KR20220094584A - 이차전지 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

이차전지 검사 장치 및 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지 내 복수로 적층되어 구비되는 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하는 이차전지 검사 장치에 있어서, 분리막의 내부를 부분적으로 투과하는 빛을 발생시키는 발광부, 상기 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 대상의 검사 영역으로 빛을 조사하고 반사된 빛을 수광하는 광학부, 수광된 빛을 촬영하여 검사 영역의 이미지를 생성하는 카메라부, 분리막 간의 간격이 벌어지도록 검사 영역으로 에어를 블로잉하는 블로잉부 및 에어가 블로잉되는 검사 영역에 대해 복수로 촬영되어 생성된 이미지를 조합하여 합성 이미지를 생성하고, 합성 이미지를 이용하여 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.

Description

이차전지 검사 장치 및 검사 방법{AN APPARATUS FOR INSPECTING SECONDARY BATTERY AND THE INSPECTION METHOD}
본 발명은 이차전지 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이차전지 내 복수로 적층되어 구비되는 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 정확도 높게 검출할 수 있는 이차전지 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 기술 개발과 전기 자동차의 실용화에 따라 이차전지의 수요가 급증하고 있는 추세이다.
이차전지는 내부에 분리막, 양극판 및 음극판을 포함하는 전극 조립체를 포함하며, 전극 조립체는 긴 시트형의 분리막, 양극판 및 음극판이 권취된 구조의 롤형 전극 조립체와, 소정 크기의 분리막, 양극판 및 음극판이 복수로 적층된 구조의 스택형 전극 조립체로 분류될 수 있다.
여기서, 스택형 전극 조립체는 복수의 분리막 사이에 양극판과 음극판을 교번하게 적층하여야 하며, 전극 조립체의 쇼트 발생을 방지하기 위해서는 분리막, 양극판 및 음극판의 위치가 어긋나지 않도록 적층해야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 이차전지 검사 장치를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 이차전지 검사 장치(10)는, 방사선원(11)을 통해 전극 조립체(1)의 적층 방향에 방사선빔을 방사하고, 방사선 검출기(12)에서 전극 조립체(1)를 투과한 방사선빔을 검출하여 투과상을 취득하며, 투과상을 화상 처리하여 전극 조립체(1)에 구비된 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하고 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 이차전지 검사 장치(10)는 인체에 해로운 방사선을 이용함으로써 방사선 피폭 등 작업자의 안전에 문제가 발생할 수 있다.
등록특허 제10-1699809호(등록일: 2017.01.19.) "전지 검사 장치"
본 발명에서는 이차전지 검사 장치 및 검사 방법, 구체적으로는 적외선레이저를 이용함으로써 인체에 해로운 방사능 피폭 등의 문제를 해소할 수 있고, 이차전지 내 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 정확도 높게 검출할 수 있는 이차전지 검사 장치 및 검사 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 이차전지 내 복수로 적층되어 구비되는 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하는 이차전지 검사 장치에 있어서, 분리막의 내부를 부분적으로 투과하는 빛을 발생시키는 발광부, 상기 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 대상의 검사 영역으로 빛을 조사하고 반사된 빛을 수광하는 광학부, 수광된 빛을 촬영하여 검사 영역의 이미지를 생성하는 카메라부, 분리막 간의 간격이 벌어지도록 검사 영역으로 에어를 블로잉하는 블로잉부 및 에어가 블로잉되는 검사 영역에 대해 복수로 촬영되어 생성된 이미지를 조합하여 합성 이미지를 생성하고, 합성 이미지를 이용하여 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
또한, 발광부에서 발생되는 빛은 적외선레이저이고, 광학부는, 발광부에서 발사되는 적외선레이저를 다각도로 검사 영역으로 조사하고, 반사된 빛을 카메라부가 수광하도록 미러를 동작시키는 갈바노미터 및 갈바노미터를 통해 검사 영역으로 조사되는 빛을 집광하고, 검사 영역에서 반사되는 빛을 수광하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
또한, 광학부는 미러를 통해 검사 영역에 적외선 레이저를 퍼뜨려 조사하되, 미러의 동작을 제어하여 적외선 레이저가 조사되는 조사 영역을 소정 간격씩 이동시키고, 카메라부는 소정 간격씩 이동하는 조사 영역을 복수회 중첩되게 촬영하여, 복수의 중첩된 이미지를 생성하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
또한, 제어부는, 카메라부를 통해 촬영된 검사 영역에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 영상 처리부 및 기 저장된 기준 이미지와 합성 이미지를 비교 분석하여, 검사 영역의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 불량 검사부를 포함하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
