KR20220039264A - 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리 - Google Patents

배터리 셀 추적 시스템 및 배터리 Download PDF

Info

Publication number
KR20220039264A
KR20220039264A KR1020200122178A KR20200122178A KR20220039264A KR 20220039264 A KR20220039264 A KR 20220039264A KR 1020200122178 A KR1020200122178 A KR 1020200122178A KR 20200122178 A KR20200122178 A KR 20200122178A KR 20220039264 A KR20220039264 A KR 20220039264A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
tracking system
electrode
cell tracking
marking
Prior art date
Application number
KR1020200122178A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102627519B1 (ko
Inventor
배일주
김대환
서현종
진홍기
이인재
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020200122178A priority Critical patent/KR102627519B1/ko
Priority to PCT/KR2021/011542 priority patent/WO2022065717A1/ko
Priority to EP21872747.7A priority patent/EP4220811A1/en
Publication of KR20220039264A publication Critical patent/KR20220039264A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102627519B1 publication Critical patent/KR102627519B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/4221—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • 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
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

배터리 셀 추적 시스템은 마킹 정보를 생성하는 제어부와, 생성된 마킹 정보를 전극의 일부에 마킹하는 마킹부와, 마킹된 마킹 정보를 상기 전극으로부터 리딩하는 리딩부를 포함한다. 제어부는 리딩된 마킹 정보 및 공정 데이터를 서버에 등록시킨다.

Description

배터리 셀 추적 시스템 및 배터리{Battery-cell tracking system and battery}
실시예는 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리에 관한 것이다.
배터리를 구성하는 단위전지로서의 파우치형 리튬 이차전지(이하, 배터리 셀)는 유연성을 가져 그 형상이 비교적 자유로우며 무게가 가볍고 안전성도 우수하여 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기 전원으로 수요가 증가하고 있다.
배터리 셀의 제조 공정은 전극, 조립, 활성화 등 크게 3개 공정으로 나뉜다.
전극공정은 양극과 음극을 만드는데 재료를 적당한 비율로 섞어(Mixing), 양극은 알루미늄, 음극은 동박(Copper foil)으로 코팅(coating)하고, 롤 프레스(Roll Press)를 통해 일정한 두께로 압착해 평평하게 만든 뒤, 전극 사이즈에 맞게 자르는 슬리팅(slitting) 공정이다.
조립공정은 전극에서 불필요한 부분을 제거하는 노칭(Notching)을 거쳐 양극, 분리막, 음극를 번갈아 층층이 쌓은 뒤 이를 전지 용량에 맞춰 여러 차례 접는 스택 앤드 폴딩(stack & folding) 과정 또는 전극과 분리막을 겹치고 둘둘 마는 와인딩(winding) 과정을 수행하고, 알루미늄 필름 포장재로 포장한 뒤, 전해질을 투입하고 진공상태로 밀봉하는 공정이다.
활성화(formation) 공정은 조립된 배터리 셀의 충/방전을 반복하면서 배터리 셀을 활성화시키고, 활성화시 배터리 셀에 발생된 가스를 배출시키는 탈기(degassing) 과정을 수행하는 공정이다.
종래에는 각 공정에 대한 데이터가 관리되지 않아, 배터리 셀 제조 중에 불량이 발생되는 경우, 해당 불량에 대한 원인 규명과 추적이 불가능하였다.
따라서, 베터리 셀 제조 중에 불량이 발생되는 경우, 불량 발생 시점을 기준으로 전후 30분 동안 제조된 배터리 셀이 대량이 폐기되어, 경제적 손실이 매우 컸다.
아울러, 설사 불량의 원인 규명이 이루어진다 해도, 원인 규명을 완료하는데 하루에서 수 일씩 걸리는 문제점이 있었다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 배터리 셀의 불량 원인 규명과 추적이 용이한 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 신속한 불량 원인 규명이 가능한 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 배터리 셀 추적 시스템은, 마킹 정보를 생성하는 제어부; 상기 생성된 마킹 정보를 전극의 일부에 마킹하는 마킹부; 및 상기 마킹된 마킹 정보를 상기 전극으로부터 리딩하는 리딩부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 리딩된 마킹 정보 및 공정 데이터를 서버에 등록시킨다.
실시예의 다른 측면에 따르면, 배터리는, 단위 셀들이 적층되어 형성되고,
상기 단위 셀은 적어도 하나 이상의 전극을 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 전극은 마킹 정보를 포함하는 탭을 포함하고, 상기 마킹 정보는, 식별자, 공정 장비 및 공정 시간을 포함한다.
