KR20230126590A - Leak inspection device and method for secondary battery, manufacturing method of secondary battery - Google Patents

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KR20230126590A
KR20230126590A KR1020220023958A KR20220023958A KR20230126590A KR 20230126590 A KR20230126590 A KR 20230126590A KR 1020220023958 A KR1020220023958 A KR 1020220023958A KR 20220023958 A KR20220023958 A KR 20220023958A KR 20230126590 A KR20230126590 A KR 20230126590A
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장형준
배관홍
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 이차전지용 리크 검사설비는 압력차를 이용하여 검사용 이차전지에 발생한 리크를 1차로 검사하는 제1 리크 검사장치 및 검사용 이차전지로부터 인출된 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 제2 리크 검사장치를 포함한다. 이에 따라 이차전지에 발생한 리크를 정확히 검사할 수 있다.The leak test facility for secondary batteries of the present invention is a first leak test device that firstly inspects leaks generated in a secondary battery for inspection using a pressure difference, and secondarily detects leaks through a gas included in an electrolyte solution drawn from a secondary battery for inspection. It includes a second leak inspection device that inspects. Accordingly, leaks generated in the secondary battery can be accurately inspected.

Description

이차전지용 리크 검사설비 및 검사방법, 이차전지 제조방법{LEAK INSPECTION DEVICE AND METHOD FOR SECONDARY BATTERY, MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY}Leak inspection equipment and inspection method for secondary batteries, secondary battery manufacturing method

본 발명은 이차전지에 발생한 리크를 검사하는 이차전지용 리크 검사설비 및 검사방법, 이차전지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery leak inspection facility and inspection method for inspecting a leak generated in a secondary battery, and a secondary battery manufacturing method.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 및 전기자동차 등에 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged, and such a secondary battery is widely used in phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles.

상기한 이차전지는, 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지, 동전 형태를 가진 버튼형 이차전지로 분류된다.The secondary battery described above is classified into a can-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can, a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch, and a button-type secondary battery having a coin shape.

한편, 캔형 이차전지는 전극조립체와, 전극조립체가 수용되는 캔, 캔의 개구부에 실장되는 캡을 포함한다. 그리고 버튼형 이차전지는, 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 캔, 상기 캔에 결합되고 전극단자가 포함된 캡을 포함한다.Meanwhile, the can-type secondary battery includes an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, and a cap mounted on an opening of the can. The button-type secondary battery includes an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, and a cap coupled to the can and including an electrode terminal.

여기서 캔형 이차전지와 버튼형 이차전지(이하, 원통형 이차전지라 함)는 캡과 캔의 조립 공정(용접, 클램프 및 열 융착)에서 리크(leak) 부위가 다수 발생할 수 있다. 그러나 원통형 이차전지는 캡과 캔 사이의 결합 부분에 발생한 리크가 작기 때문에 검출하기 어려운 문제점이 있었다.Here, in the can-type secondary battery and the button-type secondary battery (hereinafter, referred to as a cylindrical secondary battery), a number of leak parts may occur during the assembly process (welding, clamping, and thermal fusion) of the cap and the can. However, the cylindrical secondary battery has a problem in that it is difficult to detect because the leakage generated at the joint between the cap and the can is small.

특허등록번호 제10-2273782호이다.It is Patent Registration No. 10-2273782.

본 발명은 이차전지에 발생한 리크를 정확히 검출할 수 있는 이차전지용 리크 검사설비 및 검사방법, 이차전지 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a secondary battery leak inspection facility and inspection method capable of accurately detecting a leak generated in the secondary battery, and a secondary battery manufacturing method.

본 발명의 이차전지용 리크 검사설비는 압력차를 이용하여 검사용 이차전지에 발생한 리크를 1차로 검사하는 제1 리크 검사장치 및 검사용 이차전지로부터 인출된 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 제2 리크 검사장치를 포함하며, 상기 제1 리크 검사장치는, 검사용 이차전지가 수용되고 상기 검사용 이차전지에 압력을 가하는 제1 챔버; 양품으로 판별된 비교용 이차전지가 수용되고 상기 비교용 이차전지에 상기 제1 챔버와 동일한 압력을 가하는 제2 챔버; 및 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간의 압력차를 측정하고 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별하는 차압센서를 포함하고, 상기 제2 리크 검사장치는, 검사용 이차전지가 수용되는 제3 챔버; 및 상기 제3 챔버의 내부에 구비되고 상기 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 가스센서를 포함할 수 있다.The leak test facility for secondary batteries of the present invention is a first leak test device that firstly inspects leaks generated in a secondary battery for inspection using a pressure difference, and secondarily detects leaks through a gas included in an electrolyte solution drawn from a secondary battery for inspection. and a second leak tester for inspecting, the first leak tester comprising: a first chamber accommodating a secondary battery for inspection and applying pressure to the secondary battery for inspection; a second chamber accommodating the secondary battery for comparison determined to be a good product and applying the same pressure as that of the first chamber to the secondary battery for comparison; and a differential pressure sensor for measuring a pressure difference between the first chamber and the second chamber and determining that a leak has occurred when the measured pressure value is greater than a set pressure value, wherein the second leak tester includes a secondary battery for inspection a third chamber accommodated therein; and a gas sensor provided inside the third chamber and configured to determine that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas included in an electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery occurs.

상기 제1 챔버는, 검사용 이차전지에 리크가 있으면 검사용 이차전지의 부피가 팽창되거나 또는 축소되면서 압력의 변화가 발생하고, 상기 차압센서는, 압력의 변화가 발생한 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이의 압력차를 측정하게 될 수 있다.In the first chamber, when there is a leak in the secondary battery for inspection, a pressure change occurs as the volume of the secondary battery for inspection expands or contracts, and the differential pressure sensor includes the first chamber and the first chamber where the pressure change occurs. The pressure difference between the two chambers can be measured.

상기 가스센서는, 히팅되면서 활성화되는 산소(O)와, 상기 검사용 이차전지의 리크 부분을 통해 인출되는 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)가 화학반응하면서 물(H2O)과 전자를 방출하고, 방출된 전자의 전기 신호를 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별할 수 있다.The gas sensor emits water (H2O) and electrons through a chemical reaction between oxygen (O) activated while being heated and hydrogen (H2), which is a gas included in the electrolyte solution drawn through the leak portion of the secondary battery for inspection, and , it can be determined that a leak has occurred by detecting the electrical signal of the emitted electrons.

상기 가스센서는, 금속산화물(Metal Oxide) 가스센서로 마련될 수 있다.The gas sensor may be provided as a metal oxide gas sensor.

상기 제1 리크 검사장치에 의해 1차로 리크 검사가 완료된 검사용 이차전지의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하는 세척장치를 더 포함할 수 있다.A cleaning device may be further included to remove foreign substances remaining on the surface of the secondary battery for inspection, which has been primarily subjected to the leak test by the first leak test device.

상기 제2 리크 검사장치는, 상기 가스센서에 검사용 이차전지의 둘레 전체가 노출되도록 검사용 이차전지를 회전시키는 회전부재를 더 포함하며, 상기 가스센서는 상기 검사용 이차전지로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치할 수 있다.The second leak detection device further includes a rotating member for rotating the secondary battery for inspection so that the entire circumference of the secondary battery for inspection is exposed to the gas sensor, and the gas sensor is spaced apart from the secondary battery for inspection by 0.5 to 5 mm. can be placed at a given distance.

