KR20220159510A - Apparatus for electrode positioning of secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차 전지 제조 및 제조 지원 장치에 관한 것으로, 상세하게는 이차 전지 적층공정의 전극 위치를 정확하고 신뢰성 있게 결정해서 오차 없이 조립 공정이 진행될 수 있도록 지원 가능한 이차 전지의 전극 위치 결정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery manufacturing and manufacturing support device, and more particularly, to a secondary battery electrode positioning device capable of accurately and reliably determining the position of an electrode in a secondary battery lamination process so that the assembly process can proceed without error. will be.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged, and have recently been extensively researched and developed due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of a battery case.
이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.In a secondary battery, an electrode assembly installed inside a battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a laminated structure of electrodes and separators.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극(11)과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극(11)과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.The electrode assembly is a jelly-roll type wound with a separator interposed between a sheet-type positive electrode 11 coated with an active material and a negative electrode, and a plurality of positive electrodes 11 and negative electrodes in a state in which a separator is interposed It can be roughly classified into a stack type in which the cells are sequentially stacked and a stack/fold type in which the unit cells of the stack type are wound with a long separation film.
하지만, 종래의 스택/폴딩형의 경우 언폴딩(Unfolding) 상태에서 분리필름에 위치된 단위 셀들 사이의 거리가 일정하지 않는 경우 단위 셀들을 폴딩하여 적층시 적층된 상,하 위치된 단위셀들 간에 상호 어긋난 위치 오차가 발생되어, 어긋난 오버행(Overhang) 부분 마다 미충전 또는 과량 충전에 의한 석출을 야기하는 문제가 있어왔다. However, in the case of the conventional stack/folding type, when the distance between the unit cells located on the separation film is not constant in the unfolding state, when the unit cells are folded and stacked, between the stacked upper and lower unit cells There has been a problem of causing precipitation due to non-filling or excessive filling in each misaligned overhang part due to the occurrence of positional errors that are displaced from each other.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이차 전지 적층공정의 전극 위치를 정확하고 신뢰성 있게 결정해서 오차 없이 조립 공정이 진행될 수 있도록 지원 가능한 이차 전지의 전극 위치 결정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrode positioning device for a secondary battery capable of accurately and reliably determining the position of an electrode in a secondary battery lamination process so that the assembly process can proceed without errors. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전극 위치 결정 장치는 이차 전지 적층공정의 전극 위치를 정확하고 신뢰성 있게 결정해서 오차 없이 조립 공정이 진행될 수 있도록 지원 가능한 이차 전지의 전극 위치 결정 장치를 제공하며, 이차 전지 적층공정의 전극 위치를 정확하고 신뢰성 있게 결정해서 오차 없이 조립 공정이 진행될 수 있도록 지원할 수 있다. An electrode positioning device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a secondary battery capable of accurately and reliably determining the position of an electrode in a secondary battery lamination process so that the assembly process can proceed without errors. An electrode positioning device is provided, and it is possible to accurately and reliably determine the position of an electrode in a secondary battery lamination process so that the assembly process can be performed without errors.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전극 위치 결정 장치는 이차 전지 적층공정의 전극 위치를 정확하고 신뢰성 있게 결정해서 오차 없이 조립 공정이 진행될 수 있도록 지원할 수 있다. An electrode positioning device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention having various technical features as described above can accurately and reliably determine the position of an electrode in a secondary battery lamination process, thereby supporting an error-free assembly process.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전극 위치 결정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 에지 디텍팅 알고리즘 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 마스크 처리 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 에지 디텍팅 처리 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 카메라 탤리브레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 카메라 위치 관계를 나타낸 고면이다.
도 7는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 구성 요소별 알고리즘 처리 로직을 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a diagram showing an electrode positioning device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of setting an edge detection algorithm of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram illustrating a mask processing algorithm of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a diagram showing a result of edge detecting processing of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a view showing a camera calibration result of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
FIG. 6 is a high plane showing the camera positional relationship of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
FIG. 7 is a block diagram for explaining algorithm processing logic for each component of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전극 위치 결정 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing an electrode positioning device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 이차 전지의 전극 위치 결정 장치는 에지(Edge)의 밝기 변화 즉, 밝기 변화율을 기울기를 계산하여 추출한다. Referring to FIG. 1 , an electrode positioning device of a secondary battery extracts a change in brightness of an edge, that is, a rate of change in brightness by calculating a slope.
Edge Detect 1차 미분 알고리즘을 나타내고 있다. 밝기 값의 변화를 미분하면 Edge 부분이 최대값 (어두운 화소 → 밝은 화소) 또는 최소값 (밝은 화소 → 어두운 화소) 으로 표현된다. 미분값을 구하기 위해 마스크를 이용하며 대표적인 알고리즘은 소벨(Sobel) Edge Detect에서 사용하는 도 2와 같은 마스크이다.It shows the Edge Detect 1st derivative algorithm. If the change in brightness value is differentiated, the edge part is expressed as the maximum value (dark pixel → bright pixel) or minimum value (bright pixel → dark pixel). A mask is used to obtain a differential value, and a representative algorithm is a mask as shown in FIG. 2 used in Sobel Edge Detect.
도 2는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 에지 디텍팅 알고리즘 설정 방법을 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a method of setting an edge detection algorithm of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, Edge Detect Tool은 코그넥스의 CogFindLineTool 이며 설정에 관한 옵션을 확인한다. Referring to Figure 2, the Edge Detect Tool is CogFindLineTool from Cognex and checks the options related to the settings.
Edge를 찾고자 하는 영역에 일정수의 캘리퍼를 <그림 3>과 같이 설정한다. 화살표 방향은 인접 화소간의 미분값을 구하는 방향을 의미하며 밝은 화소에서 어두운 화소 방향으로 설정한 것이다.Set a certain number of calipers in the area to find the edge as shown in <Figure 3>. The direction of the arrow means a direction for obtaining a differential value between adjacent pixels, and is set from a bright pixel to a dark pixel.
구체적으로, Edge Detect 1차 미분 알고리즘을 나타내고 있다. 밝기 값의 변화를 미분하면 Edge 부분이 최대값 (어두운 화소 → 밝은 화소) 또는 최소값 (밝은 화소 → 어두운 화소) 으로 표현된다. 미분값을 구하기 위해 마스크를 이용하며 대표적인 알고리즘은 소벨(Sobel) Edge Detect에서 사용하는 <그림 2>와 같은 마스크이다.Specifically, the Edge Detect first derivative algorithm is shown. If the change in brightness value is differentiated, the edge part is expressed as the maximum value (dark pixel → bright pixel) or minimum value (bright pixel → dark pixel). A mask is used to obtain the differential value, and the representative algorithm is the mask shown in <Figure 2> used in Sobel Edge Detect.
일반조명과 특수조명은 모션컨트롤러가 제어하는 스테이지 위에 똑같이 자리를 차지해야 하기 때문에 외관 설계는 동일해야 한다.Since general lighting and special lighting have to occupy equal positions on the stage controlled by the motion controller, the exterior design must be the same.
일반조명보다 특수조명은 광의 직진성분이 뛰어나며 광량의 분포가 균일하여 오차를 줄일수 있도록 설계한다. 일반조명의 View of Angle은 120도이며 특수조명의 View of Angle은 60도인 LED 소자를 채택한다. 광량 분포를 균일하게 하기 위하여 특수조명 LED 소자의 밀도를 일반조명보다 2배 높게 설계한다. Compared to general lighting, special lighting is superior in linear components of light and is designed to reduce errors by uniformly distributing light quantity. The angle of view of general lighting is 120 degrees, and the angle of view of special lighting is 60 degrees. In order to make the distribution of light quantity uniform, the density of special lighting LED elements is designed to be twice as high as that of general lighting.