실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 입고되어 커팅된 전극의 탭마다 마킹 정보가 마킹된 후, 이후 각 공정에서 해당 마킹 정보가 리딩되어 해당 공정에서 사용된 공정 데이터(필요시 검사 데이터 포함)가 등록됨으로써, 각 공정과 관련된 데이터가 관리될 수 있다. 따라서, 배터리 셀 제조 공정 중에서 불량이 발생되더라도 배터리 셀의 불량 원인 규명과 추적이 용이하고 신속한 불량 원인 규명이 가능하다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 배터리 셀 공정을 설명하는 순서도이다.
도 3은 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템의 마킹부 및 리딩부의 배치 위치를 도시한다.
도 4는 레이저를 이용하여 마킹 정보를 전극의 탭에 마킹하는 모습을 보여준다.
도 5는 전극의 탭에 마킹된 마킹 정보를 보여준다.
도 6은 전극의 탭에 마킹된 마킹 정보의 형상의 일 예시도이다.
도 7은 전극의 탭에 마킹된 마킹 정보에 포함된 복수의 도트를 보여준다.
도 8은 전극의 탭을 도시한 단면도이다.
도 9는 리딩부를 이용하여 전극의 탭에서 마킹 정보를 리딩하는 모습을 보여준다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “B 및(와) C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템(100)은 제어부(130), 마킹부(110) 및 리딩부(120)를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템(100)은 서버(140)를 더 포함할 수 있다. 서버(140)는 배터리 셀 추적 시스템(100)에 포함되지 않을 수도 있다. 실시예에 따른 배터리 셀 추적 시스템(100)은 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수도 있다.
실시예에 따르면, 배터리 셀 추적 시스템(100)은 배터리 셀을 제조하는 공정에서 입고되는 각 전극(도 4의 30)의 일부에 마킹 정보를 마킹하고, 상기 마킹된 마킹 정보를 이후의 각 공정에서 리딩하여 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀 제조 공정에서 불량이 발생하더라도 불량 발생 원인 및 추적이 용이하고 신속한 불량 원인 규명이 가능할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 마킹부(110)는 예컨대, 제1 공정 스테이지(10) 상에 배치되고, 리딩부(120)는 예컨대, 제2 공정 스테이지(20) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 공정 스테이지(10)에서 대상물에 대한 제1 공정이 수행된 후 해당 대상물이 제2 공정 스테이지(20)로 이동될 수 있다. 이후 제2 공정 스테이지(20)에서 대상물에 대한 제2 공정이 수행될 수 있다. 대상물은 이전 공정에서 공정이 수행된 대상물로서, 전극 셀이 제조되는 중간재일 수 있다.
제2 공정 스테이지(20)는 각각 서로 상이한 공정을 수행하는 복수의 공정 스테이지를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 전극(도 4의 30)이 제1 공정 스테이지(10)에서 제1 공정이 수행된 후 제2 공정 스테이지(20), 즉 복수의 공정 스테이지 각각으로 이동될 수 있다. 복수의 공정 스테이지 각각에서 공정이 수행된 후 전극(도 4의 30)에서 마킹 정보가 리딩되어 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
따라서, 도 3에서는 리딩부(120)가 제2 공정 스테이지(20)에만 배치되는 것으로 도시되고 있지만, 리딩부(120)는 라미네이션 공정(S220)을 위한 스테이지, 폴딩 공정(S230)을 위한 스테이지 및 패키징 공정(S240)을 위한 스테이지 각각에 배치될 수 있다. 따라서, 실시예에서 리딩부(120)는 복수로 구비될 수 있다. 각 공정(S220, S230, S240))을 위한 스테이지에서 해당 전극에 대한 공정이 수행된 후, 리딩부(120)에 의해 전극으로부터 마킹 정보가 리딩된 후 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다. 여기서, 공정 데이터는 해당 공정에서 전극에 대해 수행된 공정과 관련된 공정 조건 등일 수 있다.
제어부(130)는 배터리 셀 추적 시스템(100)을 전반적으로 관리 및/제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(130)는 마킹 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 마킹 정보는 식별자, 공정 장비 및 공정 시간을 포함할 수 있다.
