KR20230063445A - 전극 탭 검사 장치 - Google Patents

전극 탭 검사 장치 Download PDF

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KR20230063445A
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김광현
허연혁
변진석
채병준
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 전극 탭 검사 장치에 관한 것으로, 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭의 손상을 높은 신뢰성으로 단시간에 검사 가능한 전극 탭 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

전극 탭 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING ELECTRODE TAB}
본 발명은 전극 탭 검사 장치에 관한 것으로, 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭의 손상을 높은 신뢰성으로 단시간에 검사 가능한 전극 탭 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 음극, 양극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 케이스에 수용시킨 상태에서 전해액을 주액하여 형성될 수 있다.
음극 또는 양극은 집전체에 활물질을 도포하여 형성된다. 전기적 연결을 위해서, 집전체 중 활물질이 도포되지 않은 무지부 영역에 금속 호일(foil)로 형성되는 전극 탭이 융착될 수 있다. 이때, 전극 탭의 일단부는 상술한 바와 같이 집전체의 무지부에 융착되고, 타단부는 전지 케이스 외부로 돌출되는 전극 리드에 융착될 수 있다.
전지의 전극 조립체가 복수의 음극 및 복수의 양극을 포함할 경우, 전극 탭은 복수로 마련되어 일단부가 복수의 전극 각각에 융착되고, 타단부가 하나의 전극 리드에 융착될 수 있다.
전극 탭은 전지 케이스 내부에 위치하기 때문에, 전극 탭의 단선과 같은 불량을 검사하기 위해 X-ray CT와 같은 방법이 사용되었다. 하지만, X-ray CT와 같은 방법은 검사 시간에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
전극 탭의 상태를 단시간에 신뢰성 높게 파악하기 위한 기술이 필요하다.
본 발명은 전극 탭 검사 장치에 관한 것으로, 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭의 손상을 높은 신뢰성으로 단시간에 검사 가능한 전극 탭 검사 장치를 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 전극 탭 검사 장치는 상하방향에 수직한 평면 시트로 형성되고, 상기 상하방향에 수직한 제1 방향 상에서 일단부가 집전체에 융착되며, 타단부가 전극 리드에 융착되고, 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭을 검사하는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는, 상기 전지 케이스의 외부에서 상기 전지 케이스 내부에 위치하는 상기 전극 탭에 교류 자기장을 조사하는 송신 코일; 및 상기 전지 케이스의 외부에서 상기 전지 케이스 내부에 위치하는 상기 전극 탭에서 생성되는 와전류를 센싱하는 수신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일의 하단부 및 상기 수신 코일의 하단부는 상기 전극 탭의 상측면과 대면하며, 상기 송신 코일은 상기 상하방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동하면서 상기 전극 탭에 상기 교류 자기장을 조사하고, 상기 수신 코일은 상기 송신 코일과 함께 상기 제2 방향으로 이동하면서 상기 와전류를 센싱하는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 상하방향에 수직한 가상의 평면 상에서 상기 수신 코일이 투영되는 위치는 상기 송신 코일이 상기 가상의 평면 상에 투영되어 형성하는 폐루프의 내측에 위치하는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 송신 코일을 형성하는 도선의 직경은 0.1Φ 내지 0.3Φ이고, 상기 수신 코일을 형성하는 도선의 직경은 0.02Φ 내지 0.10Φ이며, 상기 가상의 평면 상에서 상기 송신 코일이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적은 상기 수신 코일이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적보다 10배 내지 40배 더 넓은 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 수신 코일의 하단부는 상기 송신 코일의 하단부보다 더 하측에 위치하는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 수신 코일의 하단부는 상기 송신 코일의 하단부보다 0.5 mm 내지 5 mm 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 수신 코일의 하단부는 상기 전극 케이스의 상측면과 1 mm 내지 4 mm 이격되는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는, 상기 송신 코일이 권선되고 하측면이 상기 전극 탭과 대면하고 상기 상하방향으로 연장되는 제1 코어; 및 상기 수신 코일이 권선되고 상기 제1 코어의 상기 하측면에 형성되는 제2 코어 삽입 홈에 삽입되는 제2 코어를 더 포함하고, 상기 제2 코어의 하단부는 상기 제1 코어의 하단부보다 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 제1 코어는 상기 상하방향으로 연장되는 사각기둥 형상으로 마련되고, 상기 제2 코어는 상기 상하방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 마련되며, 