KR20230009198A - 전지의 용접 상태 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지의 용접 상태 검사 방법에 관한 것으로, 원통형 전지의 전극의 상태를 비파괴로 신속하게 검사 가능한 전지의 용접 상태 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

전지의 용접 상태 검사 방법{METHOD FOR INSPECTION OF WELDING STATE OF BATTERY}
본 발명은 전지의 용접 상태 검사 방법에 관한 것으로, 원통형 전지의 전극의 상태를 비파괴로 신속하게 검사 가능한 전지의 용접 상태 검사 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 활물질이 도포되는 집전체와 외부 전기 장치와 전기적 연결을 위한 전극 탭(tab)을 용접하여, 집전체와 전극 탭을 물리적 및 전기적으로 연결한다. 이때, 용접 상태가 불량하면 전지 운용 효율이 저하되고, 상황에 따라서는 전지의 파손과 연결될 수 있다. 따라서, 용접 상태를 정확하게 판단하는 것을 중요하다.
원통형 전지의 경우, 집전체와 전극 탭 간의 용접, 전극 탭과 캔과의 용접이 존재하며, 이에 대한 용접 상태를 검사하기 위해, 수작업을 통해 용접 부위를 샘플링하는 파괴검사 방법이 수행되어 왔다.
따라서, 종래의 방법으로는 용접 상태에 대한 이슈 발생 시 롯(lot) 단위의 홀드(hold) 등의 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해, 인라인(in-line) 전수 검사가 가능한 신규 검사법이 필요하다.
본 발명은 전지의 용접 상태 검사 방법에 관한 것으로, 원통형 전지의 전극의 상태를 비파괴로 신속하게 검사 가능한 전지의 용접 상태 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은, 상기 제1 집전판의 상측 면에 제1 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하는 제1 측정 단계; 상기 제2 집전판의 하측 면에 제2 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하는 제2 측정 단계; 상기 제1 측정 단계에서 측정한 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계; 및 상기 제2 측정 단계에서 측정한 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에서, 상기 제1 프로브 유니트는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제1 프로브를 포함하고, 상기 제2 프로브 유니트는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제2 프로브를 포함하며, 상기 제1 측정 단계에서, 상기 복수의 제1 프로브는 상기 제1 집전판의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하고, 상기 제2 측정 단계에서, 상기 복수의 제2 프로브는 상기 제2 집전판의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에서, 상기 제1 집전판은 제1 직선 영역과 제2 직선 영역이 교차하는 십자 형상으로 마련되고, 상기 제2 집전판은 제3 직선 영역과 제4 직선 영역이 교차하는 십자 형상으로 마련되며, 상기 제1 직선 영역과 상기 제2 직선 영역이 오버랩되는 영역을 제1 교차 영역이라하고, 상기 제3 직선 영역과 상기 제4 직선 영역이 오버랩되는 영역을 제2 교차 영역이라할 때, 상기 제1 측정 단계에서, 상기 복수의 제1 프로브 중 적어도 한 쌍의 제1 프로브는 상기 제1 교차 영역을 사이에 두고 제1 직선 영역에 접촉하여 제1 저항 값을 측정하고, 상기 복수의 제1 프로브 중 적어도 다른 한 쌍의 제1 프로브는 상기 제1 교차 영역을 사이에 두고 제2 직선 영역에 접촉하여 제2 저항 값을 측정하며, 상기 제2 측정 단계에서, 상기 복수의 제2 프로브 중 적어도 한 쌍의 제2 프로브는 상기 제2 교차 영역을 사이에 두고 제3 직선 영역에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하고, 상기 복수의 제2 프로브 중 적어도 다른 한 쌍의 제2 프로브는 상기 제2 교차 영역을 사이에 두고 제4 직선 영역에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법의 상기 제1 용접 판단 단계에서, 상기 제1 저항 값 및 상기 제2 저항 값을 근거로 제1 용접 상태를 판단하고, 상기 제2 용접 판단 단계에서, 상기 제3 저항 값 및 상기 제3 저항 값을 근거로 제2 용접 상태를 판단하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에서, 상기 제1 집전판의 가장자리에는 원호 형상의 접착부가 마련되고, 상기 원통형 전지는 상기 젤리롤을 내부에 수용하고 내주면에 상기 접착부가 제3 용접되는 캔 하우징; 및 상기 캔 하우징의 하단부에 절연체를 사이두고 고정되고 상기 제2 집전판과 제4 용접되는 전극 단자를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은, 상기 제2 용접 판단 단계 이후에, 상기 제1 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징 외주면에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제3 측정 단계; 상기 제2 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제4 측정 단계; 상기 제3 측정 단계에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제3 용접의 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계; 및 상기 제4 측정 단계에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제4 용접의 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법의 상기 제1 측정 단계, 상기 제2 측정 단계, 상기 제3 측정 단계 및 상기 제4 측정 단계에서 저항 측정은 4선식 저저항 직류 방식으로 측정되는 것일 수 있다.
본 발명의 전지 제조 방법은, 상기 제1 집전체, 상기 제1 분리막, 상기 제2 집전체 및 상기 제2 분리막 순으로 적층한 상태로 와인딩하여 젤리롤을 형성하는 젤리롤 형성 단계; 상기 젤리롤의 상단부에서 상기 제1 집전체와 상기 제1 집전판을 상기 제1 용접하는 제1 용접 단계; 상기 젤리롤의 하단부에서 상기 제2 집전체와 상기 제2 집전판을 상기 제2 용접하는 제2 용접 단계; 상기 제1 집전판의 상측 면에 제1 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계; 상기 제2 집전판의 하측 면에 제2 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계; 상기 제1 집전판과 상기 캔 하우징을 상기 제3 용접하는 제3 용접 단계; 상기 제2 집전판과 상기 전극 단자를 상기 제4 용접하는 제4 용접 단계; 상기 제1 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징 외주면에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제3 용접 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계; 상기 제2 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제4 용접 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계; 및 상기 캔 하우징 내부에 전해액을 주입하고 상기 캔 하우징을 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은 전지 생상 공정 중 인-라인(in-line) 전수 검사가 가능한 방법으로, 전지 생산 품질을 향상시키고, 불량 전지를 사전에 제거할 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은 단시간 내에 용접 품질을 확인할 수 있다.
도 1은 젤리롤을 나타내는 사시도이다.
도 2는 제1 집전판, 제2 집전판 및 젤리론 간의 결합을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법을 나타내는 블록도이다.
도 4는 제1 측정 단계 및 제2 측정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 5는 제1 용접 판단 단계 및 제2 용접 판단 단계의 원리를 나타내는 개념도이다.
도 6은 제1 집전판을 나타내는 평면도이다.
도 7은 제2 집전판을 나타내는 평면도이다.
도 8은 원통형 전지를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법의 다른 실시 양태를 나타내는 블록도이다.
도 10은 제3 측정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 11은 제4 측정 단계를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명의 설명에 있어서, 유의하여야 할 점은 용어 "중심", "상", "하" "좌", "우", "수직", "수평", "내측", "외측", “일면”, “타면” 등이 지시한 방위 또는 위치 관계는 도면에서 나타낸 방위 또는 위치 관계, 또는 평소에 본 발명 제품을 사용할 시 배치하는 방위 또는 위치관계에 기초한 것이고, 본 발명의 설명과 간략한 설명을 위한 것일 뿐, 표시된 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 가지고 특정된 방위로 구성되거나 조작되어야 하는 것을 제시 또는 암시하는 것이 아니므로 본 발명을 제한하는 것으로 이해해서는 아니 된다.
도 1은 젤리롤(100)을 나타내는 사시도이다. 도 2는 제1 집전판(210), 제2 집전판(220) 및 젤리론 간의 결합을 나타내는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법을 나타내는 블록도이다. 도 4는 제1 측정 단계(S100) 및 제2 측정 단계(S200)를 나타내는 개념도이다. 도 5는 제1 용접 판단 단계(S300) 및 제2 용접 판단 단계(S400)의 원리를 나타내는 개념도이다. 도 6은 제1 집전판(210)을 나타내는 평면도이다. 도 7은 제2 집전판(220)을 나타내는 평면도이다. 도 8은 원통형 전지를 나타내는 단면도이다. 도 9는 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법의 다른 실시 양태를 나타내는 블록도이다. 도 10은 제3 측정 단계(S500)를 나타내는 개념도이다. 도 11은 제4 측정 단계(S600)를 나타내는 개념도이다.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은 원통형 전지 내에서 전기적 연결을 위한 부품 간의 용접 상태를 검사하기 위한 것일 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법의 검사 대상이 되는 원통형 전지는, 제1 집전체(110), 제1 분리막(130), 제2 집전체(120) 및 제2 분리막(140) 순으로 적층되어 와인딩됨으로써, 상하방향으로 연장되는 원통 형상의 젤리롤(100); 상기 젤리롤(100)의 상단부에 결합되고 하측 면에 상기 제1 집전체(110)가 제1 용접되는 제1 집전판(210); 상기 젤리롤(100)의 하단부에 결합되고 상측 면에 상기 제2 집전체(120)가 제2 용접되는 제2 집전판(220)을 포함하는 것일 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 젤리롤(100)은 상하방향을 중심축으로 하는 원통 형상으로 마련되고, 제1 집전체(110)의 상단부가 제2 집전체(120), 제1 분리막(130) 및 제2 분리막(140)의 상단부보다 더 상부로 돌출되고, 제2 집전체(120)의 하단부가 제1 집전체(110), 제1 분리막(130) 및 제2 분리막(140)의 하단부보다 더 하부로 돌출될 수 있다.
제1 집전체(110)는 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포된 양극 집전체 또는 음극 집전체일 수 있으며, 제1 집전체(110)가 양극 집전체일 경우 제2 집전체(120)는 음극 집전체가 되며, 제1 집전체(110)가 음극 집전체일 경우 제2 집전체(120)는 양극 집전체가 될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 집전판(210) 및 제2 집전판(220)은 상하방향에 수직한 평면의 플레이트 형상으로 마련될 수 있다. 제1 집전판(210)의 하측 면에 제1 집전체(110)의 상단부가 기울어진 상태로 접촉하여 제1 용접될 수 있으며, 제2 집전판(220)의 상측 면에 제2 집전체(120)의 하단부가 기울어진 상태로 접촉하여 제2 용접될 수 있다.
제1 용접 및 제2 용접은 레이저 용접, 초음파 용접 및 저항 용접 등일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은,
상기 제1 집전판(210)의 상측 면에 제1 프로브 유니트(400)를 접촉하여 저항을 측정하는 제1 측정 단계(S100);
상기 제2 집전판(220)의 하측 면에 제2 프로브 유니트(500)를 접촉하여 저항을 측정하는 제2 측정 단계(S200);
상기 제1 측정 단계(S100)에서 측정한 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계(S300); 및
상기 제2 측정 단계(S200)에서 측정한 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계(S400)를 포함하는 것일 수 있다.
제1 측정 단계(S100) 및 제2 측정 단계(S200)는 전지 제조 과정 중 집전체와 집전판이 용접된 후, 젤리롤(100)이 캔 하우징(310)에 삽입되기 전에 수행될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 측정 단계(S100)에서 제1 프로브 유니트(400)는 제1 집전판(210)에 접촉할 때, 제1 집전체(110)와 제1 집전판(210)이 서로 접촉하는 반대측 면에 접촉하고, 제2 측정 단계(S200)에서 제2 프로브 유니트(500)는 제2 집전판(220)에 접촉할 때, 제2 집전체(120)와 제2 집전판(220)이 서로 접촉하는 반대측 면에 접촉하여 저항 값을 측정할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 프로브를 용접된 면의 반대측 면에 접촉하여 저항 값을 측정하더라도, 프로브에 인지되는 저항 값에 용접 상태가 영향을 주기 때문에 저항 값을 분석함으로써, 측정 면의 반대측의 용접 상태를 파악할 수 있다. 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법이 적용되는 원통형 전지에서 제1 집전판(210) 및 제2 집전판(220)의 소재는 알루미늄, 니켈, 구리 및 이들의 조합 중에서 선택되어 마련되어, 0.2 T 내지 0.4 T의 두께로 형성되기 때문에, 용접면의 반대측 면에 프로브를 접촉하여 측정되는 저항 값에 용접 상태가 유의미하게 반영될 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에서, 상기 제1 프로브 유니트(400)는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제1 프로브(410)를 포함하고, 상기 제2 프로브 유니트(500)는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제2 프로브(510)를 포함하며, 상기 제1 측정 단계(S100)에서, 상기 복수의 제1 프로브(410)는 상기 제1 집전판(210)의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하고, 상기 제2 측정 단계(S200)에서, 상기 복수의 제2 프로브(510)는 상기 제2 집전판(220)의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하는 것일 수 있다.