또한, 카메라는 에어리어 스캔(area scan) 방식 또는 라인 스캔(line scan) 방식을 이용하여 대상에 대해 검사 영역을 분할하여 촬영하고, 영상처리부는 카메라부를 통해 촬영된 이미지에 대한 주파수를 분석하여 검사 영역에 대한 단층 영상을 생성하고, 대상의 각 검사 영역에 대해 생성된 단층 영상을 이용하여 대상의 3D 영상을 생성하며, 불량 검사부는 3D 영상을 이용하여 복수로 적층된 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 검출하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
또한, 검사 영역의 이미지를 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하고, 디스플레이부는 외부 입력에 따라 검사 영역의 이미지를 확대 또는 축소하여 제공하는 이차전지 검사 장치를 제공한다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 대상의 검사 영역에 에어를 블로잉하고, 카메라부를 통해 검사 영역을 복수회 촬영하는 단계, 카메라부를 통해 촬영된 검사 영역에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 단계 및 합성 이미지를 이용하여 검사 영역의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 이차전지 검사 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지 검사 장치는, 분리막, 양극판 및 음극판이 복수로 적층된 전극 조립체에 에어를 블로잉하여 분리막 간의 층간 간격을 확보한 상태로 이미지를 촬영함으로써, 분리막 사이에 개재된 양극판 및 음극판에 대한 정밀한 이미지를 획득할 수 있고, 이를 통해 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부에 대한 검출 정확도를 증대시킬 수 있다.
또한, 기존의 방사선을 이용한 검사 장치와는 달리 적외선레이저를 이용함으로써 인체에 해로운 방사능 피폭 등의 문제가 없어 작업자가 안전하게 이용할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 이차전지 검사 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치에 구비된 광학부를 예로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치를 이용하여 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하는 모습을 예로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치를 이용한 검사 방법을 순서도로 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)의 구성을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)에 구비된 광학부(120)를 예로 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)를 이용하여 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하는 모습을 예로 도시한 것이다.
이차전지는 복수의 분리막 사이에 양극판 및 음극판이 교번하게 적층되어 전극 조립체(1)를 형성하며, 이러한 전극 조립체(1)가 케이스에 수용되어 휴대폰, 전기 자동차 등 배터리가 필요한 곳에 사용될 수 있다.
이때, 분리막, 양극판 및 음극판의 적층 위치가 어긋나 배치되는 경우, 불량이 발생된 이차전지로서 이를 사용하게 되면 쇼트의 원인이 되어 화재의 위험이 발생할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)는 이차전지 내 복수로 적층되어 구비되는 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 및 불량 여부를 검사하는 장치로서, 복수로 적층된 분리막으로 에어를 블로잉하여 분리막 간의 층간 간격을 확보하고 이미지를 촬영할 수 있고, 이를 통해 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 정밀하게 검출할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)는, 발광부(110), 광학부(120), 카메라부(130), 블로잉부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
발광부(110)는 복수로 적층된 분리막의 내부를 부분적으로 투과하는 빛을 발생시킬 수 있다.
일 예로써, 발광부(110)는 근적외선 파장대의 적외선레이저를 발생시키는 장치로 구성될 수 있고, 이와 같은 적외선레이저는 분리막에 조사되는 경우 분리막 내부를 소정 거리 투과한 후 반사될 수 있다.
광학부(120)는 발광부(110)에서 발생되는 빛을 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)으로 조사하고 반사된 빛을 수광할 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 광학부(120)는 발광부(110)에서 발사되는 적외선레이저를 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)으로 조사하고 반사된 빛을 수광하도록 미러(122, mirror)를 동작시키는 갈바노미터(121)와, 갈바노미터(121)를 통해 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)으로 조사되는 빛을 집광하고 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에서 반사되는 빛을 수광하는 텔레센트릭 렌즈(123)를 포함할 수 있다.
여기서, 갈바노미터(121)는 소정 각도로 왕복 회전 동작하는 미러(122)를 구비하여, 회전 동작하는 미러(122)를 통해 발광부(110)에서 빔(beam) 형태로 발사되는 적외선레이저를 다각도로 전극 조립체(1)의 검사 영역(2) 쪽으로 반사시킬 수 있고, 텔레센트릭 렌즈(123)는 미러(122)를 통해 반사되는 적외선레이저를 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 수직하게 입사되도록 집광할 수 있다.
