지하는 쇼트측정기를 이용한 상기 전극탭의 꺾임 또는 접힘에 의한 변형 발생 검사방법으로써,
    제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기가 서로의 대향측에서 각각 전극탭과 접촉하는 단계;
    상기 제1쇼트측정기에 결합된 제1두께측정기와 상기 제2쇼트측정기에 결합된 제2두께측정기가 전극탭의 두께를 계측하는 단계;
    계측된 전극탭의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극탭의 두께는 두 지점 이상에서 각각 계측되는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극탭의 두께는 두 지점 이상에서 각각에서 동시에 계측되는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
  10. 제 9 항에 있어서
    한 지점 이상에서라도 계측된 전극탭의 두께가 미리 정해진 두께 보다 더 두꺼우면 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전극탭의 꺾임 또는 접힘이 발생한 것으로 판정되면 시각적 또는 청각적 신호로 불량발생을 안내하는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
  12. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1쇼트측정기와 제2쇼트측정기를 이동시켜 다른 위치에서 전극탭의 두께를 다시 계측하고, 재계측된 전극탭의 두께로 꺾임 또는 접힘 발생을 재판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법.
KR1020190028021A 2019-03-12 2019-03-12 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법 KR20200109040A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028021A KR20200109040A (ko) 2019-03-12 2019-03-12 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028021A KR20200109040A (ko) 2019-03-12 2019-03-12 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200109040A true KR20200109040A (ko) 2020-09-22

Family

ID=72706746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190028021A KR20200109040A (ko) 2019-03-12 2019-03-12 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200109040A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022045809A1 (ko) 2020-08-28 2022-03-03 주식회사 엘지에너지솔루션 음극의 전리튬화 방법
KR20230029203A (ko) 2021-08-24 2023-03-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 탭 접힘 검출 장치 및 이를 이용한 탭 접힘 검출 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022045809A1 (ko) 2020-08-28 2022-03-03 주식회사 엘지에너지솔루션 음극의 전리튬화 방법
KR20230029203A (ko) 2021-08-24 2023-03-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 탭 접힘 검출 장치 및 이를 이용한 탭 접힘 검출 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102151175B1 (ko) 파우치형 2차전지의 전극손상위치 검사방법
Berg et al. Durability of lithium-ion 18650 cells under random vibration load with respect to the inner cell design
WO2012117448A1 (ja) 二次電池の検査方法
CN102590623A (zh) 二次电池测试仪、二次电池测试方法及二次电池制造方法
KR20200109040A (ko) 쇼트측정기 및 상기 쇼트측정기를 이용한 전극탭의 변형 발생 검사방법
CN111886749A (zh) 用于测试内部短路的二次电池、用于使用所述二次电池来测试二次电池的内部短路的方法及其设备
US20210344085A1 (en) Electrode assembly and inspection method therefor
US11726120B2 (en) Insulation resistance inspection system for battery module cell pouch
KR101877304B1 (ko) 배터리모듈 검사 방법 및 장치
KR20210150106A (ko) 이차전지의 실링부 두께 측정장치 및 이를 이용한 실링부의 두께 측정방법
KR20170019880A (ko) 전지셀의 두께 측정이 가능한 충방전 장치
KR20220138739A (ko) 상대 비교를 통한 이상 전지 검출 방법
KR20140086461A (ko) 배터리 모듈 검사장치
EP4026651B1 (en) Welding quality inspection device
KR20210057965A (ko) 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사장치 및 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사방법
EP4249904A1 (en) Device and method for detecting internal defect of battery cell by using tdr
KR101877309B1 (ko) 배터리모듈 검사 방법 및 장치
KR101787148B1 (ko) 단위셀의 쇼트측정장치
US12025578B2 (en) Welding failure inspection method
JP7479465B2 (ja) 溶接不良の検査方法
JP7501831B2 (ja) 電池セルの電極タブの断線検査装置および断線検査方法
EP4310986A1 (en) Bonding state inspection apparatus and bonding state inspection method using same
KR102544388B1 (ko) 원형 배터리 절연 검사장치
JP7323417B2 (ja) 二次電池の製造方法
US20230087294A1 (en) Assembled battery testing method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal