KR20200128917A - Defect detecting system and method of electrode sheet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극시트용 불량 검출 시스템 및 불량 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극시트 제조 시 전극 발코니부의 코어 크랙(Core crack) 발생을 미연에 방지할 수 있는 전극시트용 불량 검출 시스템 및 불량 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a defect detection system and a defect detection method for an electrode sheet, and more particularly, to a defect detection system and a defect for an electrode sheet capable of preventing the occurrence of a core crack in an electrode balcony part when manufacturing an electrode sheet. It relates to a detection method.
일반적으로, 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능하다는 이점으로 인하여 최근 그 개발 및 사용이 증가하고 있다. 이차전지는 전극시트 및 분리막으로 이루어지는 전극조립체와, 전극조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.In general, due to the advantage that secondary batteries can be recharged and can be small and large-capacity, their development and use are increasing in recent years. The secondary battery includes an electrode assembly composed of an electrode sheet and a separator, and an exterior material for sealing and receiving the electrode assembly together with an electrolyte.
상기 이차전지의 전극조립체는 전극 활물질이 도포된 전극시트와 분리막을 권심에 감는 방식에 의해 형성될 수 있다.The electrode assembly of the secondary battery may be formed by winding an electrode sheet and a separator coated with an electrode active material around a core.
이러한 이차전지용 전극 제조와 관련하여 종래 공개특허 제10-2019-0010078호(공개일: 2019.01.30.) 등으로 선 출원된 바 있다.In connection with the manufacture of such an electrode for a secondary battery, it has been previously filed with Patent Publication No. 10-2019-0010078 (published on January 30, 2019).
도 1을 참조하면, 종래 이차전지용 전극조립체를 제조하기 위한 전극시트(1)는, 일 방향으로 연장 형성되는 집전체(10)의 일면에 제1경사부(21) 및 제1돌출부(23)를 포함하는 제1활물질층(20)이 형성된다. 그리고 상기 집전체(10)의 타면에는 제2경사부(31)와 제2돌출부(33)를 포함하는 제2활물질층(30)이 형성된다.Referring to FIG. 1, an
이 경우 상기 제1, 2경사부(21)(31)는 도포 영역의 선단부에 형성되는 드레그 영역을 의미한다. 그리고 상기 제1, 2돌출부(23)(33)는 제1, 2경사부(21)(31)로부터 일정간격 이격된 위치에 볼록하게 형성되는 전극 발코니부(B)(코팅 시작부위)를 의미한다.In this case, the first and second
아울러, 상기 전극시트(1)는 권취에 따른 안정성을 확보할 수 있도록 집전체(10)의 일면에 제1활물질층(20)이 도포되지 않은 무지부(N)가 형성된다.In addition, the
이 경우 상기 집전체(10)의 일면에 제1활물질층(20)이 제공되지 않은 무지부(N)가 형성되고 집전체(10)의 타면에 제2활물질층(30)이 형성됨에 따라, 상기 제1활물질층(20)의 제1경사부(21)에 대향되는 영역에는 제2활물질층(30)의 제2돌출부(33)가 위치하게 된다.In this case, as the uncoated portion N in which the first
상기와 같은 구조를 통해 제1경사부(21)에 대향되는 영역에서 전극 두께가 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다. 즉 제1경사부(21) 및 제2돌출부(33)에 의하여 국부적으로 압연율이 급격하게 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 전극 발코니부의 변형 및 크랙을 미연에 방지할 수 있다.Through the above-described structure, it is possible to prevent the electrode thickness from rapidly changing in a region facing the first
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기와 같은 전극 발코니부(B)의 변형 및 크랙 발생을 미연에 방지할 수 있도록 종래에는 전극시트(1) 일면의 코팅 시작부위부터 일정한 간격(d)(도 2 참조)으로 전극 발코니부(B)의 두께를 측정하여 최대값, 최소값, 평균값을 기록 후 관리하였다. 즉 종래에는 상기 전극 발코니부(B)의 두께(t)(도 3 참조) 측정 시 최대값에서 평균값을 뺀 값을 기준으로 불량 여부에 대한 판단을 하였다.On the other hand, referring to FIGS. 2 and 3, in order to prevent deformation and cracking of the electrode balcony part B as described above, conventionally, a predetermined distance (d) from the coating start part of one surface of the
그러나 종래의 전극 발코니부(B) 변형 및 크랙 발생을 방지하기 위한 관리방법은, 상기 전극 발코니부(B) 형상의 산포가 심할 경우 정확한 지표가 되지 못하는 문제점이 있다.However, the conventional management method for preventing deformation and cracking of the electrode balcony portion (B) has a problem that an accurate indicator cannot be provided when the shape of the electrode balcony portion (B) is severely distributed.