일반조명은 21 X 24 = 504개로, 특수조명은 35 X 35 = 1190개로 설계한다. 각각 특수조명, 일반조명의 LED 배치도를 나타내고 있다. 백라이트 일반조명, 특수조명 제작품과 조명 컨트롤러 및 케이블 이미지이다. 21 X 24 = 504 for general lighting and 35 X 35 = 1190 for special lighting. It shows the arrangement of LEDs for special lighting and general lighting, respectively. These are images of backlight general lighting, special lighting products, lighting controllers and cables.
모션컨트로러는 조명과 같이 X, Y축으로 평행이동과 회전이동이 가능하도록 설계한다. 모션 컨트롤러 XYR 스테이지 설계은 보여주고 있다. Motion controllers are designed to enable parallel and rotational movement in the X and Y axes, like lighting. A motion controller XYR stage design is shown.
도 3은 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 마스크 처리 알고리즘을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 에지 디텍팅 처리 결과를 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a mask processing algorithm of the electrode positioning device shown in FIG. 1 . And, FIG. 4 is a diagram showing a result of edge detecting processing of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
도 3 및 도 4를 참조하면, 프로젝션 데이터는 캘리퍼의 밝기를 그래프로 표현한 것이며 필터링된 프로젝션 데이터는 밝기의 변화를 미분한 그래프이다. Referring to FIGS. 3 and 4 , the projection data is a graph representing the brightness of the caliper, and the filtered projection data is a graph obtained by differentiating changes in brightness.
Edge Detect의 정확성은 적정 캘리퍼의 설정과 대비 임계 값 및 필터 절반 크기 픽셀 등의 최적 설정 값을 찾아 높일 수 있다. 이와 같이 최적의 Edge Detect 설정의 통하여 2차 전지 좌 상단 또는 우 하단의 좌표 값을 구함으로써 위치 결정 작업을 시작하게 된다. The accuracy of Edge Detect can be increased by finding optimal settings such as appropriate caliper settings, contrast thresholds, and filter half-size pixels. In this way, the positioning work is started by obtaining the coordinate value of the upper left or lower right of the secondary battery through the optimal Edge Detect setting.
Edge Detect를 통한 2차전지 좌상단 좌표 추출화면을 보여 주고 있다.It shows the screen for extracting the coordinates of the upper left corner of the secondary battery through Edge Detect.
도 5는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 카메라 탤리브레이션 결과를 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a view showing a camera calibration result of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
Pattern 매칭에 대한 연구는 오래 전부터 이루어져 왔다. Pattern 매칭을 위한 알고리즘은 크게 두가지로 나눌 수 있다. 기하학 형태 Pattern 매칭과 상관계수 Pattern 매칭이다. Research on pattern matching has been conducted for a long time. Algorithms for pattern matching can be largely divided into two types. Geometric shape pattern matching and correlation coefficient pattern matching.
기하학 형태 Pattern 매칭은 모델의 특징 Edge를 추출하고 비교하여 Pattern을 찾는 방식이며 상관계수 Patter 매칭은 화소별 상관 계수를 측정하여 유사도를 비교하는 방식이다. Geometric shape pattern matching is a method of finding a pattern by extracting and comparing feature edges of a model, and correlation coefficient pattern matching is a method of comparing similarity by measuring correlation coefficients for each pixel.
본 연구에서는 왜곡이나 변형에도 Pattern을 쉽게 찾아주는 기하학 형태 Pattern 매칭 방식을 사용하도록 한다. In this study, we use a geometric shape pattern matching method that easily finds patterns even in distortion or deformation.