상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어의 단면은 상기 제1 방향으로 평행한 한 쌍의 직선과 상기 제2 방향으로 평행한 한 쌍의 직선으로 형성되는 직사각형 형상인 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어의 단면은 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 던 긴 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치에서, 상기 제1 코어의 상기 제1 방향으로의 길이는 5 mm 내지 20 mm이고, 상기 제1 코어의 상기 제2 방향으로의 길이는 15 mm 내지 60 mm이며, 상기 제2 코어의 지름은 2Φ 내지 8Φ인 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는, 상기 송신 코일의 입력 값 및 상기 수신 코일의 출력 값을 근거로 상기 전극 탭의 상태를 판별하는 판별 값 산출부를 더 포함하고, 상기 송신 코일에는 각기 다른 8개 주파수를 가지는 교류 전류가 합산되어 입력 값으로서 입력되고, 상기 판별 값 산출부는, 상기 송신 코일에 입력된 입력 값으로부터 16개의 제1 판별 값을 추출하고, 상기 수신 코일에서 출력된 출력 값으로부터 16개의 제2 판별 값을 추출하며, 상기 16개의 제1 판별 값 및 상기 16개의 제2 판별 값을 판별 함수에 입력하여 상기 전극 탭의 상태를 판단하는 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭의 손상을 높은 신뢰성으로 단시간에 검사 가능한 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전지를 나타내는 사진이다.
도 3는 본 발명의 전극 탭 검사 장치와 전지를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 전극 탭 검사 장치를 나타내는 정면도이다.
도 5는 제1 코일과 제2 코일 간의 위치 관계를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 4의 A-A 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 전극 탭 검사 장치로 전극 탭을 검사한 결과를 나타내는 그래프이다.
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 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전지(10)를 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전지(10)를 나타내는 사진이다. 도 3는 본 발명의 전극 탭 검사 장치와 전지(10)를 나타내는 측면도이다. 도 4는 본 발명의 전극 탭 검사 장치를 나타내는 정면도이다. 도 5는 제1 코일과 제2 코일 간의 위치 관계를 나타내는 개념도이다. 도 6은 도 4의 A-A 단면을 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 전극 탭 검사 장치로 전극 탭(11)을 검사한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 전극 탭 검사 장치에 대해서 상세히 설명한다. 이하에서, 도 1 내지 도 7에 표기된 좌표계에서 z축은 상하방향이고, x축은 제1 방향이며, y축은 제2 방향일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는 전지 케이스(12) 내부에 위치하는 전극 탭(11)의 상태를 전지 케이스(12)를 훼손하지 않고 단시간 내에 파악 가능한 것일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전극 탭(11)은 상하방향에 수직한 평면 시트로 형성되고, 상기 상하방향에 수직한 제1 방향 상에서 일단부가 집전체(13)에 융착되며, 타단부가 전극 리드(16)에 융착되고, 전지 케이스(12) 내부에 위치하는 것일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 전극 탭(11)은 파우치형 전지(10)에 마련되는 것일 수 있다. 파우치형 전지(10)는 가요성의 전지 케이스(12) 내부에 전극 조립체가 수용된 후 전해액을 주액하여 제조되는 것일 수 있다. 전극 조립체는 복수의 음극 및 복수의 양극이 분리막(15)을 사이에 두고 적층되는 것일 수 있다. 음극 또는 양극은 음극 집전체(13) 또는 양극 집전체(13)에 음극 활물질(14) 또는 양극 활물질(14)일 도포되는 것일 수 있다. 본 발명의 전극 탭 검사 장치에서 검사 대상이 되는 전극 탭(11)은 음극 집전체(13) 또는 양극 집전체(13)의 무지부에 일단부가 융착되는 것일 수 있다. 파우치형 전지(10)에서 전극(음극 또는 양극)은 복수로 마련되기 때문에, 전극 탭(11) 또한 복수로 마련되어 복수의 전극 각각에 결합될 수 있다. 전극 리드(16)는 도전성 금속 시트로서 전지 케이스(12) 내외부에 걸쳐 있는 것일 수 있다. 전지 케이스(12) 내부에서 하나의 전극 리드(16)에 복수의 전극 탭(11)이 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전극 조립체의 두께 때문에 파우치형 전지(10)에서는 어깨선(점선 부분)이 형성되며, 본 발명의 전극 탭 검사 장치는 어깨선을 따라 이동하며 전지 케이스(12) 내부에 위치하는 전극 탭(11)을 검사하는 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 전극 탭 검사 장치는 도 1에 도시된 일점 쇄선의 영역을 검사하는 것일 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 탭 검사 장치는,
상기 전지 케이스(12)의 외부에서 상기 전지 케이스(12) 내부에 위치하는 상기 전극 탭(11)에 교류 자기장을 조사하는 송신 코일(100); 및
상기 전지 케이스(12)의 외부에서 상기 전지 케이스(12) 내부에 위치하는 상기 전극 탭(11)에서 생성되는 와전류를 센싱하는 수신 코일(200)을 포함하는 것일 수 있다.
상기 송신 코일(100)의 하단부 및 상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 전극 탭(11)의 상측면과 대면하며, 상기 송신 코일(100)은 상기 상하방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동하면서 상기 전극 탭(11)에 상기 교류 자기장을 조사하고, 상기 수신 코일(200)은 상기 송신 코일(100)과 함께 상기 제2 방향으로 이동하면서 상기 와전류를 센싱하는 것일 수 있다.
송신 코일(100) 및 수신 코일(200)은 제2 방향으로 10 mm/s 내지 100 mm/s의 속도로 이동하면서 전극 탭(11)을 검사하는 것일 수 있다. 더 구체적으로, 송신 코일(100) 및 수신 코일(200)은 제2 방향으로 40 mm/s 내지 60 mm/s의 속도로 이동하면서 전극 탭(11)을 검사하는 것일 수 있다. 예를 들어, 송신 코일(100) 및 수신 코일(200)은 제2 방향으로 50 mm/s의 속도로 이동하면서 전극 탭(11)을 검사하는 것일 수 있다. 송신 코일(100) 및 수신 코일(200)의 속도가 너무 빠르면 분석에 대한 정확도가 저하되며, 너무 느리면 분석에 소요되는 시간이 과도하게 늘어나기 때문에 적정 수준의 속도로 송신 코일(100) 및 수신 코일(200)은 이동할 수 있다.
수신 코일(200)은 송신 코일(100)과 중심축을 공유할 수 있다. 즉, 수신 코일(200)은 송신 코일(100)의 중심에 위치할 수 있다. 수신 코일(200)은 송신 코일(100)이 권선되는 제1 코어(110)에 고정되어 송신 코일(100)과 함께 이동하는 것일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상하방향에 수직한 가상의 평면 상에서 상기 수신 코일(200)이 투영되는 위치는 상기 송신 코일(100)이 상기 가상의 평면 상에 투영되어 형성하는 폐루프의 내측에 위치하는 것일 수 있다.
상기 송신 코일(100)을 형성하는 도선의 직경은 0.1Φ 내지 0.3Φ이고, 상기 수신 코일(200)을 형성하는 도선의 직경은 0.02Φ 내지 0.10Φ이며, 상기 가상의 평면 상에서 상기 송신 코일(100)이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적은 상기 수신 코일(200)이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적보다 10배 내지 40배 더 넓은 것일 수 있다. 예를 들어, 송신 코일(100)을 형성하는 도선의 직경은 0.2Φ이고, 수신 코일(200)을 형성하는 도선의 직경은 0.07Φ이며, 상기 가상의 평면 상에서 상기 송신 코일(100)이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적은 상기 수신 코일(200)이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적의 24배인 것일 수 있다. 상기 가상의 평면 상에서 상기 송신 코일(100)이 투영되어 형성되는 폐루프의 중심과 상기 수신 코일(200)이 투영되어 형성되는 폐루프의 중심은 일치하는 것일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 송신 코일(100)의 하단부보다 더 하측에 위치하는 것일 수 있다. 수신 코일(200)이 더 전극 탭(11)에 인접하게 위치함으로써, 수신 코일(200)에 송신 코일(100)이 미치는 영향을 줄이고, 전극 탭(11)에 생성되는 와전류를 수신 코일(200)은 더 고감도로 감지할 수 있다.
상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 송신 코일(100)의 하단부보다 0.5 mm 내지 5 mm 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 송신 코일(100)의 하단부보다 0.1 mm 내지 3 mm 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 송신 코일(100)의 하단부보다 2 mm 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다.
상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 전지 케이스(12)의 상측면과 1 mm 내지 4 mm 이격되는 것일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 수신 코일(200)의 하단부는 상기 전지 케이스(12)의 상측면과 1.5 mm 내지 2 mm 이격되는 것일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 탭 검사 장치는,
상기 송신 코일(100)이 권선되고 하측면이 상기 전극 탭(11)과 대면하고 상기 상하방향으로 연장되는 제1 코어(110); 및
상기 수신 코일(200)이 권선되고 상기 제1 코어(110)의 상기 하측면에 형성되는 제2 코어 삽입 홈(111)에 삽입되는 제2 코어(210)를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2 코어(210)의 하단부는 상기 제1 코어(110)의 하단부보다 더 하측으로 돌출되는 것일 수 있다.
제1 코어(110) 및 제2 코어(210)는 상하방향으로 연장되는 기둥 형상으로 마련될 수 있다. 송신 코일(100)은 제1 코어(110)의 측면을 감으며 형성되고, 수신 코일(200) 제2 코어(210)의 측면을 감으며 형성될 수 있다.
제1 코어(110)의 외주면에는 상기 송신 코일(100)이 안착되는 송신 코일 안착 홈(112)이 형성되고, 제2 코어(210)의 외주면에는 상기 수신 코일(200)이 안착되는 수신 코일 안착 홈(212)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 코어(110)는 상기 상하방향으로 연장되는 사각기둥 형상으로 마련되고, 상기 제2 코어(210)는 상기 상하방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 마련되는 것 일 수 있다. 따라서, 제1 코어(110)의 상하방향 상의 단면은 사각형으로 형성되고, 제2 코어(210)의 상하방향 상의 단면은 원으로 형성되며, 송신 코일(100)과 수신 코일(200) 또한 이에 대응되도록 폐루프의 형상이 각각 사각형 및 원으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어(110)의 단면은 상기 제1 방향으로 평행한 한 쌍의 직선과 상기 제2 방향으로 평행한 한 쌍의 직선으로 형성되는 직사각형 형상인 것일 수 있다. 전극 탭(11)은 또한 상기 제1 방향으로 평행한 한 쌍의 직선과 상기 제2 방향으로 평행한 한 쌍의 직선으로 형성되는 직사각형 형상으로 마련되고, 송신 코일(100)이 형성하는 폐루프의 형상 또한 이에 대응되도록 직사각형으로 마련될 수 있다.
상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어(110)의 단면은 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 던 긴 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 코어(110)의 상기 제1 방향으로의 길이는 5 mm 내지 20 mm이고, 상기 제1 코어(110)의 상기 제2 방향으로의 길이는 15 mm 내지 60 mm일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 제1 코어(110)의 상기 제1 방향으로의 길이는 8 mm 내지 12 mm이고, 상기 제1 코어(110)의 상기 제2 방향으로의 길이는 24 mm 내지 36 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 코어(110)의 상기 제1 방향으로의 길이는 10 mm이고, 상기 제1 코어(110)의 상기 제2 방향으로의 길이는 30 mm일 수 있다. 본 발명의 전극 탭 검사 장치의 검사 대상이 되는 파우치형 전지(10)의 제2 방향으로 길이는 약 13 cm 정도일 수 있다. 이를 고려하여, 제1 코어(110)의 규격은 결정될 수 있다.
상기 제2 코어(210)의 지름은 2Φ 내지 8Φ인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 코어(210)의 지름은 3Φ 내지 5Φ인 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 코어(210)의 지름은 4Φ인 것일 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는, 상기 송신 코일(100)의 입력 값 및 상기 수신 코일(200)의 출력 값을 근거로 상기 전극 탭(11)의 상태를 판별하는 판별 값 산출부를 더 포함하는 것일 수 있다. 판별 값 산출부는 소프트웨어와 하드웨어가 결합된 연산 장치일 수 있다.
상기 송신 코일(100)에는 각기 다른 8개 주파수를 가지는 교류 전류가 합산되어 입력 값으로서 입력될 수 있다.
상기 판별 값 산출부는, 상기 송신 코일(100)에 입력된 입력 값으로부터 16개의 제1 판별 값을 추출하고, 상기 수신 코일(200)에서 출력된 출력 값으로부터 16개의 제2 판별 값을 추출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 송신 코일(100)에는 각기 다른 주파주는 가지는 8개 전류 성분이 합산되어 입력 값으로 입력될 수 있다. 이때, 각 전류 성분의 실수부 값 및 허수부 값이 제1 판별 값들로 추출될 수 있다. 따라서, 전류 성분마다 2개씩의 제1 판별 값이 추출되고, 총 16개의 제1 판별 값이 추출될 수 있다.
판별 값 산출부는 수신 코일(200)에서 출력되는 전압 값을 송신 코일(100)에 입력된 전류 값으로 나누어 임피던스 값으로 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 임피던스 값을 8개의 성분으로 분할하고, 각 성분에 대해서 실수부 값 및 허수부 값을 제2 판별 값으로 추출할 수 있다.
판별 값 산출부는 상기 16개의 제1 판별 값 및 상기 16개의 제2 판별 값을 판별 함수에 입력하여 상기 전극 탭(11)의 상태를 판단하는 것일 수 있다. 판별 함수는 상기 16개의 제1 판별 값 및 상기 16개의 제2 판별 값을 독립 변수로 하는 선형 함수일 수 있다. 판별 함수에 상술한 32개의 값들을 입력하면 전극 탭(11)의 상태를 나타내는 판단계수가 출력될 수 있다. 판단계수가 기준 값 이하이면 전극 탭(11)의 상태는 양호한 것으로 판단되고, 판단계수가 기준 값 이상이면 전극 탭(11)의 상태는 불량한 것으로 판단될 수 있다.
본 발명의 전극 탭 검사 장치는 다채널 검사를 통해 최상층 전극 탭(11) 뿐만 아니라 하층의 전극 탭(11)의 상태 또한 검사 가능한 것일 수 있다.
하기 표 1은 정상 샘플 10개와 불량 샘플 10개에 대해서, 본 발명의 전극 탭 검사 장치를 이용한 측정을 통해 판단계수를 산출한 것이다.
샘플 번호 판단계수
정상 샘플 1 -2.73909
정상 샘플 2 -2.74053
정상 샘플 3 -2.73745
정상 샘플 4 -2.73772
정상 샘플 5 -2.74149
정상 샘플 6 -2.73666
정상 샘플 7 -2.73904
정상 샘플 8 -2.7387
정상 샘플 9 -2.73623
정상 샘플 10 -2.73963
불량 샘플 1 -2.73231
불량 샘플 2 -2.73188
불량 샘플 3 -2.72416
불량 샘플 4 -2.72548
불량 샘플 5 -2.73187
불량 샘플 6 -2.73217
불량 샘플 7 -2.73207
불량 샘플 8 -2.73259
불량 샘플 9 -2.73232
불량 샘플 10 -2.72977
도 7은 상기 표 1을 그래프화한 것이다. 1:OK 값은 정상 샘플을 의미하며, 2:NG 값은 불량 샘플을 의미하고, y축은 판단계수 값을 의미한다. 도 7에서 나타난 바와 같이, 정상 샘플은 판단계수 값들이 -2.735 이하의 값으로 산출되며, 불량 샘플은 판단계수 값들이 -2.735 이상의 값으로 산출되었다.
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.
10...전지 11...전극 탭
12...전지 케이스 13...집전체
14...활물질 15...분리막
16...전극 리드 100...송신 코일
110...제1 코어 111...제2 코어 삽입 홈
112...송신 코일 안착 홈 200...수신 코일
210...제2 코어 212...수신 코일 안착 홈

Claims (11)

  1. 상하방향에 수직한 평면 시트로 형성되고, 상기 상하방향에 수직한 제1 방향 상에서 일단부가 집전체에 융착되며, 타단부가 전극 리드에 융착되고, 전지 케이스 내부에 위치하는 전극 탭을 검사하는 전극 탭 검사 장치에 있어서,
    상기 전지 케이스의 외부에서 상기 전지 케이스 내부에 위치하는 상기 전극 탭에 교류 자기장을 조사하는 송신 코일; 및
    상기 전지 케이스의 외부에서 상기 전지 케이스 내부에 위치하는 상기 전극 탭에서 생성되는 와전류를 센싱하는 수신 코일을 포함하고,
    상기 송신 코일의 하단부 및 상기 수신 코일의 하단부는 상기 전극 탭의 상측면과 대면하며,
    상기 송신 코일은 상기 상하방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동하면서 상기 전극 탭에 상기 교류 자기장을 조사하고,
    상기 수신 코일은 상기 송신 코일과 함께 상기 제2 방향으로 이동하면서 상기 와전류를 센싱하는 것인 전극 탭 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상하방향에 수직한 가상의 평면 상에서 상기 수신 코일이 투영되는 위치는 상기 송신 코일이 상기 가상의 평면 상에 투영되어 형성하는 폐루프의 내측에 위치하는 것인 전극 탭 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 송신 코일을 형성하는 도선의 직경은 0.1Φ 내지 0.3Φ이고,
    상기 수신 코일을 형성하는 도선의 직경은 0.02Φ 내지 0.10Φ이며,
    상기 가상의 평면 상에서 상기 송신 코일이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적은 상기 수신 코일이 투영되어 형성되는 폐루프의 면적보다 10배 내지 40배 더 넓은 것인 전극 탭 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신 코일의 하단부는 상기 송신 코일의 하단부보다 더 하측에 위치하는 것인 전극 탭 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신 코일의 하단부는 상기 송신 코일의 하단부보다 0.5 mm 내지 5 mm 더 하측으로 돌출되는 것인 전극 탭 검사 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수신 코일의 하단부는 상기 전극 케이스의 상측면과 1 mm 내지 4 mm 이격되는 것인 전극 탭 검사 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 송신 코일이 권선되고 하측면이 상기 전극 탭과 대면하고 상기 상하방향으로 연장되는 제1 코어; 및
    상기 수신 코일이 권선되고 상기 제1 코어의 상기 하측면에 형성되는 제2 코어 삽입 홈에 삽입되는 제2 코어를 더 포함하고,
    상기 제2 코어의 하단부는 상기 제1 코어의 하단부보다 더 하측으로 돌출되는 것인 전극 탭 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 코어는 상기 상하방향으로 연장되는 사각기둥 형상으로 마련되고,
    상기 제2 코어는 상기 상하방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 마련되며,
    상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어의 단면은 상기 제1 방향으로 평행한 한 쌍의 직선과 상기 제2 방향으로 평행한 한 쌍의 직선으로 형성되는 직사각형 형상인 것인 전극 탭 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상하방향에 수직한 상기 제1 코어의 단면은 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 던 긴 것인 전극 탭 검사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 코어의 상기 제1 방향으로의 길이는 5 mm 내지 20 mm이고,
    상기 제1 코어의 상기 제2 방향으로의 길이는 15 mm 내지 60 mm이며,
    상기 제2 코어의 지름은 2Φ 내지 8Φ인 것인 전극 탭 검사 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 송신 코일의 입력 값 및 상기 수신 코일의 출력 값을 근거로 상기 전극 탭의 상태를 판별하는 판별 값 산출부를 더 포함하고,
    상기 송신 코일에는 각기 다른 8개 주파수를 가지는 교류 전류가 합산되어 입력 값으로서 입력되고,
    상기 판별 값 산출부는,
    상기 송신 코일에 입력된 입력 값으로부터 16개의 제1 판별 값을 추출하고,
    상기 수신 코일에서 출력된 출력 값으로부터 16개의 제2 판별 값을 추출하며,
    상기 16개의 제1 판별 값 및 상기 16개의 제2 판별 값을 판별 함수에 입력하여 상기 전극 탭의 상태를 판단하는 것인 전극 탭 검사 장치.
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