한 쌍의 제1 프로브(410)는 하나의 양극 프로브 및 하나의 음극 프로브를 포함하여 마련될 수 있으며, 한 쌍의 제2 프로브(510) 또한 하나의 양극 프로브 및 하나의 음극 프로브를 포함하여 마련될 수 있다.
복수의 쌍의 제1 프로브(410) 각각은 양극 프로브 및 음극 프로브가 제1 용접 영역(214)을 사이에 위치하도록 각기 다른 지점에 접촉할 수 있으며, 복수의 쌍의 제2 프로브(510) 각각은 양극 프로브 및 음극 프로브가 제2 용접 영역(224)을 사이에 위치하도록 각기 다른 지점에 접촉할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법이 적용되는 원통형 전지에서, 상기 제1 집전판(210)은 제1 직선 영역(211)과 제2 직선 영역(212)이 교차하는 십자 형상으로 마련되고, 상기 제2 집전판(220)은 제3 직선 영역(221)과 제4 직선 영역(222)이 교차하는 십자 형상으로 마련될 수 있다.
이 때, 상기 제1 직선 영역(211)과 상기 제2 직선 영역(212)이 오버랩되는 영역을 제1 교차 영역(213)이라 하고, 상기 제3 직선 영역(221)과 상기 제4 직선 영역(222)이 오버랩되는 영역을 제2 교차 영역(223)이라 하면, 상기 제1 측정 단계(S100)에서, 상기 복수의 제1 프로브(410) 중 적어도 한 쌍의 제1 프로브(410)는 상기 제1 교차 영역(213)을 사이에 두고 제1 직선 영역(211)에 접촉하여 제1 저항 값을 측정하고, 상기 복수의 제1 프로브(410) 중 적어도 다른 한 쌍의 제1 프로브(410)는 상기 제1 교차 영역(213)을 사이에 두고 제2 직선 영역(212)에 접촉하여 제2 저항 값을 측정하며, 상기 제2 측정 단계(S200)에서, 상기 복수의 제2 프로브(510) 중 적어도 한 쌍의 제2 프로브(510)는 상기 제2 교차 영역(223)을 사이에 두고 제3 직선 영역(221)에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하고, 상기 복수의 제2 프로브(510) 중 적어도 다른 한 쌍의 제2 프로브(510)는 상기 제2 교차 영역(223)을 사이에 두고 제4 직선 영역(222)에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하는 것일 수 있다.
구체적으로, 한 쌍의 제1 프로브(410)는 제1 용접 영역(214) 및 제1 교차 영역(213)을 사이에 두고 제1 직선 영역(211)에 접촉할 수 있으며, 더 구체적으로, 제1 직선 영역(211)의 양단부에 접촉할 수 있다. 다른 한 쌍의 제1 프로브(410) 역시 제1 용접 영역(214) 및 제1 교차 영역(213)을 사이에 두고 제2 직선 영역(212)에 접촉할 수 있으며, 더 구체적으로, 제2 직선 영역(212)의 양단부에 접촉할 수 있다.