Pattern 매칭을 위한 도구는 코그넥스의 CogPMAlignTool을 사용한다. 여기서, Pattern 매칭은 추적할 형태를 모델로 등록하는 과정이며 모델의 영역 설정과 수용 임계값, 허용 각도 및 비율등의 최적 설정값을 찾아낸다.Cognex's CogPMAlignTool is used as a tool for pattern matching. Here, pattern matching is the process of registering the shape to be tracked as a model, and finding the optimal setting values such as setting the area of the model, acceptance threshold, and allowable angle and ratio.
pattern 매칭한 결과를 나타내고 있다. pattern 매칭의 결과는 모델과 일치하는 좌표와 회전 각도이다. 2차전지의 좌상단 및 우하단 좌표와 회전 각도를 추출한 후 위치 결정 프로세스를 거쳐 2차전지의 마스터 등록 위치로 변환할 수 있다.The result of pattern matching is shown. The result of pattern matching is coordinates and rotation angles that match the model. After extracting the upper left and lower right coordinates and the rotation angle of the secondary battery, it can be converted into a master registration position of the secondary battery through a positioning process.
도 6은 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 카메라 위치 관계를 나타낸 고면이다. FIG. 6 is a high plane showing the camera positional relationship of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
카메라를 이용한 위치 결정 과정은 카메라 캘리브레이션으로 부터 시작된다. 카메라 캘리브레이션은 3차원 좌표계의 점들을 카메라 이미지와 같은 2차원 좌표계의 점들로 변환해주는 과정에서 행해지는 교정 작업이다. The positioning process using a camera starts with camera calibration. Camera calibration is a calibration work performed in the process of converting points of a 3D coordinate system into points of a 2D coordinate system such as a camera image.
교정 작업은 원근 왜곡 (perspective distortion) 교정과 방사형 왜곡 (radial distortion) 교정으로 구성된다.Corrective work consists of correcting perspective distortion and correcting radial distortion.
본 연구에서 사용할 카메라 캘리브레이션 도구는 코그넥스의 VisionPro 제품에 있는 CogCalibCheckboardTool 이다. The camera calibration tool to be used in this study is CogCalibCheckboardTool in Cognex's VisionPro product.
원근 왜곡의 발생 이유는 카메라 고정시 정확하게 카메라가 수직으로 설치될 수 없고 약간의 기울어짐이 발생하기 때문이다. 그리고 방사형 왜곡은 카메라 렌즈가 갖고 있는 속성에 기인한다.The reason for the perspective distortion is that the camera cannot be installed vertically when the camera is fixed, and a slight tilt occurs. And the radial distortion is due to the properties of the camera lens.
카메라 캘리브레이션을 다른 각도로 설치된 카메라를 통하여 실시한 결과이다.This is the result of performing camera calibration through cameras installed at different angles.
캘리브레이션 결과는 카메라를 거의 수직에 맞춘 상태이다. 계수 DX = 0000123469는 X축을 축으로 기울어진 정도를 나타내고 있고 계수 DY = 00000108816은 Y축을 축으로 기울어진 정도를 나타내고 있다. The calibration result is a state in which the camera is aligned almost vertically. Coefficient DX = 0000123469 represents the degree of inclination along the X-axis, and coefficient DY = 00000108816 represents the degree of inclination along the Y-axis.
캘리브레이션 결과는 X축으로 약 5도, Y축으로 약 7도 가량 기울어진 카메라의 결과이다. The calibration result is the result of the camera tilted by about 5 degrees in the X-axis and about 7 degrees in the Y-axis.
결과와 비교했을 때 계수 DX = -0000678454는 절대값으로 약 55배, 계수 DY = 0000471829는 약 45배의 크기변화가 나타나고 있다. Compared to the results, the coefficient DX = -0000678454 shows about 55 times the absolute value and the coefficient DY = 0000471829 about 45 times the size change.
방사 변환 계수 K 값은 같은 렌즈를 사용하였기 때문에 큰 차이가 없다. There is no significant difference in the radiation conversion coefficient K value because the same lens is used.
정밀도 분석을 위한 측정용 카메라와 렌즈의 다양한 구성에서는 정밀도 향상을 위하여 카메라를 최대한 수직으로 설치하도록 한다. In various configurations of cameras and lenses for precision analysis, the cameras are installed vertically as much as possible to improve precision.
캘리브레이션 수행 결과 계산된 RMS 오류의 최소화는 정밀도 향상의 요소 중 하나이다. Minimizing the RMS error calculated as a result of calibration is one of the factors for improving precision.
카메라 캘리브레이션을 통해 원근 방사형 변환을 한 결과이다. 카메라 캘리브레이션을 통해 보정이 완료되면 이미지 상의 임의의 보정되지 않은 좌표는 CogCalibCheckerboardTool을 통하여 원시(Raw)보전된 좌표로 변환된다.This is the result of perspective radial transformation through camera calibration. When calibration is completed through camera calibration, any uncorrected coordinates on the image are converted into raw preserved coordinates through CogCalibCheckerboardTool.
도 7는 도 1에 도시된 전극 위치 결정 장치의 구성 요소별 알고리즘 처리 로직을 설명하기 위한 블록도이다. FIG. 7 is a block diagram for explaining algorithm processing logic for each component of the electrode positioning device shown in FIG. 1 .
카메라 캘리브레이션을 완료하게 되면 모션 컨트롤러에 의해 제어되는 XYR 스테이지의 홈 위치와 카메라로 보는 보정된 좌표계는 상대적 위치가 고정되게 된다. 여기에 들어간 가정은 홈위치로 복귀하는 모션 컨트롤러의 정확성이 보장될 경우이다. 그래서 모션 컨트롤러의 재현율 오차범위는 ±005mm 안에 들어가도록 설계 및 제작을 한다. When the camera calibration is completed, the relative position of the home position of the XYR stage controlled by the motion controller and the calibrated coordinate system viewed by the camera is fixed. The assumption entered here is when the accuracy of the motion controller returning to the home position is guaranteed. Therefore, the motion controller's reproducibility error range is designed and manufactured to be within ±005mm.
카메라 위치 관계란 두 개의 카메라가 갖고 있는 별개의 카메라별 좌표계를 하나의 카메라 좌표계로 연계하는 선형 좌표 변환을 의미한다.The camera positional relationship means a linear coordinate transformation that connects the coordinate system for each camera, which is owned by two cameras, to a single camera coordinate system.
캘리브레이션이 완료된 카메라1과 카메라2 각각의 보정된 좌표계를 표시한 것이다. (x1, y1) 좌표값은 카메라1의 좌표계에서 측정된 마스터 2차전지 좌상단 좌표값이다.It shows the calibrated coordinate system of each
(x2, y2) 좌표값은 카메라2의 좌표계에서 측정된 마스터 2차전지 우하단 좌표값이다. 그리고 (xc, yc) 좌표값은 XYR 스테이지의 홈위치 회전축 좌표값이다. (x1, y1)과 (x2, y2)는 서로 상관관계가 없으며 단지 (xc, yc)에서 일정한 거리에 있다는 점과 같은 (xc, yc)는 고정되어 있으며 카메라1 보정좌표계와 카메라2 보정좌표계 그리고 XYR 스테이지는 같은 평면에 존재한다. The (x2, y2) coordinate value is the coordinate value of the lower right corner of the master secondary battery measured in the coordinate system of
카메라 위치 관계를 구하기 위해 XYR 스테이지 회전축의 각도 변위 및 평행이동 통하여 2차전지 좌상단, 우하단 좌표를 추적함으로써 (x1, y1) ~ (x2,y2)의 선형 좌표 변환 식을 구한다. In order to obtain the camera positional relationship, the linear coordinate conversion equation of (x1, y1) ~ (x2, y2) is obtained by tracing the coordinates of the upper left and lower right corners of the secondary battery through angular displacement and translation of the rotation axis of the XYR stage.
선형 좌표 변환식을 X1 = [R T]X2 정의할 때 R은 회전 행렬을 나타내며 T는 평행이동 벡터를 나타낸다. When defining the linear coordinate transformation equation X1 = [R T]X2, R represents the rotation matrix and T represents the translation vector.
선형 좌표 변환식을 구하기 위한 데이터 수집 방법을 정의하고 알고리즘을 구현하여 주기적으로 선형 좌표 변환식의 계수들을 모니터링하고자 한다. We will define a data collection method to obtain a linear coordinate conversion equation and implement an algorithm to periodically monitor the coefficients of the linear coordinate conversion equation.
이 계수들을 카메라 위치관계 계수라 정의하며 카메라 위치관계 계수 변화에 영향을 미치는 요소들을 추적하여 시스템 정밀도를 유지하도록 한다.These coefficients are defined as camera positional relationship coefficients, and the factors affecting the change of the camera positional relationship coefficient are tracked to maintain system precision.
카메라 위치관계를 위한 선형 좌표 변환 알고리즘 설계와 카메라 위치관계 모니터링 프로세스 설계를 진행할 예정이다. 또한 렌즈 풀림 모니터링 프로세스 설계도 진행할 예정이다.We plan to design a linear coordinate conversion algorithm for the camera positional relationship and a process for monitoring the camera positional relationship. The design of the lens loosening monitoring process will also be carried out.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The above-described present invention, since various substitutions, modifications, and changes are possible to those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention, the above-described embodiments and accompanying drawings is not limited by
Claims (3)
상기 양극집전체의 적어도 일면에 코팅되어 형성되는 양극활물질층과, 상기 양극집전체의 양측에서 상기 양극활물질층이 도포되지 않아 형성되는 영역인 양극 무지부를 구비하는 양극판,
음극집전체,
상기 음극집전체의 적어도 일면에 코팅되어 형성되는 음극활물질층과, 상기 음극집전체의 양측에서 상기 음극활물질층이 도포되지 않아 형성되는 영역인 음극 무지부를 구비하는 음극판을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 위치 결정 장치.
anode current collector,
A positive electrode plate having a positive electrode active material layer formed by coating at least one surface of the positive electrode current collector, and a positive electrode uncoated area formed by not applying the positive electrode active material layer on both sides of the positive electrode current collector,
cathode collector,
A secondary characterized in that it comprises a negative electrode plate having a negative electrode active material layer formed by coating on at least one surface of the negative electrode current collector, and a negative electrode uncoated area formed by not applying the negative electrode active material layer on both sides of the negative electrode current collector Electrode positioning device of battery.
상기 양극판과 상기 음극판 사이에 게재되는 세퍼레이터가 권취되어 형성되며,
상기 양극무지부는 상기 양극무지부의 높이가 상기 양극활물질층의 높이보다 작은 단락 방지 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 위치 결정 장치.
According to claim 1,
A separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate is formed by winding,
The electrode positioning device of a secondary battery, characterized in that the positive electrode non-coated portion is formed with a short-circuit prevention region in which the height of the positive electrode non-coated portion is smaller than the height of the positive electrode active material layer.
상기 양극판은 상기 양극무지부에 부착되는 양극탭을 더 포함하고 상기 음극판은 상기 음극무지부에 부착되는
음극탭을 더 포함하며,
상기 단락 방지 영역은 상기 양극무지부에서 상기 음극탭이 부착된 영역과 대응하는 위치의 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 위치 결정 장치. According to claim 1,
The positive electrode plate further includes a positive electrode tab attached to the positive electrode uncoated portion, and the negative electrode plate is attached to the negative electrode uncoated portion
Further comprising a negative electrode tab,
The electrode positioning device of a secondary battery, characterized in that the short-circuit prevention region is formed at a position corresponding to the region where the negative electrode tab is attached in the positive electrode uncoated portion.
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| KR20070108757A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly and lithium rechargeable battery using the same |
| KR20090132802A (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly and secondary battery comprising the same |
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR20060000100A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly and lithium ion secondary battery using the same |
| KR20070108757A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly and lithium rechargeable battery using the same |
| KR20090132802A (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly and secondary battery comprising the same |
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| KR102583022B1 (en) | 2023-10-04 |
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