즉 전극 발코니부(B)의 두께(t)에 대한 스펙은 존재하나 상기 전극 발코니부(B)의 두께(t)를 최대값에 평균값을 뺀 값을 기준으로 불량 여부에 대한 판단을 하게 됨에 따라, 이러한 방식을 적용하는 경우 불량 판단이 된 사례가 드물다.That is, although there is a specification for the thickness (t) of the electrode balcony part (B), it is determined whether it is defective based on the value obtained by subtracting the average value from the maximum value of the thickness (t) of the electrode balcony part (B). However, in the case of applying this method, it is rare that a bad judgment is made.
다시 말해, 종래에는 상기 전극 발코니부(B) 형상의 산포를 전혀 고려하지 않고 수집된 스펙임에 따라, 이를 바탕으로 전극 발코니부(B) 형상의 불량 여부에 대한 판단이 적절하지 못한 문제점이 있다.In other words, since the specifications are collected without considering the distribution of the shape of the electrode balcony part B, there is a problem that it is not appropriate to judge whether the shape of the electrode balcony part B is defective. .
또한 상기 전극 발코니부(B)의 높이 및 위치에 따라 크랙 발생 가능성이 다르기 때문에, 이 항목들에 대한 DOE(Diffractive Optical Element, 회절성 광학요소) 전체를 진행하기에는 무리가 따르게 된다.In addition, since the possibility of cracking is different depending on the height and position of the electrode balcony part B, it is difficult to proceed with the entire DOE (Diffractive Optical Element) for these items.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 양품으로 판정된 전극시트의 전극 발코니 형상 전체를 스캐닝한 값을 기준치로 데이터화한 후, 상기 기준치와 측정대상 전극 발코니의 형상을 스캐닝한 측정치를 비교하여 불량 여부를 판단할 수 있도록 한 전극시트용 불량 검출 시스템 및 불량 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, and after converting the whole electrode balcony shape of the electrode sheet determined as good product into data as a reference value, the reference value and the measurement value obtained by scanning the shape of the electrode balcony to be measured are compared. Therefore, it is an object of the present invention to provide a defect detection system and a defect detection method for an electrode sheet that can determine whether there is a defect.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템은, 양품으로 판정된 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝해주는 두께 측정부; 상기 두께 측정부를 통해 측정된 상기 전극 발코니부 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치로 데이터화해주는 기준치 설정부; 및 측정대상 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝하여 측정된 측정치가 상기 기준치를 벗어났는지를 비교한 후, 상기 전극 발코니부의 불량 여부를 판단해주는 불량 여부 판단부;를 포함할 수 있다.A defect detection system for an electrode sheet according to an embodiment of the present invention for realizing the object as described above includes: a thickness measurement unit for scanning the entire shape of the electrode balcony part of the electrode sheet determined as good; A reference value setting unit that derives the entire shape of the electrode balcony portion measured through the thickness measurement unit as a QLL (qualified limit line) according to a thickness position and converts the data into a reference value; And a defect determination unit that scans the entire shape of the electrode balcony portion of the electrode sheet to be measured to compare whether the measured value deviates from the reference value, and then determines whether the electrode balcony portion is defective.
이 경우 상기 두께 측정부는, 상기 전극시트의 제조 과정 중 코팅 또는 압연 공정 후의 전극 발코니부를 샘플링하여 스캐닝해줄 수 있다.In this case, the thickness measurement unit may sample and scan the electrode balcony portion after the coating or rolling process during the manufacturing process of the electrode sheet.
또한 상기 두께 측정부는, 집전체의 일면과 타면에 형성되는 상기 전극 발코니부의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 각각 스캐닝해줄 수 있다.In addition, the thickness measurement unit may scan the entire shape from a starting point to a predetermined point of the electrode balcony portion formed on one surface and the other surface of the current collector, respectively.
또한 상기 두께 측정부는, 상기 전극 발코니부의 높이, 위치, 형상 중 적어도 하나를 스캐닝해줄 수 있다.In addition, the thickness measurement unit may scan at least one of a height, a position, and a shape of the electrode balcony.