또한, 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 입사된 다음 반사되는 적외선레이저는 텔레센트릭 렌즈(123)와 갈바노미터(121)를 통해 후술되는 카메라부(130)로 수광될 수 있다.
카메라부(130)는 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)으로부터 반사되어 광학부(120)를 통해 수광되는 빛을 촬영하여 검사 영역(2)의 이미지를 생성할 수 있다.
이때, 카메라부(130)는 적외선레이저의 파장대역을 받아들일 수 있는 다양한 종류의 카메라가 적용될 수 있다.
블로잉부(140)는 복수로 적층된 분리막 간의 간격이 벌어지도록 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)으로 에어를 블로잉할 수 있다.
구체적으로, 블로잉부(140)는 검사 영역(2)인 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 전극 조립체(1)의 측면에 에어를 블로잉하여 분리막 간을 벌어지게 함으로써 분리막 간의 층간 간격을 확보하도록 할 수 있다.
이에 따라, 블로잉부(140)에 의해 분리막 간의 층간 간격이 확보된 상태에서, 발광부(110)와 광학부(120)를 통해 검사 영역(2)의 분리막 내 양극판과 음극판으로 적외선레이저를 조사할 수 있고, 카메라부(130)에서는 수광된 적외선레이저를 촬영하여 검사 영역(2)의 이미지를 생성할 수 있다.
다시 말해서, 블로잉부(140)를 통해 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하여 복수로 적층된 분리막 간을 벌어지게 함으로써 분리막 간의 간격을 확보한 상태에서, 발광부(110)와 광학부(120)를 통해 검사 영역(2)에 적외선레이저를 조사할 수 있으며, 조사되는 적외선레이저는 검사 영역(2)의 분리막 내 양극판 및 음극판까지 투과되고 반사되어 광학부(120)를 통해 카메라부(130)로 수광될 수 있다.
이어서, 카메라부(130)는 수광된 적외선레이저를 통해 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 검사 영역(2)의 이미지를 촬영하여 생성할 수 있다.
이때, 복수의 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하며 카메라부(130)로 검사 영역(2)의 이미지를 촬영하기 때문에, 선명한 이미지를 획득하기 위해서는 복수로 촬영된 이미지의 합성이 필요하며, 이에 따라 카메라부(130)는 검사 영역(2)을 수십 내지 수백회 고속 촬영하고 촬영된 이미지를 저장할 수 있다.
한편, 카메라부(130)를 통해 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 대한 이미지를 촬영함에 있어서는, 에어리어 스캔(area scan) 방식이나, 라인 스캔(line scan) 방식을 이용하여 검사 영역(2)을 촬영할 수 있다.
일 예로써, 에어리어 스캔 방식은, 발광부(110) 및 광학부(120)를 통해 전극 조립체(1)의 한 부분에 대한 검사 영역(2)에 적외선 레이저를 퍼뜨려 조사하고, 카메라부(130)를 통해 해당 검사 영역(2)을 복수회 촬영하여 저장할 수 있다.
또한, 추후 영상 처리부(151)에서 복수의 촬영된 이미지를 이용하여 화질 개선을 위한 이미지 합성을 수행할 수 있다.
다른 예로써, 라인 스캔 방식은, 발광부(110) 및 광학부(120)를 통해 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 적외선 레이저를 퍼뜨려 조사하고 카메라부(130)를 통해 검사 영역(2)을 촬영하여 이미지를 생성하되, 광학부(120)에 구비된 미러(122)의 동작을 제어하여 적외선 레이저가 조사되는 조사 영역을 소정 간격씩 미세하게 이동시켜가며 카메라부(130)를 통해 해당 이동하는 조사 영역을 복수회 중첩되게 촬영함으로써, 검사 영역(2)을 라인 방향으로 확장해가며 촬영한 복수의 중첩된 이미지를 저장할 수 있다.
더불어, 영상 처리부(151)에서 복수의 중첩된 이미지를 이용하여 화질 개선을 위한 이미지 합성을 수행할 수 있다.
제어부(150)는 에어가 블로잉되는 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 대해 복수로 촬영되어 생성된 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하고, 합성 이미지를 이용하여 검사 영역(2)의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단할 수 있다.
이와 같은 제어부(150)는 영상 처리부(151)와 불량 검사부(152)를 포함할 수 있다.
여기서, 영상 처리부(151)는 검사 영역(2)의 선명한 이미지를 획득하기 위해, 카메라부(130)를 통해 촬영된 해당 검사 영역(2)에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 불량 검사부(152)는 영상 처리부(151)에 의해 생성된 합성 이미지를 이용하여 검사 영역(2)의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단할 수 있다.
일 예로써, 불량 검사부(152)는 기 저장된 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬된 기준 이미지와, 영상 처리부(151)에 의해 생성된 해당 검사 영역(2)의 합성 이미지를 비교 분석하여, 해당 검사 영역(2)의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)에는 검사 영역(2)의 이미지를 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있고, 외부 입력에 따라 검사 영역(2)의 이미지를 확대 또는 축소하여 디스플레이부(미도시)를 통해 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예의 이차전지 검사 장치(100)는 전극 조립체(1)에 대한 3D 영상을 생성하고, 생성된 3D 영상을 이용하여 해당 전극 조립체(1)의 불량 여부를 검출할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서는 복수의 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 전극 조립체(1)에 대해 검사 영역(2)을 분할하고, 각각 분할된 검사 영역(2)을 카메라부(130)를 통해 촬영할 수 있다.
이때, 카메라부(130)는 에어리어 스캔(area scan) 방식 또는 라인 스캔(line scan) 방식을 이용하여 검사 영역(2)을 촬영할 수 있다.
또한, 이 과정에서는 상술한 바와 같이, 블로잉부(140)를 통해 검사 영역(2)으로 에어를 블로잉하여 분리막 간의 간격을 확보한 상태에서, 카메라부(130)를 통해 각 검사 영역(2)을 복수회씩 촬영할 수 있고, 영상 처리부(151)에서는 촬영된 이미지를 합성하여 선명한 이미지로 변환할 수 있다.
또한, 영상 처리부(151)는 카메라부(130)를 통해 획득된 이미지에 대한 주파수를 분석하여 검사 영역(2)에 대한 단층 영상을 생성할 수 있으며, 전극 조립체(1)의 각 검사 영역(2)에 대해 생성된 단층 영상을 이용하여 전극 조립체(1)에 대한 3D 영상을 구현할 수 있다.
또한, 불량 검사부(152)는 복수의 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 전극 조립체(1)의 3D 영상을 이용하여 정렬 상태 또는 불량 여부를 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)는, 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하여 분리막 간의 층간 간격을 확보한 상태로 이미지를 촬영함으로써, 분리막 사이에 개재된 양극판 및 음극판에 대한 정밀한 이미지를 획득할 수 있고, 이를 통해 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 기존의 방사선을 이용한 검사 장치와는 달리 적외선레이저를 이용함으로써 인체에 해로운 방사능 피폭 등의 문제가 없어 작업자가 안전하게 이용할 수 있다.
한편, 이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)를 이용한 검사 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)를 이용한 검사 방법을 순서도로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 먼저 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하는 동시에, 카메라부(130)를 통해 검사 영역(2)을 복수회 촬영할 수 있다(S110).
이 과정에서는, 블로잉부(140)를 통해 전극 조립체(1)의 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하여 분리막 간의 간격을 확보한 상태에서, 발광부(110)와 광학부(120)를 통해 검사 영역(2)에 적외선레이저를 조사할 수 있고, 검사 영역(2)에서 반사되는 적외선 레이저를 카메라부(130)를 통해 수광하여 검사 영역(2)에 대한 이미지를 생성할 수 있다.
이때, 카메라부(130)는 검사 영역(2)을 수십 내지 수백회 고속 촬영하고 촬영된 이미지를 저장할 수 있다.
다음, 카메라부(130)를 통해 촬영된 해당 검사 영역(2)에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성할 수 있다(S120).
즉, 복수의 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 검사 영역(2)에 에어를 블로잉하며 촬영하는 경우 촬영 이미지의 선명도가 떨어질 수 있으므로, 복수로 촬영된 이미지의 합성하여 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
또한, 합성 이미지를 이용하여 검사 영역(2)의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단할 수 있다(S130).
이때에는, 정렬 배치된 분리막, 양극판 및 음극판의 기준 이미지와, 해당 검사 영역(2)의 합성 이미지를 비교 분석하여, 해당 검사 영역(2)의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단할 수 있다.