나중에 도 4를 참조하여 설명하겠지만, 이 마킹 정보가 전극(30)의 일부, 예컨대 탭(31)에 마킹될 수 있다. 이때, 제어부(130)에서 생성된 마킹 정보를 전자 정보인데 반해, 전극(30)의 탭(31)에 마킹된 마킹 정보(도 5의 40)는 물리 정보일 수 있다. 즉, 전자 정보는 이진수 기반 정보이고, 물리 정보는 물리적 형상 정보일 수 있다.
예컨대, 제어부(130)는 배터리 셀을 제조하기 위해 전극(30)이 입고될 때마다 마킹 정보를 생성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 배터리 셀을 제조하기 위해 롤러에 감겨진 전극이 풀리고, 풀려진 전극이 일정 길이 단위로 커팅되어 입고될 수 있다. 이러한 경우, 상기 커팅된 전극(30)이 입고될 때마다 제어부(130)에서 상기 커팅된 전극(30)에 마킹할 마킹 정보를 생성할 수 있다.
제어부(130)는 현재 진행되는 공정 정보, 현재 사용 중인 롤러 식별자, 현재 입고되는 전극(30)의 순서 등이 미리 파악하여, 상기 파악된 정보에 기초하여 마킹 정보를 생성할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제어부(130)는 마킹부(110)와 리딩부(120)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 마킹부(110)를 제어하여 전극(30)의 탭(31)에 마킹 정보를 마킹할 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 리딩부(120)를 제어하여 전극(30)의 탭(31)에 마킹된 마킹 정보(도 5의 40)를 리딩할 수 있다.
제어부(130)는 상기 리딩된 마킹 정보를 공정 데이터와 함께 서버(140)로 보내 서버(140)에 등록하도록 제어할 수 있다. 공정 데이터는 압력, 전류, 온도 등과 같은 공정 관련 정보일 수 있다. 만일 검사 데이터가 더 있으면, 마킹 정보가 공정 데이터 및 검사 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 배터리 셀 공정을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 배터리 셀 공정은 노칭 공정(S210), 라미네이션 공정(S220), 폴딩 공정(S230) 및 패키징 공정(S240)를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 배터리 셀 공정은 이보다 더 많은 공정이 포함될 수도 있다.
실시예에서, 마킹 공정은 노칭 공정에서 수행될 수 있다. 예컨대, 입고된 전극(30)에서 노칭 공정에 의해 불필요한 부분이 제거된 후 전극(30)의 탭(31)에 마킹 공정이 수행될 수 있다.
실시예에서, 리딩 공정은 라미네이션 공정에서 수행될 수 있다. 예컨대, 분리막 위에 전극(양극 또는 음극)이 놓일 때 해당 전극(30)에 대한 리딩 공정이 수행될 수 있다. 이때, 전극(30)은 양극 또는 음극으로서, 마킹 정보가 마킹된 전극일 수 있다.
예컨대, 제어부(130)는 분리막 상에 전극(30)이 놓일 때마다 해당 전극(30)에서 마킹 정보(도 5의 40)가 리딩되고, 이 리딩된 마킹 정보를 합쳐 하나의 데이터 셋(data set)을 생성하여 이 데이터 셋을 대표하는 대표 식별자를 생성할 수 있다.
실시예에서, 리딩 공정은 폴딩 공정에서 수행될 수 있다. 예컨대, 폴딩 공정에서 해당 전극에 대한 공정이 수행된 후, 적층된 전극 중에서 최상측의 전극에 마킹된 마킹 정보가 리딩될 수 있다. 이와 같이 리딩된 마킹 정보는 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
실시예에서, 리딩 공정은 패키징 공정에서 수행될 수 있다. 예컨대, 패키징 공정에서 해당 전극에 대한 공정이 수행된 후, 적층된 전극 중에서 최상측의 전극에 마킹된 마킹 정보가 리딩될 수 있다. 이와 같이 리딩된 마킹 정보는 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
예컨대, 라미네이션 공정, 폴딩 공정 및 패키징 공정에서 각각에서 리딩된 마킹 정보를 공정 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다. 만일 해당 공정에서 검사 공정이 더 추가되었다면, 마킹 정보가 공정 데이터 및 검사 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 마킹부(110)는 제어부(130)에서 생성된 마킹 정보에 기초하여 마킹 정보를 전극(30)의 탭(31)에 마킹할 수 있다.
마킹부(110)는 도 4에 도시한 바와 같이, 레이저(111)를 포함할 수 있다.