본 발명의 이차전지용 리크 검사방법은 압력차를 이용하여 검사용 이차전지에 발생한 리크를 1차로 검사하는 1차 검사단계; 및 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지의 리크를 2차로 검사하되, 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 2차 검사단계를 포함하며, 상기 1차 검사단계는, 검사용 이차전지를 제1 챔버에 수용한 다음, 압력을 가하는 제1 공정; 양품으로 판별된 비교용 이차전지를 제2 챔버에 수용한 다음, 상기 제1 챔버와 동일한 압력을 가하는 제2 공정; 차압센서를 통해 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간의 압력차를 측정하고, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별하는 제1 검사공정을 포함하고, 상기 2차 검사단계는, 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지를 제3 챔버에 수용하는 수용 공정; 및 가스센서를 통해 상기 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학 반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 제2 검사공정을 포함할 수 있다.A leak test method for a secondary battery of the present invention includes a first inspection step of firstly inspecting a leak generated in a secondary battery for inspection using a pressure difference; And a second inspection step of secondly inspecting the leak of the secondary battery for inspection determined to be a good product in the first inspection step, and secondly inspecting the leak through gas contained in the electrolyte solution drawn from the secondary battery for inspection, The first inspection step may include a first process of accommodating a secondary battery for inspection in a first chamber and then applying pressure; a second process of accommodating the secondary battery for comparison determined to be good in a second chamber and then applying the same pressure as that of the first chamber; A first inspection step of measuring a pressure difference between the first chamber and the second chamber through a differential pressure sensor and determining that a leak has occurred when the measured pressure value is greater than a set pressure value, and the second inspection step, an accommodating step of accommodating the secondary battery for inspection, which is determined to be good in the first inspection step, in a third chamber; and a second inspection step of determining that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas included in the electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery occurs through a gas sensor.

상기 제1 검사공정은, 제1 챔버에 수용된 검사용 이차전지에 리크가 있으면, 검사용 이차전지의 부피 팽창하거나 또는 수축되면서 제1 챔버의 압력에 변화가 발생하고, 차압센서가 압력의 변화가 발생한 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 압력차를 측정한 다음, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별할 수 있다.In the first inspection step, when there is a leak in the secondary battery for inspection accommodated in the first chamber, a change in pressure in the first chamber occurs as the volume of the secondary battery for inspection expands or contracts, and the differential pressure sensor detects a change in pressure. After measuring the pressure difference between the generated first chamber and the second chamber, when the measured pressure value is greater than the set pressure value, it can be determined that a leak has occurred.

상기 제2 검사공정은, 상기 가스센서를 히팅하면, 상기 가스센서가 활성화되면서 산소(O)가 발생하고, 상기 산소(O)와 검사용 이차전지로부터 인출된 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)가 화학반응하면서 물(H2O)과 전자를 방출하며, 방출된 전자의 전기 신호를 가스센서가 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별할 수 있다.In the second inspection process, when the gas sensor is heated, oxygen (O) is generated as the gas sensor is activated, and hydrogen (H2 ) emits water (H2O) and electrons during a chemical reaction, and when the gas sensor detects the electrical signal of the emitted electrons, it can be determined that a leak has occurred.

상기 1차 검사단계와 상기 2차 검사단계 사이에는 1차 검사단계를 통과한 검사용 이차전지의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하기 위한 세척단계를 더 포함할 수 있다.Between the first inspection step and the second inspection step, a washing step for removing foreign substances remaining on the surface of the secondary battery for inspection that has passed the first inspection step may be further included.

상기 2차 검사단계에서 가스센서는 검사용 이차전지로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치할 수 있다.In the secondary inspection step, the gas sensor may be disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the secondary battery for inspection.

상기 2차 검사단계는, 상기 검사용 이차전지를 회전시켜서 상기 검사용 이차전지의 둘레 전체를 가스센서에 노출시키는 공정을 더 포함할 수 있다.The secondary inspection step may further include a process of exposing an entire circumference of the secondary battery for inspection to a gas sensor by rotating the secondary battery for inspection.

상기 2차 검사단계는, 10~20초간 검사를 진행할 수 있다.In the second inspection step, the inspection may proceed for 10 to 20 seconds.

본 발명의 이차전지 제조방법은 이차전지용 리크 검사방법을 포함할 수 있다.The secondary battery manufacturing method of the present invention may include a leak test method for a secondary battery.

본 발명의 이차전지용 리크 검사설비는 제1 리크 검사장치, 세척장치 및 제2 리크 검사장치를 포함함으로써 이차전지에 발생한 리크를 정확하게 판별할 수 있고, 그 결과 불량 이차전지가 생산되는 것을 방지할 수 있다.The leak test facility for secondary batteries of the present invention includes a first leak test device, a cleaning device, and a second leak test device, so that leaks occurring in the secondary battery can be accurately determined, and as a result, defective secondary batteries can be prevented from being produced. there is.

도 1은 본 발명의 원통형 이차전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 버튼형 이차전지를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비를 대략적으로 도시한 배치도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 리크 검사장치를 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 리크 검사장치를 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 리크 검사장치의 화학반응 상태를 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세척장치를 나타낸 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a cross-sectional view showing a cylindrical secondary battery of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a button-type secondary battery of the present invention.
3 is a layout view schematically showing a leak test facility for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
4 is an explanatory view showing a first leak test device according to a first embodiment of the present invention.
5 is an explanatory diagram showing a second leak detection device according to a first embodiment of the present invention.
6 is an explanatory view showing the chemical reaction state of the second leak tester according to the first embodiment of the present invention.
7 is an explanatory view showing a washing device according to a first embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method for inspecting leakage for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a secondary battery manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

[본 발명의 이차전지][Secondary battery of the present invention]

도 1은 본 발명의 캔형 이차전지를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 버튼형 이차전지를 도시한 단면도이다. 한편, 캔형 이차전지와 버튼형 이차전지는 유사한 구조를 가지기에 동일한 구성부호를 사용하여 설명한다.1 is a cross-sectional view showing a can-type secondary battery of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a button-type secondary battery of the present invention. Meanwhile, since the can-type secondary battery and the button-type secondary battery have similar structures, they will be described using the same configuration numerals.

본 발명의 이차전지는 원통형 이차전지와 파우치형 이차전지로 분리되며, 상기 원통형 이차전지는 캔형 이차전지와 버튼형 이차전지로 분리된다.The secondary battery of the present invention is divided into a cylindrical secondary battery and a pouch-type secondary battery, and the cylindrical secondary battery is divided into a can-type secondary battery and a button-type secondary battery.

즉, 캔형 이차전지(10)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(11), 전극조립체(11)와 전해액을 수용하는 캔(12), 캔(12)의 개구부에 실장되는 캡조립체(13)를 포함한다. 그리고 전극조립체는 분리막을 개재한 상태로 양극과 음극이 교대로 배치되는 구조를 가진다.That is, as shown in FIG. 1, the can-type secondary battery 10 includes an electrode assembly 11, a can 12 accommodating the electrode assembly 11 and the electrolyte, and a cap assembly mounted in the opening of the can 12. (13). In addition, the electrode assembly has a structure in which an anode and a cathode are alternately disposed with a separator interposed therebetween.

그리고 버튼형 이차전지(10)는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(11), 전극조립체(11)와 전해액을 수용하는 캔(12), 및 캔의 개구부에 실장되는 캡조립체(13)를 포함한다. 그리고 전극조립체는 분리막을 개재한 상태로 양극과 음극이 교대로 배치되는 구조를 가진다.And, as shown in FIG. 2, the button-type secondary battery 10 includes an electrode assembly 11, a can 12 accommodating the electrode assembly 11 and the electrolyte, and a cap assembly 13 mounted in the opening of the can. includes In addition, the electrode assembly has a structure in which an anode and a cathode are alternately disposed with a separator interposed therebetween.

여기서 원통형 이차전지(이하, 이차전지라 함)는 캡과 캔의 조립 공정(용접, 클램프 및 열 융착)에서 리크(leak) 부위가 다수 발생할 수 있으며, 상기 이차전지에 발생한 리크를 검사하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비가 사용된다.Here, the cylindrical secondary battery (hereinafter referred to as the secondary battery) may have a number of leaks in the cap and can assembly process (welding, clamping, and thermal fusion). A leak test facility for a secondary battery according to a first embodiment of the invention is used.

특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 원통형 이차전지뿐만 아니라 크기가 작은 버튼형 이차전지에 발생한 리크까지 정확하게 검사할 수 있으며, 그 결과 검사 정확도를 높일 수 있다.In particular, the leak test facility for secondary batteries according to the first embodiment of the present invention can accurately inspect not only cylindrical secondary batteries but also leaks in small-sized button-type secondary batteries, and as a result, inspection accuracy can be improved.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a leak test facility for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

한편, 본 발명에서는 버튼형 이차전지를 하나의 실시예로 설명한다. 그리고 리크를 검사하기 위기 위한 이차전지는 검사용 이차전지(10)라 하고, 양품으로 판별된 이차전지는 비교용 이차전지(20)라 한다.Meanwhile, in the present invention, a button-type secondary battery will be described as one embodiment. In addition, the secondary battery for inspecting the leak is referred to as the secondary battery 10 for inspection, and the secondary battery determined to be good is referred to as the secondary battery 20 for comparison.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비][Leak inspection equipment for secondary batteries according to the first embodiment of the present invention]

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비를 대략적으로 도시한 배치도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 리크 검사장치를 나타낸 설명도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 리크 검사장치를 나타낸 설명도이다.3 is a layout view schematically showing a leak test facility for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention. 4 is an explanatory view showing a first leak test device according to a first embodiment of the present invention. 5 is an explanatory diagram showing a second leak detection device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지에 발생한 리크를 검사하기 위한 것이다. 정확하게는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 이차전지에 포함된 캔과 캡 사이의 결합 부분에 발생한 리크를 검사하기 위한 것이다.A leak test facility for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention As shown in FIGS. 3 to 5 , it is for inspecting leakage occurring in the secondary battery. Specifically, the leak test facility for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention is for inspecting a leak generated in a joint between a can and a cap included in a secondary battery.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 제1 리크 검사장치(100), 제2 리크 검사장치(200)를 포함한다. That is, the leak test facility for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention includes a first leak test device 100 and a second leak test device 200.

여기서 제1 리크 검사장치(100)는 이차전지에 발생한 큰 리크 검사에 적합하고, 제2 리크 검사장치(200)는 이차전지에 발생한 작은 리크 검사에 적합하다. Here, the first leak test device 100 is suitable for inspecting large leaks occurring in secondary batteries, and the second leak test device 200 is suitable for inspecting small leaks occurring in secondary batteries.

제1 리크 검사장치1st leak inspection device

제1 리크 검사장치(100)는 도 3을 참조하면, 압력차를 이용하여 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크를 1차로 검사하기 위한 것이다.Referring to FIG. 3 , the first leak test device 100 is for primarily inspecting leaks occurring in the secondary battery 10 for inspection using a pressure difference.

즉, 제1 리크 검사장치(100)는 제1 챔버(110), 제2 챔버(120), 차압센서(130)를 포함한다.That is, the first leak detection device 100 includes a first chamber 110, a second chamber 120, and a differential pressure sensor 130.

상기 제1 챔버(110)는 검사용 이차전지(10)가 수용되는 수용공간을 가지고, 상기 수용공간에 수용된 상기 검사용 이차전지(10)에 압력을 가하는 구조를 가진다.The first chamber 110 has an accommodation space in which the secondary battery 10 for inspection is accommodated, and has a structure in which pressure is applied to the secondary battery 10 for inspection accommodated in the accommodation space.

상기 제2 챔버(120)는 양품으로 판별된 비교용 이차전지(20)가 수용되는 수용공간을 가지고, 상기 수용공간에 수용된 비교용 이차전지(20)에 압력을 가하는 구조를 가진다.The second chamber 120 has a structure in which a secondary battery 20 for comparison, determined as a non-defective product, is accommodated therein, and pressure is applied to the secondary battery 20 for comparison accommodated in the accommodation space.

여기서 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 동일한 압력으로 검사용 이차전지(10)와 비교용 이차전지(20)에 압력을 가하게 된다.Here, the first chamber 110 and the second chamber 120 apply pressure to the secondary battery 10 for inspection and the secondary battery 20 for comparison with the same pressure.

제1예로, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 수용공간에 공기를 주입함에 따라 발생하는 가압력으로 검사용 이차전지(10)와 비교용 이차전지(20)에 압력을 가할 수 있다. 이때 수용공간의 공기압은 1~10bar일 수 있다.As a first example, the first chamber 110 and the second chamber 120 can apply pressure to the secondary battery 10 for inspection and the secondary battery 20 for comparison with a pressing force generated by injecting air into the accommodation space. there is. At this time, the air pressure in the accommodation space may be 1 to 10 bar.

여기서 제1 챔버(110)에 수용된 검사용 이차전지(10)에 리크가 없을 경우, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 동일한 압력을 유지하게 된다.Here, when there is no leak in the secondary battery 10 for inspection accommodated in the first chamber 110, the first chamber 110 and the second chamber 120 maintain the same pressure.

만약에 제1 챔버(110)에 수용된 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우, 가압력에 의해 검사용 이차전지(10)의 부피가 줄어들게 되고, 이에 따라 제1 챔버(110) 내부의 압력이 감소하며, 그 결과 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 압력차가 발생한다.If there is a leak in the secondary battery 10 for inspection accommodated in the first chamber 110, the volume of the secondary battery 10 for inspection is reduced by the applied pressure, and accordingly, the pressure inside the first chamber 110 This decreases, and as a result, a pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber 120 occurs.

제2예로, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 수용공간의 공기를 배출함에 따라 발생하는 진공력으로 검사용 이차전지(10)와 비교용 이차전지(20)에 압력을 가할 수 있다. 이때 수용공간의 진공압은 -1bar일 수 있다.As a second example, the first chamber 110 and the second chamber 120 apply pressure to the secondary battery 10 for inspection and the secondary battery 20 for comparison with vacuum force generated by discharging air in the accommodation space. can At this time, the vacuum pressure of the receiving space may be -1 bar.

여기서 제1 챔버(110)에 수용된 검사용 이차전지(10)에 리크가 없을 경우, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 동일한 압력을 유지하게 된다.Here, when there is no leak in the secondary battery 10 for inspection accommodated in the first chamber 110, the first chamber 110 and the second chamber 120 maintain the same pressure.

만약에 제1 챔버(110)에 수용된 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우, 진공력에 의해 검사용 이차전지(10)의 부피가 늘어나게 되고, 이에 따라 제1 챔버(110) 내부의 압력이 상승하며, 그 결과 제1 챔버(110)와 제2 챈버는 압력차가 발생한다.If there is a leak in the secondary battery 10 for inspection accommodated in the first chamber 110, the volume of the secondary battery 10 for inspection is increased by the vacuum force, and accordingly, the inside of the first chamber 110 The pressure rises, and as a result, a pressure difference occurs between the first chamber 110 and the second chamber.

차압센서(130)는 제1 챔버(110)와 제2 챈버의 압력차를 감지하며, 이에 따라 검사용 이차전지에 리크가 발생하였는지 판별하기 위한 것이다. The differential pressure sensor 130 detects a pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber, and accordingly determines whether leakage occurs in the secondary battery for inspection.

즉, 차압센서(130)는 상기 제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120)를 연결하는 연결관 상에 구비되고, 상기 제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120) 간의 압력차를 측정하며, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별한다.That is, the differential pressure sensor 130 is provided on a connection pipe connecting the first chamber 110 and the second chamber 120, and the pressure between the first chamber 110 and the second chamber 120 is The difference is measured, and if the measured pressure value is greater than the set pressure value, it is determined that a leak has occurred.

한편, 차압센서(differential pressure sensor)는 압력의 차를 측정하는 센서를 말한다. 즉, 차압센서(130)는 수압요소인 다이어프램이나 밸로즈의 양쪽에 압력을 도입하는 방식으로 압력차를 측정한다.Meanwhile, a differential pressure sensor refers to a sensor that measures a difference in pressure. That is, the differential pressure sensor 130 measures the pressure difference by introducing pressure to both sides of the diaphragm or bellows, which are pressure receiving elements.

이와 같은 구성을 가진 제1 리크 검사장치(100)는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)에 검사용 이차전지(10)와 비교용 이차전지(20)를 각각 수용한 다음, 검사용 이차전지(10)와 비교용 이차전지(20)에 동일한 압력을 가압한다. 이때 검사용 이차전지(10)에 리크가 없을 경우 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 동일한 압력을 유지하고, 차압센서(130)는 거의 0에 가까운 상기 제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120) 간의 압력차를 측정하며, 측정한 압력값이 설정 압력값 보다 작기 때문에 양품으로 판별한다. 한편, 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우 제1 챔버(110)의 압력 변화로 인해 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이의 압력차가 크게 발생하고, 차압센서(130)는 상기 제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120) 간의 압력차를 측정하며, 측정한 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별한다.The first leak test apparatus 100 having such a configuration accommodates the secondary battery 10 for inspection and the secondary battery 20 for comparison in the first chamber 110 and the second chamber 120, respectively, and then inspects the secondary battery 10 for comparison. The same pressure is applied to the secondary battery 10 and the secondary battery 20 for comparison. At this time, when there is no leak in the secondary battery 10 for inspection, the first chamber 110 and the second chamber 120 maintain the same pressure, and the differential pressure sensor 130 closes the first chamber 110 to almost zero. The pressure difference between the and the second chamber 120 is measured, and since the measured pressure value is smaller than the set pressure value, it is determined as a good product. On the other hand, when there is a leak in the secondary battery 10 for inspection, a large pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber 120 occurs due to a pressure change in the first chamber 110, and the differential pressure sensor 130 ) measures the pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber 120, and when the measured pressure value is greater than the set pressure value, it is determined that a leak has occurred.

따라서 제1 리크 검사장치(100)는 압력차를 이용하여 이차전지에 발생한 리크를 정확하게 검사할 수 있고, 그 결과 불량 이차전지가 제품화되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the first leak detection device 100 can accurately test leaks occurring in the secondary battery using the pressure difference, and as a result, it is possible to prevent defective secondary batteries from being commercialized.

제2 리크 검사장치2nd leak test device

제2 리크 검사장치(200)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크로부터 인출된 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 것이다.As shown in FIG. 4 , the second leak detection device 200 secondarily inspects the leak through the gas contained in the electrolyte solution extracted from the leak generated in the secondary battery 10 for inspection.

즉, 제2 리크 검사장치(200)는 제3 챔버(210), 가스센서(220) 및 회전부재(230)를 포함한다.That is, the second leak detection device 200 includes a third chamber 210, a gas sensor 220 and a rotating member 230.

제3 챔버(210)는 검사용 이차전지(10)를 수용하는 밀폐 공간을 가진다. 즉, 제3 챔버(210)는 가스센서(220)가 검사용 이차전지(10)로부터 인출되는 전해액을 보다 정확하게 감지할 수 있게 밀폐 공간을 가진다.The third chamber 210 has an airtight space accommodating the secondary battery 10 for inspection. That is, the third chamber 210 has a sealed space so that the gas sensor 220 can more accurately detect the electrolyte drawn from the secondary battery 10 for inspection.

가스센서(220)는 상기 제3 챔버(210) 내부에 구비되고, 상기 검사용 이차전지(10)로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별한다.The gas sensor 220 is provided inside the third chamber 210 and determines that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas included in the electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery 10 occurs.

즉, 가스센서(220)는 히팅되면서 활성화되는 산소(O)를 발생시키는데, 이때 상기 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우 리크를 통해 인출되는 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)와 산소(O)가 화학반응을 하면서 물(H2O)과 전자를 방출한다. 여기서 가스센서(220)가 방출된 전자의 전기 신호를 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별한다.That is, the gas sensor 220 generates oxygen (O) that is activated while being heated. At this time, when there is a leak in the secondary battery 10 for inspection, hydrogen (H2), which is a gas included in the electrolyte solution drawn through the leak, and Oxygen (O) undergoes a chemical reaction to release water (H2O) and electrons. Here, when the gas sensor 220 detects the electrical signal of the emitted electrons, it is determined that a leak has occurred.

한편, 상기 가스센서(220)는, 금속산화물(Metal Oxide) 가스센서로 마련될 수 있다.Meanwhile, the gas sensor 220 may be provided as a metal oxide gas sensor.

한편, 제2 리크 검사장치(200)는 제3 챔버(210)에 수용된 검사용 이차전지(10)를 회전시키는 회전부재(230)를 더 포함한다. Meanwhile, the second leak test apparatus 200 further includes a rotation member 230 for rotating the secondary battery 10 for inspection accommodated in the third chamber 210 .

상기 회전부재(230)는 제3 챔버(210)의 바닥면에 배치되는 고정판과, 고정판의 상면에 회전 가능하게 구비되고 검사용 이차전지(10)가 배치되는 회전판, 상기 회전판을 통해 검사용 이차전지(10)를 회전시키는 구동모터를 포함한다. 이에 따라 이차전지의 둘레면 전체를 가스센서(220)에 노출시킬 수 있고, 그 결과 리크 검사 정확도를 높일 수 있다.The rotating member 230 includes a fixing plate disposed on the bottom surface of the third chamber 210, a rotating plate rotatably provided on the upper surface of the fixing plate and having the secondary battery 10 for inspection disposed thereon, and a secondary battery for inspection through the rotating plate. A drive motor for rotating the battery 10 is included. Accordingly, the entire circumferential surface of the secondary battery can be exposed to the gas sensor 220, and as a result, the accuracy of the leak test can be increased.

특히 회전부재(230)는 검사용 이차전지(10)를 회전시킴으로써 이차전지에 발생한 리크로 전해액의 인출력을 높일 수 있다. In particular, by rotating the secondary battery 10 for inspection, the rotating member 230 can increase the withdrawal force of the electrolyte due to the leakage generated in the secondary battery.