일 예로써, 기준 이미지와 다르게, 해당 검사 영역(2)의 합성 이미지에서 분리막, 양극판 및 음극판의 적층 위치가 어긋나 배치되어 있는 경우 불량이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 검사 장치(100)는, 분리막, 양극판 및 음극판이 복수로 적층된 전극 조립체(1)에 에어를 블로잉하여 분리막 간의 층간 간격을 확보한 상태로 이미지를 촬영함으로써, 분리막 사이에 개재된 양극판 및 음극판에 대한 정밀한 이미지를 획득할 수 있고, 이를 통해 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부에 대한 검출 정확도를 증대시킬 수 있다.
또한, 기존의 방사선을 이용한 검사 장치와는 달리 적외선레이저를 이용함으로써 인체에 해로운 방사능 피폭 등의 문제가 없어 작업자가 안전하게 이용할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 전극 조립체 2 : 검사영역
100 : 이차전지 검사 장치 110 : 발광부
120 : 광학부 130 : 카메라부
140 : 블로잉부 150 : 제어부
151 : 영상 처리부 152 : 불량 검사부

Claims (7)

  1. 이차전지 내 복수로 적층되어 구비되는 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태를 검사하는 이차전지 검사 장치에 있어서,
    상기 분리막의 내부를 부분적으로 투과하는 빛을 발생시키는 발광부;
    상기 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 대상의 검사 영역으로 상기 빛을 조사하고 반사된 빛을 수광하는 광학부;
    상기 수광된 빛을 촬영하여 상기 검사 영역의 이미지를 생성하는 카메라부;
    상기 분리막 간의 간격이 벌어지도록 상기 검사 영역으로 에어를 블로잉하는 블로잉부; 및
    에어가 블로잉되는 상기 검사 영역에 대해 복수로 촬영되어 생성된 이미지를 조합하여 합성 이미지를 생성하고, 상기 합성 이미지를 이용하여 상기 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 이차전지 검사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부에서 발생되는 빛은 적외선레이저이고,
    상기 광학부는,
    상기 발광부에서 발사되는 적외선레이저를 다각도로 상기 검사 영역으로 조사하고, 반사된 빛을 상기 카메라부가 수광하도록 미러를 동작시키는 갈바노미터; 및
    상기 갈바노미터를 통해 상기 검사 영역으로 조사되는 빛을 집광하고, 상기 검사 영역에서 반사되는 빛을 수광하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는 이차전지 검사 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광학부는 상기 미러를 통해 상기 검사 영역에 상기 적외선 레이저를 퍼뜨려 조사하되, 상기 미러의 동작을 제어하여 상기 적외선 레이저가 조사되는 조사 영역을 소정 간격씩 이동시키고,
    상기 카메라부는 상기 소정 간격씩 이동하는 조사 영역을 복수회 중첩되게 촬영하여, 복수의 중첩된 이미지를 생성하는 이차전지 검사 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라부를 통해 촬영된 상기 검사 영역에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 영상 처리부; 및
    기 저장된 기준 이미지와 상기 합성 이미지를 비교 분석하여, 상기 검사 영역의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 불량 검사부를 포함하는 이차전지 검사 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 카메라는 에어리어 스캔(area scan) 방식 또는 라인 스캔(line scan) 방식을 이용하여 상기 대상에 대해 검사 영역을 분할하여 촬영하고,
    상기 영상처리부는 상기 카메라부를 통해 촬영된 이미지에 대한 주파수를 분석하여 상기 검사 영역에 대한 단층 영상을 생성하고, 상기 대상의 각 검사 영역에 대해 생성된 단층 영상을 이용하여 상기 대상의 3D 영상을 생성하며,
    상기 불량 검사부는 상기 3D 영상을 이용하여 복수로 적층된 분리막, 양극판 및 음극판의 정렬 상태 또는 불량 여부를 검출하는 이차전지 검사 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 검사 영역의 이미지를 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 디스플레이부는 외부 입력에 따라 상기 검사 영역의 이미지를 확대 또는 축소하여 제공하는 이차전지 검사 장치.
  7. 분리막, 양극판 및 음극판이 적층된 대상의 검사 영역에 에어를 블로잉하고, 카메라부를 통해 검사 영역을 복수회 촬영하는 단계;
    상기 카메라부를 통해 촬영된 상기 검사 영역에 대한 복수의 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 단계; 및
    상기 합성 이미지를 이용하여 상기 검사 영역의 분리막, 양극판 및 음극판에 대한 정렬 상태 또는 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 이차전지 검사 방법.
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