한 쌍의 제2 프로브(510)는 제2 용접 영역(224) 및 제2 교차 영역(223)을 사이에 두고 제3 직선 영역(221)에 접촉할 수 있으며, 더 구체적으로, 제3 직선 영역(221)의 양단부에 접촉할 수 있다. 다른 한 쌍의 제2 프로브(510) 역시 제2 용접 영역(224) 및 제2 교차 영역(223)을 사이에 두고 제4 직선 영역(222)에 접촉할 수 있으며, 더 구체적으로, 제4 직선 영역(222)의 양단부에 접촉할 수 있다.
상기 제1 용접 판단 단계(S300)에서, 상기 제1 저항 값 및 상기 제2 저항 값을 근거로 제1 용접 상태를 판단하고, 상기 제2 용접 판단 단계(S400)에서, 상기 제3 저항 값 및 상기 제3 저항 값을 근거로 제2 용접 상태를 판단하는 것일 수 있다. 제1 저항 값 및 제2 저항 값을 조합하여 제1 용접 상태 전체를 파악할 수 있으며, 상황에 따라 독립적인 값으로 제1 용접 영역(214) 중 국부 영역의 용접 상태를 개별적으로 판단할 수 있다. 제3 저항 값 및 제4 저항 값 역시 조합하여 제2 용접 상태 전체를 파악할 수 있으며, 상황에 따라 독립적인 값으로 제2 용접 영역(224) 중 국부 영역의 용접 상태를 개별적으로 판단할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 측정 단계(S100) 및 상기 제2 측정 단계(S200)에서 저항 측정은 4선식 저저항 직류 방식으로 측정될 수 있다. 양극 프로브 및 음극 프로브는 각각 전류계와 연결되는 단자와 전압계와 연결되는 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은 1Ω 이하 저항 값을 정밀하게 측정할 필요가 있으며, 이를 위해 배선저항 또는 접촉저항의 영향을 최소화할 수 있는 4선식 저저항 직류 방식으로 측정이 바람직할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법에서, 상기 제1 집전판(210)의 가장자리에는 원호 형상의 접착부(215)가 마련되고, 상기 원통형 전지는, 상기 젤리롤(100)을 내부에 수용하고 내주면에 상기 접착부(215)가 제3 용접되는 캔 하우징(310); 및 상기 캔 하우징(310)의 하단부에 절연체(330)를 사이두고 고정되고 상기 제2 집전판(220)과 제4 용접되는 전극 단자(320)를 더 포함하는 것일 수 있다.
캔 하우징(310)은 상단부가 개방된 원통 형상으로, 상단부로 젤리롤(100)이 삽입될 수 있다. 캔 하우징(310)의 하단부에는 개구부(311)가 형성되어 전극 단자(320)가 상기 개구부(311)를 통해 캔 하우징(310)의 외부로 노출되는 동시에 내부의 제2 집전판(220)과 접촉할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법은,
상기 제2 용접 판단 단계(S400) 이후에,
상기 제1 집전판(210)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징(310) 외주면에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제3 측정 단계(S500);
상기 제2 집전판(220)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자(320)에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제4 측정 단계(S600);
상기 제3 측정 단계(S500)에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제3 용접의 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계(S700); 및
상기 제4 측정 단계(S600)에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제4 용접의 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계(S800)를 더 포함하는 것일 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제3 측정 단계(S500)에서 상기 제1 집전판(210)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징(310) 외주면에 접촉하여 저항 값을 측정할 수 있다. 제3 측정 단계(S500)에서 음극 프로브와 양극 프로브 사이에 제1 용접 영역(214)이 위치하지 않도록, 음극 프로브와 양극 프로브는 배치될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2 집전판(220)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자(320)에 접촉하여 저항 값을 측정할 수 있다. 구체적으로, 하나의 프로브를 젤리롤(100)의 중심축에 위치하는 중심관(150)을 통해 상기 제2 집전판(220)의 상측 면에 접촉시키고, 다른 하나의 프로브를 캡 하우징 외부에서 전극 단자(320)의 하단부에 접촉시켜 저항 값을 측정할 수 있다.
상기 제3 측정 단계(S500) 및 상기 제4 측정 단계(S600) 또한 저항 측정은 4선식 저저항 직류 방식으로 측정되는 것일 수 있다.
본 발명의 전지의 용접 상태 검사 방법을 이용한 원통형 전지 제조 방법은,
상기 제1 집전체(110), 상기 제1 분리막(130), 상기 제2 집전체(120) 및 상기 제2 분리막(140) 순으로 적층한 상태로 와인딩하여 젤리롤(100)을 형성하는 젤리롤(100) 형성 단계;
상기 젤리롤(100)의 상단부에서 상기 제1 집전체(110)와 상기 제1 집전판(210)을 상기 제1 용접하는 제1 용접 단계;
상기 젤리롤(100)의 하단부에서 상기 제2 집전체(120)와 상기 제2 집전판(220)을 상기 제2 용접하는 제2 용접 단계;
상기 제1 집전판(210)의 상측 면에 제1 프로브 유니트(400)를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계;
상기 제2 집전판(220)의 하측 면에 제2 프로브 유니트(500)를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계;
상기 제1 집전판(210)과 상기 캔 하우징(310)을 상기 제3 용접하는 제3 용접 단계;
상기 제2 집전판(220)과 상기 전극 단자(320)를 상기 제4 용접하는 제4 용접 단계;
상기 제1 집전판(210)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징(310) 외주면에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제3 용접 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계;
상기 제2 집전판(220)에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자(320)에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제4 용접 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계; 및
상기 캔 하우징(310) 내부에 전해액을 주입하고 상기 캔 하우징(310)을 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 전지 제조 방법은 공정 사이 사이 마다 각 용접 부위의 저항 값을 측정하고, 이에 대한 용접 상태를 즉시 판단함으로써, 용접 불량 제품이 최종 공정까지 진행되는 것을 사전에 방지할 수 있으며, 전지를 파괴하지 않고 각 부위의 용접 상태를 개별적으로 검사할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...젤리롤 110...제1 집전체
120...제2 집전체 130...제1 분리막
140...제2 분리막 150...중심관
210...제1 집전판 211...제1 직선 영역
212...제2 직선 영역 213...제1 교차 영역
214...제1 용접 영역 215...접착부
220...제2 집전판 221...제3 직선 영역
222...제4 직선 영역 223...제2 교차 영역
224...제2 용접 영역 310...캔 하우징
311...개구부 320...전극 단자
330...절연체 400...제1 프로브 유니트
410...제1 프로브 500...제2 프로브 유니트
510...제2 프로브

Claims (7)

  1. 제1 집전체, 제1 분리막, 제2 집전체 및 제2 분리막 순으로 적층되어 와인딩됨으로써, 상하방향으로 연장되는 원통 형상의 젤리롤;
    상기 젤리롤의 상단부에 결합되고 하측 면에 상기 제1 집전체가 제1 용접되는 제1 집전판;
    상기 젤리롤의 하단부에 결합되고 상측 면에 상기 제2 집전체가 제2 용접되는 제2 집전판을 포함하는 원통형 전지의 용접 상태를 검사하는 전지의 용접 상태 검사 방법에 있어서,
    상기 제1 집전판의 상측 면에 제1 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하는 제1 측정 단계;
    상기 제2 집전판의 하측 면에 제2 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하는 제2 측정 단계;
    상기 제1 측정 단계에서 측정한 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계; 및
    상기 제2 측정 단계에서 측정한 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계를 포함하는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프로브 유니트는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제1 프로브를 포함하고,
    상기 제2 프로브 유니트는 복수의 쌍으로 마련되는 복수의 제2 프로브를 포함하며,
    상기 제1 측정 단계에서, 상기 복수의 제1 프로브는 상기 제1 집전판의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하고,
    상기 제2 측정 단계에서, 상기 복수의 제2 프로브는 상기 제2 집전판의 각기 다른 지점에 접촉하여 저항 값을 측정하는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 집전판은 제1 직선 영역과 제2 직선 영역이 교차하는 십자 형상으로 마련되고,