레이저(111)는 예컨대, 대략 500nm 내지 550nm 파장의 녹색 레이저일 수 있다. 예컨대, 레이저(111)는 대략 7W 내지 15W의 출력을 가질 수 있다. 예컨대, 레이저(111)는 3,000m/s 이상의 속도로 이동 가능하다. 예컨대, 레이저(111)는 4,000m/s의 속도로 이동 가능하지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
노칭 공정에 의해 전극(30)에서 불필요한 부분이 제거된 후 라미네이션 공정을 위해 이송되기 전에 전에 마킹 정보의 마킹이 완료되어야 하므로, 레이저(111)의 이동 속도가 매우 빨라야 한다. 실시예에서는 적어도 3,000m/s의 이속 속도를 갖는 레이저(111)에 의해 마킹 정보가 불량 없이 안전하게 전극(30)의 탭(31)에 마킹될 수 있다.
레이저(111)에서 방출된 빔에 의해 전극(30)의 탭(31)의 일부에 마킹 정보가 마킹될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 레이저(111)에 의해 전극(30)의 탭(31)에 마킹 정보(40)가 마킹될 수 있다.
마킹 정보(40)는 도 6에 도시한 바와 같이 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 사각 형상을 갖는 마킹 정보(40)의 사이즈(W1*W2)는 3mmⅹ3mm일 수 있지만, 공저 요구 조건에 따라 변경될 수 있다.
마킹 정보(40)에는 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 도트(41)가 포함될 수 있다. 예컨대, 복수의 도트(41)는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 예컨대, 복수의 도트(41)는 가로 m개 및 세로 n개로 이루어질 수 있다. 도 7에는 설명의 편의를 위해 가로 8개 및 세로 8개로 구성된 복수의 도트(41)의 사이즈(W1*W2)를 갖는 마킹 정보(40)가 도시되고 있지만, 이보다 더 많거나 더 적은 칸을 가질 수도 있다. 복수의 도트(41)의 사이즈(W1*W2)는 복수의 도트(41) 각각의 직경(D), 개수 또는 도트(41) 간 이격 거리에 따라 달라질 수 있다.
도 7에서 도트(41)는 레이저(111)의 빔에 의해 식각된 영역을 나타내고, 도트(41)가 없는 빈 영역(42)은 레이저(111)의 빔이 조사되지 않은 영역일 수 있다. 따라서, 마킹 정보(40)에는 복수의 도트(41)와 함께 빈 영역(42)들도 포함될 수 있다.
따라서, 복수의 도트(41)의 배열 위치나 빈 영역(42)들의 배열 위치의 조합에 의해 원하는 정보가 마킹 정보로서 전극(30)의 탭(31)에 마킹될 수 있다.
예컨대, 도트(41)는 레이저(111)의 원샷 빔에 의해 형성될 수 있다. 원샷 빔은 1회의 펄스 빔일 수 있다. 예컨대, 특정 위치로 이동된 레이저(111)가 매우 짭은 구간을 갖는 1회 펄스의 빔을 전극(30)의 탭(31)에 조사하여 도트(41)가 형성될 수 있다.
도트(41)는 예컨대, 원 형상을 가지지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도트(41)의 직경(D)는 10㎛ 이하일 수 있다. 도트(41)의 직경(D)이 10㎛를 초과하는 경우, 전극(30)의 탭(31)에 마킹된 마킹 정보(40)의 사이즈(W1*W2)가 커지고 마킹 정보(40)의 사이즈(W1*W2)가 커질수록 전류의 흐름을 방해하여 배터리 충전 전압이 낮아질 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 레이저(111)의 원샷 빔에 의해 도트(41)는 전극(30)의 표면으로부터 내부로 일정 깊이(d) 들어간 형태를 가질 수 있다.
도 8에서는 도트(41)의 내면은 수직으로 형성되지만, 전극(30)의 표면으로부터 내부로 들어갈수록 도트(41)의 폭이 줄어들 수 있고, 이러한 경우 도트(41)의 내면은 라운드로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 도트(41)의 깊이(d)는 1.7㎛ 이하일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 도트(41)의 깊이(d)가 1.7㎛를 초과하는 경우, 도트(41)의 깊이(d)가 커질수록 전류의 흐름을 방해하여 배터리 충전 전압이 낮아질 수 있다.
한편, 리딩부(120)는 도 9에 도시한 바와 같이, 카메라(121) 및 조명(122)를 포함할 수 있다.