한편, 상기 가스센서(220)는 상기 검사용 이차전지(10)의 측부에 0.5~5mm 이격된 거리에 배치할 수 있다. 바람직하게는 1mm 이격된 거리에 배치할 수 있다. 여기서 가스센서(220)가 상기 검사용 이차전지(10)의 측부로부터 0.5mm이하로 이격될 경우 검사용 이차전지(10) 회전시 검사용 이차전지(10)와 가스센서(220)의 접촉이 발생할 수 있다. 그리고 가스센서(220)가 상기 검사용 이차전지(10)의 측부로부터 5mm 이상으로 이격될 경우 가스와 산소의 결합반응이 원활하게 이루어지지 못하면서, 정확한 리크의 검사를 진행할 수 없다.Meanwhile, the gas sensor 220 may be disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the side of the secondary battery 10 for inspection. Preferably, it can be arranged at a distance of 1 mm apart. Here, when the gas sensor 220 is spaced 0.5 mm or less from the side of the secondary battery 10 for inspection, contact between the secondary battery 10 for inspection and the gas sensor 220 occurs when the secondary battery 10 for inspection rotates. can happen In addition, when the gas sensor 220 is spaced apart by 5 mm or more from the side of the secondary battery 10 for inspection, a coupling reaction between gas and oxygen is not smoothly performed, and leak test cannot be performed accurately.

이와 같은 구성을 가진 제2 리크 검사장치(200)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 검사용 이차전지(10)를 제3 챔버(210)에 수용한 다음, 검사용 이차전지(10)에 근접되게 가스센서(220)를 배치한다. 다음으로 가스센서(220)를 히팅하여 산소(O)를 발생시킨 다음, 회전부재(230)를 통해 검사용 이차전지(10)를 설정시간 동안 회전시킨다. 여기서 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우 리크를 통해 전해액이 인출되는데, 이때 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)와 가스센서(220)에서 발생한 산소(O)가 화학반응을 하면서 물(H2O)과 전자를 방출하고, 가스센서(220)가 방출된 전자의 전기 신호를 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별한다.As shown in FIG. 6, the second leak test apparatus 200 having such a configuration accommodates the secondary battery 10 for inspection in the third chamber 210, and then puts the secondary battery 10 for inspection. Arrange the gas sensor 220 in close proximity. Next, the gas sensor 220 is heated to generate oxygen (O), and then the secondary battery 10 for inspection is rotated for a set time through the rotating member 230 . Here, when there is a leak in the secondary battery 10 for inspection, the electrolyte solution is drawn out through the leak. (H2O) and electrons are emitted, and when the gas sensor 220 detects an electrical signal of the emitted electrons, it is determined that a leak has occurred.

따라서 제2 리크 검사장치(200)는 이차전지에서 인출된 전해액을 통해 리크 발생여부를 2차로 판별할 수 있다.Accordingly, the second leak detection device 200 may secondarily determine whether or not leakage occurs through the electrolyte solution withdrawn from the secondary battery.

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 제1 리크 검사장치(100)에서 제2 검사장치로 검사용 이차전지(10)를 이동시키기 전에 검사용 이차전지(10)에 남아 있는 이물질, 즉 전해액을 제거하기 위해 세척공정을 진행한다. 이때 세척장치(300)를 사용한다.The leak test facility for secondary batteries according to the first embodiment of the present invention is to check the secondary battery 10 remaining in the secondary battery 10 for inspection before moving the secondary battery 10 from the first leak test device 100 to the second inspection device. A cleaning process is performed to remove foreign substances, that is, the electrolyte. At this time, the washing device 300 is used.

세척장치cleaning device

세척장치(300)는 도 7을 참조하면, 검사용 이차전지(10)의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하기 위한 것이다.Referring to FIG. 7 , the washing device 300 is for removing foreign substances remaining on the surface of the secondary battery 10 for inspection.

한편, 이차전지의 조립단계에는 이차전지의 내부에 전해액을 주입하는 공정이 포함되어 있다. 이때 이차전지의 표면에 전해액이 묻어서 남아 있을 수 있다. 여기서 제2 리크 검사장치(200)는 전해액에 반응하여 검사하는 것으로, 검사용 이차전지(10)의 표면에 전해액이 남아 있을 경우 검사 오류가 발생할 수 있다.Meanwhile, the assembling step of the secondary battery includes a process of injecting an electrolyte solution into the secondary battery. At this time, the electrolyte may remain on the surface of the secondary battery. Here, the second leak test device 200 tests in response to the electrolyte, and if the electrolyte remains on the surface of the secondary battery 10 for inspection, an inspection error may occur.

따라서 세척장치(300)는 물을 이용하여 검사용 이차전지(10)를 세척함으로써 검사용 이차전지(10)에 남아 있는 전해액을 제거할 수 있고, 그 결과 제2 리크 검사장치(200)를 통한 리크 검사시 검사 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the cleaning device 300 can remove the electrolyte solution remaining in the secondary battery 10 for inspection by washing the secondary battery 10 for inspection using water, and as a result, the second leak inspection device 200 It is possible to prevent inspection errors from occurring during leak inspection.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비는 제1 리크 검사장치(100), 제2 리크 검사장치(200), 및 세척장치(300)를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 이차저지에 발생한 리크를 정확하게 검사할 수 있다.The leak test facility for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention having the above structure is characterized in that it includes a first leak test device 100, a second leak test device 200, and a cleaning device 300. have Due to this feature, it is possible to accurately inspect the leak occurring in the secondary block.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사설비를 이용한 검사방법을 설명한다.Hereinafter, an inspection method using the secondary battery leak inspection facility according to the first embodiment of the present invention will be described.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법][Leak inspection method for secondary battery according to the first embodiment of the present invention]

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method for inspecting leakage for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법은 압력을 이용하여 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크를 1차로 검사하는 1차 검사단계; 및 1차 검사단계를 통과한 검사용 이차전지(10)의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하기 위한 세척단계, 및 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)의 리크를 2차로 검사하되, 검사용 이차전지(10)로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 2차 검사단계를 포함한다.A leak test method for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention includes a first inspection step of firstly inspecting a leak generated in a secondary battery 10 for inspection using pressure; and a washing step to remove foreign substances remaining on the surface of the secondary battery 10 for inspection that has passed the first inspection step, and the leakage of the secondary battery 10 for inspection determined to be good in the first inspection step. Inspecting, but including a second inspection step of secondarily inspecting the leak through the gas included in the electrolyte solution withdrawn from the secondary battery 10 for inspection.

1차 검사단계1st inspection step

1차 검사단계는 압력차를 이용하여 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크를 1차로 검사한다. 여기서 1차 검사단계에는 제1 리크 검사장치(100)가 사용되고, 제1 리크 검사장치(100)는 제1 챔버(110), 제2 챔버(120), 및 차압센서(130)를 포함한다.In the first inspection step, a leak generated in the secondary battery 10 for inspection is first inspected using a pressure difference. Here, the first leak test device 100 is used in the first inspection step, and the first leak test device 100 includes a first chamber 110, a second chamber 120, and a differential pressure sensor 130.

즉, 1차 검사단계는 제1 공정, 제2 공정 및 제1 검사공정을 포함한다.That is, the first inspection step includes a first process, a second process, and a first inspection process.