또한 상기 기준치 설정부에서 설정된 기준치를 바탕으로, 상기 전극시트의 제조 공정 시 회전수(RPM), 분사속도를 포함한 코팅 공정의 셋팅 스펙(Setting spec)을 최적화해줄 수 있다.In addition, based on the reference value set by the reference value setting unit, the setting spec of the coating process including the rotation speed (RPM) and the spraying speed during the manufacturing process of the electrode sheet may be optimized.
또한 상기 불량 여부 판단부는, 측정대상 전극시트의 코팅 또는 압연 공정 시 일측으로 이송되는 상기 전극시트를 사이에 두고 설치된 자동 두께 측정 장치를 통해 집전체의 일면과 타면에 형성된 전극 발코니부 형상 전체를 실시간으로 스캐닝하여, 상기 전극 발코니부의 불량 여부를 판단해줄 수 있다.In addition, the defect determination unit can determine the entire shape of the electrode balcony formed on one side and the other side of the current collector through an automatic thickness measurement device installed between the electrode sheet transferred to one side during the coating or rolling process of the measurement target electrode sheet. By scanning as a result, it may be determined whether the electrode balcony is defective.
한편, 상기 전극시트용 불량 검출 시스템을 이용한 불량 검출 방법에 있어서, 양품으로 판정된 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 두께 측정 장치를 통해 스캐닝하는 단계; 상기 스캐닝된 전극 발코니부 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치로 데이터화해주는 단계; 및 측정대상 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝하여 측정된 측정치가 상기 기준치를 벗어났는지를 비교한 후 불량 여부를 판단해주는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the defect detection method using the defect detection system for an electrode sheet, the method comprising: scanning the entire shape of the electrode balcony part of the electrode sheet determined as good quality through a thickness measuring device; Deriving the entire shape of the scanned electrode balcony part as a QLL (qualified limit line) according to a thickness position and converting the data into a reference value; And comparing whether or not the measured value deviates from the reference value by scanning the entire shape of the electrode balcony part of the electrode sheet to be measured, and then determining whether there is a defect.
이 경우 상기 두께 측정 장치는, 상기 전극시트의 집전체 일면과 타면에 형성되는 상기 전극 발코니부의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 각각 스캐닝해줄 수 있다.In this case, the thickness measuring apparatus may scan the entire shape of the electrode balcony portion formed on one surface of the current collector and the other surface of the electrode sheet from a starting point to a predetermined point, respectively.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 집전체의 일면과 타면에 형성되는 전극 발코니부의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 스캐닝하여 상기 전극 발코니부의 전체 형상에 대한 기준치를 데이터화하고, 상기 데이터화된 기준치를 바탕으로 측정대상 전극 발코니부의 불량 여부를 비교 판단할 수 있다.The present invention according to the configuration as described above, by scanning the entire shape of the electrode balcony portion formed on one side and the other side of the current collector from the start point to a predetermined point to convert the reference value of the entire shape of the electrode balcony into data, the data converted Based on the reference value, it is possible to compare and determine whether the balcony of the electrode to be measured is defective.
이 경우 측정 난이도가 높은 전극 발코니부의 형상화 및 양불 판정 기준을 용이하게 정립할 수 있으며, 이에 따라 불량 여부 판단에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.In this case, it is possible to easily establish the shape of the electrode balcony part with high measurement difficulty and the criteria for determining whether or not a defect is defective, thereby improving accuracy in determining whether or not a defect is defective.
또한 상기 전극 발코니부의 양불 판정이 용이함에 따라, 코팅 직후 전극 상태에서의 크랙 리스크를 확인할 수 있다.In addition, since it is easy to determine whether the electrode balcony is good or bad, it is possible to check the risk of cracking in the state of the electrode immediately after coating.
또한 상기 전극 발코니부의 형상화를 통해 전극 발코니부의 스펙화 및 지속적인 관리가 가능하며, 상기 전극발코니부의 형상 스펙화를 통하여 회전수(RPM), 분사속도를 포함한 코팅 공정의 셋팅 스펙을 최적화 하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to specify and continuously manage the electrode balcony through the shape of the electrode balcony, and it is possible to optimize the setting specifications of the coating process including the rotational speed (RPM) and the spraying speed through the shape specification of the electrode balcony. .