예컨대, 카메라(121)는 전극(30)의 탭(31)으로부터 리딩 정보에 대한 영상 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 조명(122)은 전극(30)의 탭(31)에 마킹된 마킹 정보(40)의 미세한 사이즈인 도트(41)의 형상을 촬상하기 위해 빛을 전극(30)의 탭(31)에 비춰줄 수 있다.
제어부(130)는 카메라(121)로부터 획득된 영상 이미지를 판독하여 마킹 정보(40)를 해독할 수 있다. 이와 같이 해독된 마킹 정보(40)가 공정 데이터 및 검사 데이터와 함께 서버(140)에 등록될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
10: 제1 공정 스테이지
20: 제2 공정 스테이지
30: 전극
31: 탭
40: 마킹 정보
41: 도트
42: 빈 영역
100: 배터리 셀 추적 시스템
110: 마킹부
111: 레이저
120: 리딩부
121: 카메라
122: 조명
130: 제어부
140: 서버

Claims (16)

  1. 마킹 정보를 생성하는 제어부;
    상기 생성된 마킹 정보를 전극의 일부에 마킹하는 마킹부; 및
    상기 마킹된 마킹 정보를 상기 전극으로부터 리딩하는 리딩부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 리딩된 마킹 정보 및 공정 데이터를 서버에 등록시키는
    배터리 셀 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극의 일부는 탭인
    배터리 셀 추적 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탭은 양극 탭 및 음극 탭 중 적어도 하나 이상을 포함하는
    배터리 셀 추적 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마킹은 노칭 공정에서 수행되는
    배터리 셀 추적 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마킹은 라미네이션 공정 이전에 수행되는
    배터리 셀 추적 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리딩 동작은 상기 라이이션 공정, 폴딩 공정 및 패키징 공정 중 적어도 하나 이상의 공정에서 수행되는
    배터리 셀 추적 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마킹된 마킹 정보는,
    매트릭스 형태로 배열된 복수의 도트를 포함하는
    배터리 셀 추적 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 도트의 전체 사이즈는 3mmⅹ3mm인
    배터리 셀 추적 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 도트의 직경은 10㎛ 이하인
    배터리 셀 추적 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 도트는 전극의 표면으로부터 내부로 일정 깊이 들어간 형태인
    배터리 셀 추적 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 일정 깊이는 1.7㎛ 이하인
    배터리 셀 추적 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 마킹부는 레이저를 포함하는
    배터리 셀 추적 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마킹시 상기 레이저는 적어도 3,000m/s 이상의 속도로 이동되는
    배터리 셀 추적 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 리딩부는,
    카메라; 및
    상기 카메라 근처에 배치된 조명을 포함하는
    배터리 셀 추적 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 마킹 정보는 식별자, 공정 장비 및 공정 시간을 포함하는
    배터리 셀 추적 시스템.
  16. 단위 셀들이 적층되어 형성되고,
    상기 단위 셀은 적어도 하나 이상의 전극을 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 전극은 마킹 정보를 포함하는 탭을 포함하고,
    상기 마킹 정보는,
    식별자, 공정 장비 및 공정 시간을 포함하는
    배터리.
KR1020200122178A 2020-09-22 2020-09-22 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리 KR102627519B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200122178A KR102627519B1 (ko) 2020-09-22 2020-09-22 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리
PCT/KR2021/011542 WO2022065717A1 (ko) 2020-09-22 2021-08-27 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리
EP21872747.7A EP4220811A1 (en) 2020-09-22 2021-08-27 Battery cell tracking system and battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200122178A KR102627519B1 (ko) 2020-09-22 2020-09-22 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220039264A true KR20220039264A (ko) 2022-03-29
KR102627519B1 KR102627519B1 (ko) 2024-01-23

Family

ID=80846000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200122178A KR102627519B1 (ko) 2020-09-22 2020-09-22 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4220811A1 (ko)
KR (1) KR102627519B1 (ko)
WO (1) WO2022065717A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023200194A1 (ko) * 2022-04-15 2023-10-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀 추적 장치
KR102633848B1 (ko) * 2022-10-19 2024-02-07 주식회사 엘지에너지솔루션 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법
WO2024090776A1 (ko) * 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058238A1 (en) * 2002-09-24 2004-03-25 Robert Miller Implantable current collector ID matrix identifier
JP2006059804A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Sony Corp 電池パック
KR20100018178A (ko) * 2008-08-06 2010-02-17 주식회사 엘지화학 전지팩의 제조방법 및 제조 공정 점검 시스템