상기 제1 공정은 검사용 이차전지(10)를 제1 챔버(110)에 수용한 다음 압력을 가한다.In the first process, the secondary battery 10 for inspection is accommodated in the first chamber 110 and then pressure is applied.

상기 제2 공정은 양품으로 판별된 비교용 이차전지(20)를 제2 챔버(120)에 수용한 다음 상기 제1 챔버(110)와 동일한 압력을 가한다.In the second process, the secondary battery 20 for comparison determined to be good is accommodated in the second chamber 120 and then the same pressure as that of the first chamber 110 is applied.

여기서 제1 공정은 제1 챔버(110)에 수용된 검사용 이차전지(10)에 리크가 없을 경우 제1 챔버(110)는 제2 챔버(120)와 동일한 압력을 유지한다. 만약에 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우 검사용 이차전지(10)의 부피가 팽창하거나 또는 축소되면서 제1 챔버(110)의 압력에 변화가 발생한다.Here, in the first process, when there is no leak in the secondary battery 10 for inspection accommodated in the first chamber 110, the first chamber 110 maintains the same pressure as the second chamber 120. If there is a leak in the secondary battery 10 for inspection, the pressure of the first chamber 110 changes as the volume of the secondary battery 10 for inspection expands or contracts.

제1 검사공정은 차압센서(130)를 통해 상기 제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120) 간의 압력차를 측정하고, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별한다. 여기서 검사용 이차전지(10)에 리크가 없을 경우 측정 압력값이 설정 압력값 보다 작게 되고, 그 결과 리크가 없는 것으로 판별한다. 만약에 검사용 이차전지(10)에 리크가 있을 경우 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이의 압력차가 크게 발생함에 따라 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별한다.In the first inspection process, the pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber 120 is measured through the differential pressure sensor 130, and when the measured pressure value is greater than the set pressure value, it is determined that a leak has occurred. Here, when there is no leakage in the secondary battery 10 for inspection, the measured pressure value becomes smaller than the set pressure value, and as a result, it is determined that there is no leakage. If there is a leak in the secondary battery 10 for inspection, as the pressure difference between the first chamber 110 and the second chamber 120 is large, if the measured pressure value is greater than the set pressure value, it is determined that the leak has occurred. .

세척단계 washing step

세척단계는 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)를 세척하기 위한 것이다. 이때 세척장치(300)를 사용한다.The washing step is for washing the secondary battery 10 for inspection, which is judged to be a good product in the first inspection step. At this time, the washing device 300 is used.

즉, 세척단계는 세척장치(300)를 이용하여 검사용 이차전지(10)의 표면에 남아 있는 이물질, 즉 전해액을 제거한다. That is, in the cleaning step, foreign substances remaining on the surface of the secondary battery 10 for inspection are removed using the cleaning device 300 , that is, the electrolyte.

2차 검사단계2nd inspection step

2차 검사단계는 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)의 리크를 2차로 검사하되, 검사용 이차전지(10)로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사한다. 여기서 2차 검사단계에는 제2 리크 검사장치(200)가 사용되고, 제2 리크 검사장치(200)는 제3 챔버(210), 가스센서(220) 및 회전부재(230)를 포함한다.In the second inspection step, the leak of the inspection secondary battery 10 determined as a good product in the first inspection step is secondly inspected, and the leak is secondarily inspected through the gas included in the electrolyte solution withdrawn from the inspection secondary battery 10. Inspect. Here, in the second inspection step, the second leak inspection device 200 is used, and the second leak inspection device 200 includes a third chamber 210, a gas sensor 220, and a rotating member 230.

즉, 2차 검사단계는, 수용공정, 회전공정, 제2 검사공정을 포함한다.That is, the secondary inspection step includes an accommodation process, a rotation process, and a second inspection process.

수용공정은 1차 검사단계에서 양품으로 판별되고, 세척공정을 통과한 검사용 이차전지(10)를 제3 챔버(210)에 수용한다. 이때 검사용 이차전지(10)를 회전부재(230)에 배치하고, 가스센서(220)를 검사용 이차전지(10)로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치한다. 즉, 가스센서(220)는 이차전지의 캔과 캡의 결합 부위로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치한다.In the accommodating process, the secondary battery 10 for inspection, which is judged to be a good product in the first inspection step and has passed the cleaning process, is accommodated in the third chamber 210 . At this time, the secondary battery 10 for inspection is disposed on the rotating member 230, and the gas sensor 220 is disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the secondary battery 10 for inspection. That is, the gas sensor 220 is disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the junction between the can and the cap of the secondary battery.

회전공정은 도 4에서 보았을 때 상기 검사용 이차전지(10)를 중심축을 기준으로 좌우로 회전시킨다. 그러면 이차전지의 둘레 전체가 가스센서(220)에 노출되고, 그 결과 가스센서(220)를 통해 검사용 이차전지(10)의 둘레 전체에 발생한 리크를 검사할 수 있다. 특히 회전공정은 이차전지에 리크가 있다면 전해액의 인출을 증대시킬 수 있다.In the rotation process, as seen in FIG. 4 , the secondary battery 10 for inspection is rotated left and right with respect to a central axis. Then, the entire circumference of the secondary battery is exposed to the gas sensor 220, and as a result, leaks occurring around the entire circumference of the secondary battery 10 for inspection can be inspected through the gas sensor 220. In particular, the rotation process can increase the withdrawal of the electrolyte if there is a leak in the secondary battery.

제2 검사공정은 가스센서(220)를 통해 상기 검사용 이차전지(10)로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학 반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별한다.In the second inspection step, it is determined that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas included in the electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery 10 occurs through the gas sensor 220 .

즉, 제2 검사공정은 상기 가스센서(220)를 히팅하면, 상기 가스센서(220)가 활성화되면서 산소(O)가 발생하고, 상기 산소(O)와 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크로부터 인출된 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)가 화학반응하면서 물(H2O)과 전자를 방출한다. 즉, 전해액에 포함된 가스 성분은 H2, CO2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8가 있고, 그 중 H2와 O가 반응하면서 전자를 방출하고, 그 전자를 가스센서(220)가 감지할 경우 리크가 발생한 것으로 판별한다.That is, in the second inspection process, when the gas sensor 220 is heated, the gas sensor 220 is activated and oxygen (O) is generated, and a leak occurs between the oxygen (O) and the secondary battery 10 for inspection. Hydrogen (H2), a gas included in the electrolyte solution drawn from the chemical reaction, releases water (H2O) and electrons. That is, gas components included in the electrolyte include H2, CO2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, and C3H8, and among them, H2 and O react to emit electrons, and the gas sensor 220 detects the electrons. It is determined that a leak has occurred.

한편, 가스센서(220)는 금속산화물(Metal Oxide) 가스센서(220)로 마련될 수 있다.Meanwhile, the gas sensor 220 may be provided as a metal oxide gas sensor 220 .