    상기 제2 집전판은 제3 직선 영역과 제4 직선 영역이 교차하는 십자 형상으로 마련되며,
    상기 제1 직선 영역과 상기 제2 직선 영역이 오버랩되는 영역을 제1 교차 영역이라하고,
    상기 제3 직선 영역과 상기 제4 직선 영역이 오버랩되는 영역을 제2 교차 영역이라할 때,
    상기 제1 측정 단계에서,
    상기 복수의 제1 프로브 중 적어도 한 쌍의 제1 프로브는 상기 제1 교차 영역을 사이에 두고 제1 직선 영역에 접촉하여 제1 저항 값을 측정하고,
    상기 복수의 제1 프로브 중 적어도 다른 한 쌍의 제1 프로브는 상기 제1 교차 영역을 사이에 두고 제2 직선 영역에 접촉하여 제2 저항 값을 측정하며,
    상기 제2 측정 단계에서,
    상기 복수의 제2 프로브 중 적어도 한 쌍의 제2 프로브는 상기 제2 교차 영역을 사이에 두고 제3 직선 영역에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하고,
    상기 복수의 제2 프로브 중 적어도 다른 한 쌍의 제2 프로브는 상기 제2 교차 영역을 사이에 두고 제4 직선 영역에 접촉하여 제4 저항 값을 측정하는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 용접 판단 단계에서, 상기 제1 저항 값 및 상기 제2 저항 값을 근거로 제1 용접 상태를 판단하고,
    상기 제2 용접 판단 단계에서, 상기 제3 저항 값 및 상기 제3 저항 값을 근거로 제2 용접 상태를 판단하는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전판의 가장자리에는 원호 형상의 접착부가 마련되고,
    상기 원통형 전지는,
    상기 젤리롤을 내부에 수용하고 내주면에 상기 접착부가 제3 용접되는 캔 하우징; 및
    상기 캔 하우징의 하단부에 절연체를 사이두고 고정되고 상기 제2 집전판과 제4 용접되는 전극 단자를 더 포함하며,
    상기 제2 용접 판단 단계 이후에,
    상기 제1 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징 외주면에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제3 측정 단계;
    상기 제2 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자에 접촉하여 저항 값을 측정하는 제4 측정 단계;
    상기 제3 측정 단계에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제3 용접의 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계; 및
    상기 제4 측정 단계에서 측정된 저항 값을 근거로 상기 제4 용접의 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계를 더 포함하는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 측정 단계, 상기 제2 측정 단계, 상기 제3 측정 단계 및 상기 제4 측정 단계에서 저항 측정은 4선식 저저항 직류 방식으로 측정되는 것인 전지의 용접 상태 검사 방법.
  7. 상기 제1 집전체, 상기 제1 분리막, 상기 제2 집전체 및 상기 제2 분리막 순으로 적층한 상태로 와인딩하여 젤리롤을 형성하는 젤리롤 형성 단계;
    상기 젤리롤의 상단부에서 상기 제1 집전체와 상기 제1 집전판을 상기 제1 용접하는 제1 용접 단계;
    상기 젤리롤의 하단부에서 상기 제2 집전체와 상기 제2 집전판을 상기 제2 용접하는 제2 용접 단계;
    상기 제1 집전판의 상측 면에 제1 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제1 용접 상태를 판단하는 제1 용접 판단 단계;
    상기 제2 집전판의 하측 면에 제2 프로브 유니트를 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제2 용접 상태를 판단하는 제2 용접 판단 단계;
    상기 제1 집전판과 상기 캔 하우징을 상기 제3 용접하는 제3 용접 단계;
    상기 제2 집전판과 상기 전극 단자를 상기 제4 용접하는 제4 용접 단계;
    상기 제1 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 캔 하우징 외주면에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제3 용접 상태를 판단하는 제3 용접 판단 단계;
    상기 제2 집전판에 하나의 프로브를 접촉하고 다른 하나의 프로브를 상기 전극 단자에 접촉하여 저항을 측정하고, 저항 값으로 상기 제4 용접 상태를 판단하는 제4 용접 판단 단계; 및
    상기 캔 하우징 내부에 전해액을 주입하고 상기 캔 하우징을 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하는 것인 원통형 전지 제조 방법.
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