도 1은 일반적인 전극 발코니부 형상을 보여주는 측면도,
도 2는 도 1의 전극 발코니부 두께를 측정하는 상태를 보여주는 개략도,
도 3은 도 2에서 측정된 전극 발코니부의 두께를 표시해주는 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템을 보여주는 개략적인 전체 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 전극 발코니부의 두께를 측정하는 상태를 보여주는 개략도,
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 경계선(QLL)을 도출하는 과정을 보여주는 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템에 의해 설정된 기준치를 이용하여 전극 발코니부의 불량 여부를 판단해주는 실시예 그래프,
도 11은 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템을 이용한 불량 검출 과정을 보여주는 흐름도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템을 보여주는 개략도이다.1 is a side view showing the shape of a general electrode balcony part,
2 is a schematic diagram showing a state of measuring the thickness of the balcony of the electrode of FIG. 1;
3 is a graph showing the thickness of the electrode balcony measured in FIG. 2;
4 is a schematic overall configuration diagram showing a defect detection system for an electrode sheet according to the present invention,
5 is a schematic view showing a state of measuring the thickness of the electrode balcony portion according to the present invention,
6 to 8 are diagrams showing a process of deriving a boundary line (QLL) according to the present invention;
9 and 10 are graphs of an embodiment for determining whether or not an electrode balcony is defective using a reference value set by a defect detection system for an electrode sheet according to the present invention;
11 is a flowchart showing a defect detection process using the defect detection system for an electrode sheet according to the present invention;
12 is a schematic diagram showing a failure detection system for an electrode sheet according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Here, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are marked with the same numerals as much as possible, even if they are indicated on different drawings.
도 4는 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템을 보여주는 개략적인 전체 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전극 발코니부의 두께를 측정하는 상태를 보여주는 개략도이며, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 경계선(QLL)을 도출하는 과정을 보여주는 도면이다.4 is a schematic overall configuration diagram showing a failure detection system for an electrode sheet according to the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of measuring the thickness of an electrode balcony part according to the present invention, and FIGS. 6 to 8 are the present invention It is a diagram showing the process of deriving the boundary line (QLL) according to.
먼저, 본 발명의 측정 대상 전극 발코니부(B)가 형성되는 전극시트의 구조에 대해 먼저 설명해보기로 한다.First, the structure of the electrode sheet in which the electrode balcony portion B to be measured is formed according to the present invention will be described.
이차전지용 전극조립체를 제조하기 위한 전극시트는 일 방향으로 연장 형성되는 집전체(10)(금속 호일)의 일면에 제1경사부(21) 및 제1돌출부(23)를 포함하는 제1활물질층(20)이 형성된다. 그리고 상기 집전체(10)의 타면에는 제2경사부(31)와 제2돌출부(33)를 포함하는 제2활물질층(30)이 형성된다(도 1 참조).An electrode sheet for manufacturing an electrode assembly for a secondary battery is a first active material layer including a first
아울러 상기 집전체(10)의 일면에는 전극시트는 권취에 따른 안정성을 확보할 수 있도록 제1활물질층(20)이 도포되지 않은 무지부(N)가 형성된다.In addition, on one surface of the
이 경우 제1, 2돌출부(23)(33)는 제1, 2경사부(21)(31)로부터 일정간격 이격된 위치에 볼록하게 형성되는 전극 발코니부(B)(코팅 시작부위)를 의미한다.In this case, the first and
도 4를 참조하면, 상기와 같은 구성의 전극 발코니부(B) 불량 여부를 판단할 수 있도록 한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템(100)은, 두께 측정부(110), 기준치 설정부(120), 불량 여부 판단부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
이와 같은 본 발명의 구성에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described in detail as follows.
먼저, 두께 측정부(110)는 집전체(10)인 금속 호일의 일면과 타면에 형성된 전극 발코니부(B)의 두께를 각각 측정해주는 것으로, 이러한 두께 측정부(110)는 양품으로 판정된 전극시트(1)의 전극 발코니부(B) 형상 전체를 스캐닝해주게 된다.First, the
즉 상기 두께 측정부(110)는 전극 발코니부(B)의 기준치를 설정해주기 위한 일종의 데이터 수집 수단일 수 있으며, 이러한 두께 측정부(110)는 전극 발코니부(B) 형상 전체를 스캐닝해줄 수 있는 두께 측정 장치(미도시)를 이용할 수 있다.That is, the
도 5를 참조하면, 상기 두께 측정부(110)는 집전체(10)의 일면과 타면에 형성되는 전극 발코니부(B)의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 각각 스캐닝해주게 된다.Referring to FIG. 5, the
이 경우 상기 두께 측정부(110)는 전극시트의 제조 과정 중 코팅 또는 압연 공정 후의 전극 발코니부(B)를 샘플링하여 스캐닝해줄 수 있다. 이 경우 상기 측정 대상 전극 발코니부(B)는 건조 공정을 거친 후의 샘플을 이용하는 것이 바람직하다.In this case, the
또한 상기 두께 측정부(110)를 구성하는 두께 측정 장치는 샘플링된 전극시트의 전극 발코니부(B) 형상 전체의 두께를 용이하게 측정할 수 있는 로터리 캘리퍼(Rotary caliper)를 이용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않으며, 상기 전극 발코니부(B) 형상 전체의 두께를 용이하게 측정할 수 있는 장치라면 다양하게 변경 적용하여 사용할 수 있다.In addition, the thickness measuring apparatus constituting the
이와 같은 구성의 두께 측정부(110)는 전극 발코니부(B)의 높이, 위치, 형상 중 적어도 하나, 바람직하게는 형상만을 스캐닝하여 후술할 기준치 설정부(120)를 통한 기준치(T) 설정 시 기본 데이터로 사용할 수 있게 된다.When setting the reference value T through the reference
이 경우 높이와 위치를 이용한 통상적인 두께 측정방법은 숫자로 나타낼 수 있어 스펙(Spec)화가 쉽다는 공통점이 있다. 그러나 본 발명에 따른 전극 발코니부(B)의 경우 위치가 고정되어 있지 않다. 따라서 전극 발코니부(B)의 양불 판정에 가장 정확한 방법은 형상으로 판정하는 것이다. 형상에는 높이와 위치가 포함되어 있고 특히 전극 발코니부(B)의 경우 연속적인 높이, 위치 데이터로 이루어져 있음에 따라 발코니부(B)의 양불 판정에 형상을 이용하는 것이 가장 적합하다(도 6 참조). 참고로, 도 6에서 파란선은 양품의 기준이 명확한 전극 발코니부(B)의 데이터이고, 빨간선은 불량의 기준이 명확한 전극 발코니부(B)의 데이터이다. 그리고 이러한 데이터를 이용하여 후술할 경계선(QLL)을 도출해낼 수 있다.In this case, a common method of measuring thickness using height and position is that it is easy to make a specification because it can be represented by numbers. However, in the case of the electrode balcony portion (B) according to the present invention, the position is not fixed. Therefore, the most accurate method for determining the good or bad of the electrode balcony portion B is to determine the shape. The shape includes the height and position. In particular, in the case of the electrode balcony part (B), it is most suitable to use the shape to determine the good or bad of the balcony part (B) as it consists of continuous height and position data. . For reference, in FIG. 6, the blue line is data of the electrode balcony part B having a clear standard of good quality, and the red line is data of the electrode balcony part B having a clear criterion of defects. And using this data, it is possible to derive a boundary line (QLL) to be described later.
기준치 설정부(120)는 상기 두께 측정부(110)를 통해 측정된 전극 발코니부(B) 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치로 데이터화해주는 역할을 한다.The reference
상기 기준치 설정부(120)는 상기 두께 측정부(110)를 통해 측정된 전극 발코니부(B)의 각 지점 두께 위치를 데이터화하는 것이 아닌, 상기 전극 발코니부(B) 형상 전체의 두께 위치(P)(도 7 참조)를 경계선(QLL)으로 형상화해주게 된다.The reference
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 기준치 설정부(120)는 양품의 기준이 명확한 전극 발코니부(B)의 데이터(파란선 참조)와 불량의 기준이 명확한 전극 발코니부(B)의 데이터(빨간선 참조)를 지속적으로 수집해준다. 이렇게 수집된 데이터들을 바탕으로 전극 발코니부(B)의 양품과 불량 구분이 되는 경계선(QLL)(연두색 부분 참조)을 설정해줄 수 있다. 즉 상기 경계선(QLL)은 선으로 된 값이나 정해진 스펙이 아닌 경계(Boundary) 내의 범위(Area) 행태로 설정된다.Specifically, as shown in FIG. 8, the reference
이러한 방식으로 형상화된 경계선(QLL)은 후술할 불량 여부 판단부(130)를 통해 상기 전극 발코니부(B)의 양불 판정 시 기준이 되는 기준치 데이터로 사용하게 된다.The boundary line QLL shaped in this way is used as reference value data that becomes a reference when determining whether the electrode balcony B is good or bad through the
이상과 같은 상기 기준치 설정부(120)는 텐서플로(Tensor flow) 적용을 통한 딥러닝(Deep learing) 진행으로 양불 판정에 사용되는 기준치의 정확도를 향상시킬 수 있다.The reference
참고로, 텐서플로(Tensor flow)는 데이터 플로그래프를 활용해 수치계산을 하여 딥러닝과 머신러닝 등에 활용하기 위해 개발된 소프트웨어이다. 그리고 딥러닝(Deep learing)은 사물이나 데이터를 군집화하거나 분류하는데 사용하는 기술로, 핵심은 분류를 통한 예측이라 할 수 있다.For reference, Tensor Flow is a software developed for use in deep learning and machine learning by performing numerical calculations using a data flow graph. In addition, deep learning is a technology used to cluster or classify objects or data, and its core is prediction through classification.
즉 본 발명은 기준치 설정부(120)를 통하여 도출된 기준치를 바탕으로 전극 발코니부(B) 형상의 양불 판정기준을 정립하고, 이를 통해 코팅 직후 반제품의 전극시트에서 크랙 리스크(Crack risk)를 용이하게 판별할 수 있으며, 이에 따라 후공정에서의 추가 불량과 소요비용 감소시킬 수 있다.That is, the present invention establishes a standard for determining the good or bad shape of the electrode balcony part (B) based on the reference value derived through the reference
아울러 상기 기준치 설정부(120)에서 설정된 기준치를 바탕으로, 상기 전극시트의 제조 공정 시 회전수(RPM), 분사속도를 포함한 코팅 공정의 셋팅 스펙(Setting spec)을 최적화해줄 수 있다.In addition, based on the reference value set by the reference
불량 여부 판단부(130)는 두께 측정 장치를 이용하여 측정대상 전극시트(1)의 전극 발코니부(B) 형상 전체를 스캐닝한 후, 측정된 측정치(M)가 상기 기준치(T)를 벗어났는지를 비교해주게 된다. 이러한 불량 여부 판단부(130)를 통해 상기 측정 대상 전극시트의 전극 발코니부(B)가 불량인지의 여부를 판단해줄 수 있다.The
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 발코니부(B)의 측정치(M)가 기준치(T)의 경계선(QLL)을 벗어나게 되면('A' 부분), 불량 여부 판단부(130)에서는 상기 측정대상 전극 발코니부(B)가 불량인 경우로 판단하게 된다.That is, as shown in FIG. 9, when the measured value M of the electrode balcony part B deviates from the boundary line QLL of the reference value T (part'A'), the
그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 전극 발코니부(B)의 측정치(M)가 기준치(T)의 경계선(QLL) 내에 있게 되면, 불량 여부 판단부(130)에서는 상기 측정대상 전극 발코니부(B)가 양품인 경우로 판단하게 된다.And, as shown in FIG. 10, when the measured value M of the electrode balcony part B is within the boundary line QLL of the reference value T, the
그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템을 이용한 불량 검출 과정에 대해 도 11을 참조하여 설명해보기로 한다.Then, a defect detection process using the defect detection system for an electrode sheet according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 11.
먼저, 양품으로 판정된 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝한다(S1).First, the entire shape of the electrode balcony portion of the electrode sheet determined to be good is scanned (S1).
그런 후, 상기 스캐닝된 전극 발코니부(B) 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치(T)로 데이터화해준다(S3).Then, the entire shape of the scanned electrode balcony part B is derived as a QLL (qualified limit line) according to the thickness position, and data is converted into a reference value T (S3).
그런 다음, 측정대상 전극시트(1)의 전극 발코니부(B) 형상 전체를 스캐닝하여 측정된 측정치(M)가 상기 기준치(T)를 벗어났는지를 비교한 후(도 9 및 도 10 참조), 상기 전극 발코니부(B)의 불량 여부를 판단해주게 된다(S5).Then, after scanning the entire shape of the electrode balcony part B of the
이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific specific embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
한편, 본 발명에서는 측정 대상 전극시트(1)의 전극 발코니부(B)를 샘플링한 후 두께 측정 장치를 이용하여 양불 여부를 판단하였으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 경우로 변경 적용할 수 있다.On the other hand, in the present invention, after sampling the electrode balcony portion B of the
예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 일측으로 이송되는 전극시트(1)의 코팅 또는 압연 공정 시 권취 직전에 집전체(10)의 일면과 타면에 형성된 전극 발코니부(B)의 두께를 실시간으로 스캐닝할 수 있도록 자동 두께 측정 장치(200)를 인라인(In-Line) 방식으로 설치하여, 상기 전극 발코니부(B)의 양불 여부를 판단해줄 수도 있다. 이에 따라 전극시트 제조 시 모든 패턴 전극을 전수 검사할 수 있으며, 이미지 분석을 위한 데이터 확보가 용이할 수 있다.For example, as shown in FIG. 12, the thickness of the electrode balcony portion B formed on one side and the other side of the
다른 한편, 본 발명에 따른 전극시트용 불량 검출 시스템(100)은 전극 발코니부(B)의 코어 크랙 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 경우의 일례를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 상기 전극 발코니부(B)의 코어 크랙 이외에 저저항, 이물, 코어부 활물질 탈리 등의 분석에도 적용 가능하다.On the other hand, the electrode sheet
즉 상기 전극 발코니부(B)는 전극에서 가장 노이즈가 많은 부분으로, 전극 발코니부(B)의 높이가 높을 때에는 와인딩(Winding) 진행 시 코어 굴곡으로 인한 활물질 탈리에 불리하다. 따라서 저저항이 높은 샘플과 낮은 샘플로 구분하여 전극 발코니부(B)의 데이터를 수집한 후 이를 이용하여 경계선(QLL)을 설정하면 상기 전극 발코니부(B)의 저저항, 이물, 코어부 활물질 탈리 등의 분석에 활용이 가능하다. 이 경우 활물질 탈리는 이물 및 저전압의 원인이 되므로 전극 발코니부(B)의 제어는 곧 전극 코어부 전체 품질을 제어한다고 볼 수 있다.That is, the electrode balcony portion (B) is the most noisy portion of the electrode, and when the height of the electrode balcony portion (B) is high, it is disadvantageous to detachment of the active material due to core bending during winding. Therefore, if the data of the electrode balcony part (B) is collected by dividing it into a sample with high low resistance and a low sample, and then setting the boundary line (QLL) using this, low resistance, foreign matter, and core part active material of the electrode balcony part (B) It can be used for analysis such as tally. In this case, since active material detachment causes foreign matter and low voltage, it can be seen that the control of the electrode balcony part B immediately controls the overall quality of the electrode core part.
1 : 전극 시트 10 : 집전체
20 : 제1활물질층 21 : 제1경사부
23 : 제1돌출부 30 : 제2활물질층
31 : 제2경사부 33 : 제2돌출부
100 : 전극시트용 불량 검출 시스템 110 : 두께 측정부
120 : 기준치 설정부 130 : 불량 여부 판단부
B : 전극 발코니부 GLL : 경계선
M : 측정치 N : 무지부
T : 기준치1: electrode sheet 10: current collector
20: first active material layer 21: first slope
23: first protrusion 30: second active material layer
31: second slope 33: second protrusion
100: defect detection system for electrode sheet 110: thickness measurement unit
120: reference value setting unit 130: defect determination unit
B: electrode balcony part GLL: border line
M: measured value N: uncoated
T: reference value
Claims (8)
상기 두께 측정부를 통해 측정된 상기 전극 발코니부 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치로 데이터화해주는 기준치 설정부; 및
측정대상 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝하여 측정된 측정치가 상기 기준치를 벗어났는지를 비교한 후, 상기 전극 발코니부의 불량 여부를 판단해주는 불량 여부 판단부;를 포함하는 전극시트용 불량 검출 시스템.
A thickness measuring unit for scanning the entire shape of the electrode balcony portion of the electrode sheet determined to be good;
A reference value setting unit that derives the entire shape of the electrode balcony portion measured through the thickness measurement unit as a QLL (qualified limit line) according to a thickness position and converts the data into a reference value; And
A defect detection system for an electrode sheet comprising: a defect determination unit configured to determine whether or not the electrode balcony is defective after scanning the entire shape of the electrode balcony part of the electrode sheet to be measured and comparing whether the measured value deviates from the reference value .
상기 두께 측정부는,
상기 전극시트의 제조 과정 중 코팅 또는 압연 공정 후의 전극 발코니부를 샘플링하여 스캐닝해주는 것인 전극시트용 불량 검출 시스템.
The method of claim 1,
The thickness measurement unit,
The electrode sheet defect detection system to sample and scan the electrode balcony portion after the coating or rolling process during the manufacturing process of the electrode sheet.
상기 두께 측정부는,
집전체의 일면과 타면에 형성되는 상기 전극 발코니부의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 각각 스캐닝해주는 것인 전극시트용 불량 검출 시스템.
The method of claim 1,
The thickness measurement unit,
A defect detection system for an electrode sheet, which scans the entire shape from a starting point to a predetermined point of the electrode balcony portion formed on one side and the other side of the current collector, respectively.
상기 두께 측정부는,
상기 전극 발코니부의 높이, 위치, 형상 중 적어도 하나를 스캐닝해주는 것인 전극시트용 불량 검출 시스템.
The method of claim 1,
The thickness measurement unit,
A defect detection system for an electrode sheet that scans at least one of a height, a position, and a shape of the electrode balcony part.
상기 기준치 설정부에서 설정된 기준치를 바탕으로 상기 전극시트의 제조 공정 시 회전수(RPM), 분사속도를 포함한 코팅 공정의 셋팅 스펙(Setting spec)을 최적화해주는 것인 전극시트용 불량 검출 시스템.
The method of claim 1,
Defect detection system for an electrode sheet to optimize the setting spec of the coating process including the rotational speed (RPM) and spraying speed during the manufacturing process of the electrode sheet based on the reference value set by the reference value setting unit.
상기 불량 여부 판단부는,
측정대상 전극시트의 코팅 또는 압연 공정 시 일측으로 이송되는 상기 전극시트를 사이에 두고 설치된 자동 두께 측정 장치를 통해 집전체의 일면과 타면에 형성된 전극 발코니부 형상 전체를 실시간으로 스캐닝하여, 상기 전극 발코니부의 불량 여부를 판단해줄 수 있도록 한 것인 전극시트용 불량 검출 시스템.
The method of claim 1,
The failure determination unit,
During the coating or rolling process of the electrode sheet to be measured, the entire shape of the electrode balcony formed on one side and the other side of the current collector is scanned in real time through an automatic thickness measurement device installed with the electrode sheet transferred to one side therebetween. A defect detection system for electrode sheets that allows it to determine whether there is a negative defect.
양품으로 판정된 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 두께 측정 장치를 통해 스캐닝하는 단계;
상기 스캐닝된 전극 발코니부 형상 전체를 두께 위치에 따른 경계선(QLL, Qualified Limit Line)으로 도출하여 기준치로 데이터화해주는 단계; 및
측정대상 전극시트의 전극 발코니부 형상 전체를 스캐닝하여 측정된 측정치가 상기 기준치를 벗어났는지를 비교한 후 불량 여부를 판단해주는 단계;를 포함하는 전극시트용 불량 검출 시스템을 이용한 불량 검출 방법.
In the defect detection method using the defect detection system for electrode sheet,
Scanning the entire shape of the electrode balcony portion of the electrode sheet determined as good product through a thickness measuring device;
Deriving the entire shape of the scanned electrode balcony part as a QLL (qualified limit line) according to a thickness position and converting the data into a reference value; And
Defect detection method using a defect detection system for an electrode sheet comprising a; scanning the entire shape of the electrode balcony portion of the electrode sheet to be measured, comparing whether the measured value is out of the reference value, and then determining whether there is a defect.
상기 두께 측정 장치는,
상기 전극시트의 집전체 일면과 타면에 형성되는 상기 전극 발코니부의 시작 지점부터 소정 지점까지의 형상 전체를 각각 스캐닝해주는 것인 블량 검출 시스템을 이용한 불량 검출 방법.The method of claim 7,
The thickness measuring device,
A defect detection method using a block quantity detection system, wherein the entire shape of the electrode balcony part formed on one side of the current collector and the other side of the electrode sheet from a starting point to a predetermined point is respectively scanned.
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KR1020190053075A KR20200128917A (en) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Defect detecting system and method of electrode sheet |
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---|---|---|---|---|
KR20220102959A (en) | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Method and device for evaluating core deformation degree of cylindrical battery cell |
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- 2019-05-07 KR KR1020190053075A patent/KR20200128917A/en unknown
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