한편, 2차 검사단계는 10~20초간 진행될 수 있고, 바람직하게는 14 초간 진행될 수 있다.Meanwhile, the second inspection step may be performed for 10 to 20 seconds, preferably for 14 seconds.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법은 이차전지에 리크가 발생하였는지 정확히 검사할 수 있다.Therefore, the leak test method for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention can accurately inspect whether leakage has occurred in the secondary battery.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가진 구성에 대해 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing other embodiments of the present invention, the same configuration numerals are used for configurations having the same functions as those of the above-described embodiment, and redundant descriptions are omitted.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법][Secondary battery manufacturing method according to the second embodiment of the present invention]

도 9은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a secondary battery manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 앞에서 설명한 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법을 포함한다.The secondary battery manufacturing method according to the second embodiment of the present invention includes the leak test method for a secondary battery according to the first embodiment described above.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 검사용 이차전지 조립단계, 검사용 이차전지의 전해액 주입단계, 검사용 이차전지의 용접단계, 검사용 이차전지의 1차 리크 검사단계, 검사용 이차전지의 세척단계, 검사용 이차전지의 2차 리크 검사단계, 및 검사용 이차전지의 불량 검사단계를 포함한다.That is, as shown in FIG. 9 , the secondary battery manufacturing method according to the second embodiment of the present invention includes assembling the secondary battery for inspection, injecting electrolyte into the secondary battery for inspection, welding the secondary battery for inspection, and inspecting the secondary battery. It includes a primary leak inspection step of the secondary battery for inspection, a cleaning step for the secondary battery for inspection, a secondary leak inspection step for the secondary battery for inspection, and a defective inspection step for the secondary battery for inspection.

검사용 이차전지 조립단계는 전극조립체을 캔에 수용한 다음, 캔의 개구부에 캡조립체를 조립한다. 그러면 검사용 이차전지(10)가 조립된다.In the assembling of the secondary battery for inspection, the electrode assembly is accommodated in the can, and then the cap assembly is assembled to the opening of the can. Then, the secondary battery 10 for inspection is assembled.

검사용 이차전지의 전해액 주입단계는 검사용 이차전지(10)의 내부에 전해액을 주입하여 전극조립체에 함침시킨다.In the step of injecting the electrolyte into the secondary battery for inspection, the electrolyte is injected into the secondary battery 10 for inspection and impregnated into the electrode assembly.

검사용 이차전지의 용접단계는 캔과 캡조립체의 결합 부분을 용접하여 밀봉한다.In the welding step of the secondary battery for inspection, a joint between the can and the cap assembly is welded and sealed.

검사용 이차전지의 1차 리크 검사단계는 압력차를 이용하여 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크를 1차로 검사한다. 한편, 검사용 이차전지(10)의 1차 리크 검사단계는 앞에서 설명한 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법의 1차 검사단계와 동일하며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.In the primary leak test step of the secondary battery for inspection, the leak generated in the secondary battery 10 for inspection is firstly inspected using the pressure difference. Meanwhile, the first leak test step of the secondary battery 10 for inspection is the same as the first test step of the leak test method for a secondary battery according to the first embodiment described above, and therefore, overlapping descriptions are omitted.

검사용 이차전지의 세척단계는 1차 리크 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)를 세척하여 검사용 이차전지(10)에 남아 있는 전해액을 제거한다. 한편, 검사용 이차전지의 세척단계는 앞에서 설명한 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법의 세척단계와 동일하며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.In the washing step of the secondary battery for inspection, the secondary battery 10 for inspection determined to be a good product in the first leak inspection step is washed to remove the remaining electrolyte from the secondary battery 10 for inspection. Meanwhile, the washing step of the secondary battery for inspection is the same as the washing step of the leak test method for a secondary battery according to the first embodiment described above, and therefore, overlapping descriptions are omitted.

검사용 이차전지의 2차 리크 검사단계는 1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)의 리크를 2차로 검사하되, 검사용 이차전지(10)에 발생한 리크로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사한다. 한편, 앞에서 설명한 제1 실시예에 따른 이차전지용 리크 검사방법의 2차 검사단계와 동일하며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.In the secondary leak inspection step of the secondary battery for inspection, the leak of the secondary battery 10 for inspection, which was determined to be a good product in the first inspection step, is secondarily inspected, and the electrolyte drawn from the leak generated in the secondary battery 10 for inspection Check for leaks a second time with the included gas. Meanwhile, it is the same as the secondary inspection step of the leakage inspection method for a secondary battery according to the first embodiment described above, and therefore, overlapping descriptions are omitted.

검사용 이차전지의 불량 검사단계는 2차 리크 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지(10)를 투시촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사용 이차전지(10)의 불량 여부를 검사한다. 즉, 전극조립체의 접힘여부, 캔의 변형 여부 등을 검사한다.In the defect inspection step of the secondary battery for inspection, the secondary battery 10 for inspection determined to be good in the secondary leak inspection step is fluoroscopically photographed, and whether the secondary battery 10 for inspection is defective is inspected through the photographed image. That is, whether the electrode assembly is folded or not, whether the can is deformed, etc. is inspected.

따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 리크가 없는 이차전지를 제조할 수 있다.Therefore, the secondary battery manufacturing method according to the second embodiment of the present invention can manufacture a leak-free secondary battery.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the above detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are possible.

10: 검사용 이차전지
11: 전극조립체
12: 캔
13: 캡
20: 비교용 이차전지
100: 제1 리크 검사장치
110; 제1 챔버
120: 제2 챔버
130: 차압센서
200: 제2 리크 검사장치
210: 제3 챔버
220: 가스센서
230: 회전부재
300: 세척장치10: secondary battery for inspection
11: electrode assembly
12: Can
13: cap
20: secondary battery for comparison
100: first leak test device
110; first chamber
120: second chamber
130: differential pressure sensor
200: second leak test device
210: third chamber
220: gas sensor
230: rotating member
300: cleaning device

Claims (14)

압력차를 이용하여 검사용 이차전지에 발생한 리크를 1차로 검사하는 제1 리크 검사장치 및
검사용 이차전지로부터 인출된 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 제2 리크 검사장치를 포함하며,
상기 제1 리크 검사장치는,
검사용 이차전지가 수용되고 상기 검사용 이차전지에 압력을 가하는 제1 챔버;
양품으로 판별된 비교용 이차전지가 수용되고 상기 비교용 이차전지에 상기 제1 챔버와 동일한 압력을 가하는 제2 챔버; 및
상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간의 압력차를 측정하고 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별하는 차압센서를 포함하고,
상기 제2 리크 검사장치는,
검사용 이차전지가 수용되는 제3 챔버; 및
상기 제3 챔버의 내부에 구비되고 상기 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 가스센서를 포함하는 이차전지용 리크 검사설비.A first leak test device for firstly inspecting a leak generated in a secondary battery for inspection using a pressure difference, and
Including a second leak test device for secondarily inspecting the leak through the gas contained in the electrolyte solution withdrawn from the secondary battery for inspection,
The first leak inspection device,
a first chamber accommodating a secondary battery for testing and applying pressure to the secondary battery for testing;
a second chamber accommodating the secondary battery for comparison determined to be a good product and applying the same pressure as that of the first chamber to the secondary battery for comparison; and
A differential pressure sensor for measuring a pressure difference between the first chamber and the second chamber and determining that a leak has occurred when the measured pressure value is greater than a set pressure value,
The second leak inspection device,
a third chamber accommodating a secondary battery for inspection; and
Leak inspection equipment for secondary batteries including a gas sensor provided inside the third chamber and determining that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas included in the electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery occurs. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 챔버는, 검사용 이차전지에 리크가 있으면 검사용 이차전지의 부피가 팽창되거나 또는 축소되면서 압력의 변화가 발생하고,
상기 차압센서는, 압력의 변화가 발생한 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이의 압력차를 측정하게 되는 이차전지용 리크 검사설비.The method of claim 1,
In the first chamber, when there is a leak in the secondary battery for inspection, a change in pressure occurs as the volume of the secondary battery for inspection expands or contracts,
The differential pressure sensor measures a pressure difference between the first chamber and the second chamber in which a change in pressure occurs. 청구항 1에 있어서,
상기 가스센서는, 히팅되면서 활성화되는 산소(O)와, 상기 검사용 이차전지의 리크 부분을 통해 인출되는 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)가 화학반응하면서 물(H2O)과 전자를 방출하고, 방출된 전자의 전기 신호를 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 이차전지용 리크 검사설비.The method of claim 1,
The gas sensor emits water (H2O) and electrons through a chemical reaction between oxygen (O) activated while being heated and hydrogen (H2), which is a gas included in the electrolyte solution drawn through the leak portion of the secondary battery for inspection, and , Leak inspection equipment for secondary batteries that detects the electric signal of emitted electrons and determines that leakage has occurred. 청구항 3에 있어서,
상기 가스센서는, 금속산화물(Metal Oxide) 가스센서로 마련되는 이차전지용 리크 검사설비.The method of claim 3,
The gas sensor is a leak test facility for a secondary battery provided as a metal oxide gas sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 리크 검사장치에 의해 1차로 리크 검사가 완료된 검사용 이차전지의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하는 세척장치를 더 포함하는 이차전지용 리크 검사설비.The method of claim 1,
A leak test facility for a secondary battery further comprising a cleaning device for removing foreign substances remaining on the surface of the secondary battery for inspection which has been primarily leak tested by the first leak test device. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 리크 검사장치는, 상기 가스센서에 검사용 이차전지의 둘레 전체가 노출되도록 검사용 이차전지를 회전시키는 회전부재를 더 포함하며,
상기 가스센서는 상기 검사용 이차전지로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치하는 이차전지용 리크 검사설비.The method of claim 1,
The second leak test device further includes a rotating member for rotating the secondary battery for inspection so that the entire circumference of the secondary battery for inspection is exposed to the gas sensor,
The gas sensor is a secondary battery leak test facility disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the secondary battery for inspection. 압력차를 이용하여 검사용 이차전지에 발생한 리크를 1차로 검사하는 1차 검사단계; 및
1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지의 리크를 2차로 검사하되, 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스를 통해 리크를 2차로 검사하는 2차 검사단계를 포함하며,
상기 1차 검사단계는,
검사용 이차전지를 제1 챔버에 수용한 다음, 압력을 가하는 제1 공정;
양품으로 판별된 비교용 이차전지를 제2 챔버에 수용한 다음, 상기 제1 챔버와 동일한 압력을 가하는 제2 공정;
차압센서를 통해 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간의 압력차를 측정하고, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별하는 제1 검사공정을 포함하고,
상기 2차 검사단계는,
1차 검사단계에서 양품으로 판별된 검사용 이차전지를 제3 챔버에 수용하는 수용 공정;
가스센서를 통해 상기 검사용 이차전지로부터 인출되는 전해액에 포함된 가스와의 화학 반응이 발생하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 제2 검사공정을 포함하는 이차전지용 리크 검사방법.A first inspection step of firstly inspecting a leak generated in a secondary battery for inspection using a pressure difference; and
A secondary inspection step of secondly inspecting the leak of the inspection secondary battery determined to be a good product in the first inspection step, and secondly inspecting the leak through the gas contained in the electrolyte solution drawn from the inspection secondary battery,
In the first inspection step,
A first process of accommodating the secondary battery for inspection in the first chamber and then applying pressure thereto;
a second process of accommodating the secondary battery for comparison determined to be good in a second chamber and then applying the same pressure as that of the first chamber;
A first inspection process of measuring a pressure difference between the first chamber and the second chamber through a differential pressure sensor and determining that a leak has occurred when the measured pressure value is greater than a set pressure value,
In the second inspection step,
an accommodating step of accommodating the secondary battery for inspection, which is determined to be good in the first inspection step, in a third chamber;
A leak inspection method for a secondary battery comprising a second inspection step of determining that a leak has occurred when a chemical reaction with a gas contained in the electrolyte solution drawn from the secondary battery for inspection occurs through a gas sensor. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 검사공정은, 제1 챔버에 수용된 검사용 이차전지에 리크가 있으면, 검사용 이차전지의 부피 팽창하거나 또는 수축되면서 제1 챔버의 압력에 변화가 발생하고, 차압센서가 압력의 변화가 발생한 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 압력차를 측정한 다음, 측정 압력값이 설정 압력값 보다 커지면 리크가 발생한 것으로 판별하는 이차전지용 리크 검사방법.The method of claim 7,
In the first inspection step, when there is a leak in the secondary battery for inspection accommodated in the first chamber, a change in pressure in the first chamber occurs as the volume of the secondary battery for inspection expands or contracts, and the differential pressure sensor detects a change in pressure. A leak test method for a secondary battery in which a pressure difference between a first chamber and a second chamber is measured, and then, when the measured pressure value is greater than a set pressure value, it is determined that a leak has occurred. 청구항 7에 있어서,
상기 제2 검사공정은, 상기 가스센서를 히팅하면, 상기 가스센서가 활성화되면서 산소(O)가 발생하고, 상기 산소(O)와 검사용 이차전지로부터 인출된 전해액에 포함된 가스인 수소(H2)가 화학반응하면서 물(H2O)과 전자를 방출하며, 방출된 전자의 전기 신호를 가스센서가 감지하면 리크가 발생한 것으로 판별하는 이차전지용 리크 검사방법.The method of claim 7,
In the second inspection process, when the gas sensor is heated, oxygen (O) is generated as the gas sensor is activated, and hydrogen (H2), which is a gas included in the oxygen (O) and the electrolyte solution drawn from the secondary battery for inspection, is activated. ) emits water (H2O) and electrons during a chemical reaction, and when the gas sensor detects the electrical signal of the emitted electrons, it is determined that a leak has occurred. 청구항 7에 있어서,
상기 1차 검사단계와 상기 2차 검사단계 사이에는 1차 검사단계를 통과한 검사용 이차전지의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하기 위한 세척단계를 더 포함하는 이차전지용 리크 검사방법.The method of claim 7,
Between the first inspection step and the second inspection step, the secondary battery leakage inspection method further comprises a washing step for removing foreign substances remaining on the surface of the secondary battery for inspection that has passed the first inspection step. 청구항 7에 있어서,
상기 2차 검사단계에서 가스센서는 검사용 이차전지로부터 0.5~5mm 이격된 거리에 배치하는 이차전지용 리크 검사방법. The method of claim 7,
In the secondary inspection step, the gas sensor is disposed at a distance of 0.5 to 5 mm from the secondary battery for inspection. 청구항 7에 있어서,
상기 2차 검사단계는, 상기 검사용 이차전지를 회전시켜서 상기 검사용 이차전지의 둘레 전체를 가스센서에 노출시키는 공정을 더 포함하는 이차전지용 리크 검사방법.The method of claim 7,
The second inspection step further includes a step of exposing an entire circumference of the inspection secondary battery to a gas sensor by rotating the inspection secondary battery. 청구항 7에 있어서,
상기 2차 검사단계는, 10~20초간 검사를 진행하는 이차전지용 리크 검사방법.The method of claim 7,
The second inspection step is a secondary battery leak inspection method in which the inspection is performed for 10 to 20 seconds. 청구항 7에 따른 이차전지용 리크 검사방법을 포함하는 이차전지 제조방법.A method for manufacturing a secondary battery comprising the leak test method for a secondary battery according to claim 7 .
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