JP2011221012A (ja) * 2010-03-26 2011-11-04 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール状態検出装置、バッテリモジュール状態制御装置、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
US20140023889A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Sealing plate for prismatic secondary battery and prismatic secondary battery using the sealing plate
KR20160023389A (ko) * 2014-08-22 2016-03-03 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR20160061756A (ko) * 2014-11-24 2016-06-01 주식회사 엘지화학 이차전지의 이력을 표시하는 마킹 장치, 이를 통한 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조공정 관리시스템
KR20200059618A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 (주)이티에스 이차전지 제조시스템 및 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824808B1 (ko) * 2006-08-25 2008-04-24 주식회사 엘티케이 리튬 2차 전지용 전극 탭 자동검사기
JP2009245832A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sanyo Electric Co Ltd 情報記録システム、電池パックの製造方法、及び電池パック
JP6103220B2 (ja) * 2013-06-18 2017-03-29 株式会社豊田自動織機 マーキング装置、検査装置、及び電極製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058238A1 (en) * 2002-09-24 2004-03-25 Robert Miller Implantable current collector ID matrix identifier
JP2006059804A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Sony Corp 電池パック
KR20100018178A (ko) * 2008-08-06 2010-02-17 주식회사 엘지화학 전지팩의 제조방법 및 제조 공정 점검 시스템
JP2011221012A (ja) * 2010-03-26 2011-11-04 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール状態検出装置、バッテリモジュール状態制御装置、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
US20140023889A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Sealing plate for prismatic secondary battery and prismatic secondary battery using the sealing plate
KR20160023389A (ko) * 2014-08-22 2016-03-03 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR20160061756A (ko) * 2014-11-24 2016-06-01 주식회사 엘지화학 이차전지의 이력을 표시하는 마킹 장치, 이를 통한 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조공정 관리시스템
KR20200059618A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 (주)이티에스 이차전지 제조시스템 및 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023200194A1 (ko) * 2022-04-15 2023-10-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀 추적 장치
KR102633848B1 (ko) * 2022-10-19 2024-02-07 주식회사 엘지에너지솔루션 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법
WO2024085433A1 (ko) * 2022-10-19 2024-04-25 주식회사 엘지에너지솔루션 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법
WO2024090776A1 (ko) * 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102627519B1 (ko) 2024-01-23
WO2022065717A1 (ko) 2022-03-31
EP4220811A1 (en) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220039264A (ko) 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리
US9227269B2 (en) Method for producing an energy cell and apparatus for carrying out same
US20180323416A1 (en) Method for producing an electrode composite
KR101876402B1 (ko) 이차 전지용 전극판의 제조방법과 그의 제조방법에 사용되는 전극판의 제조장치
US20220285798A1 (en) Electrode plate, electrode body, and battery
CN113594555B (zh) 一种锂电池电芯的层叠制作方法
JP2020533744A (ja) 電池セルの製造のためのレーザーアブレーション
JP2017147161A (ja) リチウムイオン二次電池及びリチウムイオン二次電池の検査方法
KR101772418B1 (ko) 절연층을 포함하는 단위 전극의 제조방법
CN116982185A (zh) 极片的叠片方法、装置和叠片机
KR20220035741A (ko) 초음파 절삭기를 포함하는 전극조립체 제조장치 및 이를 이용한 전극조립체 제조방법
KR20210028693A (ko) 에너지 저장 디바이스용 스택
KR102378979B1 (ko) 리튬메탈 배터리용 인라인 제조장치
KR20200053784A (ko) 전지셀의 전극 탭 접힘 불량 판별 시스템 및 그 방법
CN103545557B (zh) 用于制造储能器的方法和储能器
JPH0737559A (ja) 偏平形電池の製造法
KR20210144311A (ko) 전극, 이차 전지, 전극 제조 장치 및 방법
KR20220156392A (ko) 이차전지의 제조방법, 이차전지 제조장치, 및 그에 의해 제조된 이차전지
KR20210104264A (ko) 전극 제조방법 및 이에 사용되는 전극 제조장치
KR102653991B1 (ko) 이차전지 제조 장치
KR20220021841A (ko) 전극의 적층 특성을 개선한 음극시트 및 음극을 포함하는 전극조립체 및 그 제조방법
KR20210155529A (ko) 전고체 전지 및 이의 제조방법
US20230216018A1 (en) Method and system for manufacturing electrode
KR102598671B1 (ko) 이차전지 제조 장치
JP7484071B2 (ja) 電極の積層特性を改善した負極シート及び負極を含む電極組立体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant