KR20230136489A - 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치 - Google Patents

이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230136489A
KR20230136489A KR1020220034337A KR20220034337A KR20230136489A KR 20230136489 A KR20230136489 A KR 20230136489A KR 1020220034337 A KR1020220034337 A KR 1020220034337A KR 20220034337 A KR20220034337 A KR 20220034337A KR 20230136489 A KR20230136489 A KR 20230136489A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
vent cap
notch
thickness
battery vent
Prior art date
Application number
KR1020220034337A
Other languages
English (en)
Inventor
김기범
정동호
Original Assignee
덕우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 덕우전자주식회사 filed Critical 덕우전자주식회사
Priority to KR1020220034337A priority Critical patent/KR20230136489A/ko
Priority to PCT/KR2023/003133 priority patent/WO2023177141A1/ko
Publication of KR20230136489A publication Critical patent/KR20230136489A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0675—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는, 중심으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격된 동심원 형상의 노치가 형성된 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치에 관한 것으로, 상기 이차전지 벤트캡의 노치의 두께를 비접촉식으로 측정하는 간섭계 센서모듈; 상기 이차전지 벤트캡을 고정 안착하는 로더; 상기 로더를 이동시키거나 또는 회전시키는 구동모듈; 및 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 상기 이차전지 벤트캡의 노치 두께 정보를 수집하고, 상기 이차전지 벤트캡의 양불 판단을 수행하는 제어모듈;을 포함한다.

Description

이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치{AN APPARATUS FOR MEASURING VENT CAP THICKNESS OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치에 관한 것으로, 구체적으로는 간섭계 변위 센서를 이용하여 비접촉 방식으로 이차전지 벤트캡의 노치두께를 정밀하게 측정할 수 있는 측정장치에 관한 것이다.
반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지(secondary battery)는 그 구조에 따라 파우치형, 각형, 원통형 등으로 구별될 수 있으며, 이 중 원통형 이차전지의 몸통을 형성하는 전지 캔과 전지 캔의 상부에 결합되는 탑 캡은 금속 재질로 이루어지는 것이 일반적이다.
원통형 이차전지의 탑 캡은 프레스 공정을 통해 기본적인 형태를 형성한 후 부식 방지를 위해 니켈 등의 도금 공정 및 핀 홀(pin hole) 등과 같은 미세 크랙에 의한 부식 방지를 위해 추가적인 방청 공정을 거쳐 제조된다.
한편, 이차전지의 경우 단락 현상 또는 과충전 등으로 인해 내부의 온도가 급격히 상승하는 경우가 있으며, 이러한 온도의 급격한 상승은 이차전지의 발화 및 폭발의 원인이 된다.
이차전지의 발화 및 폭발을 방지하기 위해 종래 기술에 따르면 (+) 단자 역할 및 안전성을 부여하기 위하여 탑 캡을 용접을 이용한 벤트캡으로 형성하고, 배터리셀 내부의 압력이 상승할 경우 용접부분이 파단되면서 이차전지 내부의 가스를 외부로 배출하고 전류를 차단하게 되도록 구성되었다.
그러나, 이러한 용접방식의 벤트캡의 경우 제조시간이 오래 걸리고 균일한 품질을 담보하지 못하기 때문에 배터리셀 내부의 고압에도 불구하고 벤트캡이 제대로 파단되지 않는 경우가 있어서 급격한 온도 상승시의 원통형 이차전지의 안전성을 담보하지 못하고 있다.
상술한 용접방식의 벤트캡의 문제점을 극복하기 위하여 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 벤트캡(10)에 중심으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격된 동심원 형상의 노치(Notch, 11)를 형성함으로써 배터리셀 내부의 압력이 상승하게 되면 노치(11)가 파단되면서 전류를 차단하게 하는 기술이 제안되었다.
노치 방식의 벤트캡(10)의 경우 노치(11)의 두께를 일정하게 형성해야 하며, 이러한 두께의 검사가 필수적으로 수행되어야 하는데, 일반적으로 제조된 벤트캡(10) 샘플을 여러개 선정하여 사람이 파단압 측정기에 제품을 올려놓고 매뉴얼로 두께 검사를 실시하는 것이 일반적이며, 이로 인하여 측정 시간이 오래 걸리고 전수 검사가 불가능하다는 문제점이 있다.
한편, 하기 선행기술문헌은 레이저간섭계를 이용하여 두께를 측정하는 방법을 개시하고 있으나, 본 발명의 기술적 요지는 개시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0088916호
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
이차전지 벤트캡의 노치를 비접촉식으로 측정함으로써 노치의 정밀한 두께 측정을 담보하고 검사시간을 단축할 수 있는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는, 중심으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격된 동심원 형상의 노치가 형성된 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치에 관한 것으로, 상기 이차전지 벤트캡의 노치의 두께를 비접촉식으로 측정하는 간섭계 센서모듈; 상기 이차전지 벤트캡을 고정 안착하는 로더; 상기 로더를 이동시키거나 또는 회전시키는 구동모듈; 및 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 상기 이차전지 벤트캡의 노치 두께 정보를 수집하고, 상기 이차전지 벤트캡의 양불 판단을 수행하는 제어모듈;을 포함한다.
상기 간섭계 센서모듈은, 상기 이차전지 벤트캡의 상부에 빔을 조사하는 제1 간섭계 센서; 및 상기 제1 간섭계 센서의 하부에 이격 배치되어 상기 이차전지 벤트캡의 하부에 빔을 조사하는 제2 간섭계 센서;를 포함하고, 상기 구동모듈은 상기 로더를 상기 제1 간섭계 센서 및 제2 간섭계 센서 사이의 측정영역으로 이동시키는 것이 바람직하다.
상기 구동모듈은, 상기 이차전지 벤트캡의 중심을 기준으로 상기 로더를 회전시키는 회전유닛; 및 상기 로더를 수평 이동시키는 이동유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 간섭계 센서모듈은 상기 노치 중 상호 대향되는 적어도 한 쌍의 측정포인트의 두께를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 제어모듈은, 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 노치의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되고, 상호 대향되는 한 쌍의 노치의 두께 차이가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는 경우 상기 이차전지 벤트캡을 양품으로 판정하는 것이 바람직하다.
상기 제어모듈은, 상기 노치의 측정위치에 상기 간섭계 센서모듈의 빔이 조사될 수 있도록 상기 구동모듈을 제어하는 구동모듈 제어유닛; 상기 간섭계 센서모듈의 빔 조사를 제어하는 간섭계 센서모듈 제어유닛; 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 상기 노치의 두께정보를 획득하는 측정결과 수집유닛; 및 획득한 상기 노치의 두께정보를 미리 설정된 판정기준에 기초하여 상기 이차전지 벤트캡의 양품여부를 판단하는 양품판단유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 판정기준은 입력인자 및 출력인자 간의 상관관계가 정의된 딥러닝 알고리즘에 기초한 기계학습을 통하여 결정되고, 상기 입력인자는 상기 노치의 두께 및 상기 노치 중 상호 대향되는 적어도 한 쌍의 측정포인트의 두께 차이이고, 상기 출력인자는 상기 이차전지 벤트캡의 파열압 정보인 것이 바람직하다.
상기 간섭계 센서모듈은 상기 구동모듈이 상기 로더를 회전시키는 과정에서 상기 노치의 두께를 연속적으로 측정하는 것이 바람직하다.
상기 제어모듈은, 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 노치의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되고, 상기 노치 중 180° 위상 차이가 나는 노치의 두께가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는 경우 상기 이차전지 벤트캡을 양품으로 판정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는, 간섭계 변위센서를 이용하여 벤트캡의 노치두께를 비접촉식으로 측정함으로써 측정의 정확도를 높이고 측정시간을 단축할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
아울러 동심원 형상의 노치의 복수 포인트의 두께를 측정함으로써 노치 두께의 편차에 의한 불량 검출이 가능하고 벤트캡 금형의 균일도를 용이하게 확인할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 이차전지 벤트캡의 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A`의 단면도이다.
도 3은 도 2의 “X”부의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치의 구성 중 제어모듈의 세부적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치를 이용하여 노치의 두께를 측정하는 제1 구현예를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치를 이용하여 노치의 두께를 측정하는 제2 구현예를 도시한 개념도이다.
도 9는 도 8의 제2 구현예에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치를 이용하여 노치의 두께를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는 이차전지 벤트캡(10)의 노치두께 측정장치에 관한 것으로, 이러한 이차전지 벤트캡(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 원통형 전지캔의 상부에 배치되도록 원형상으로 형성된다.
이차전지 벤트캡(10)에는 중심으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격된 동심원 형상의 노치(11)가 형성되어, 배터리셀 내부의 압력이 상승할 경우 노치가 압력에 의하여 파단되어 이차전지 내부의 가스를 외부로 배출함으로써 배터리셀의 폭발을 방지할 수 있도록 구성된다.
이때 노치(11)가 너무 두껍게 형성되면 배터리셀 내부의 높은 압력에도 불구하고 노치(11)가 파단되지 않아서 배터리셀의 폭발 가능성이 높아지고, 반대로 노치(11)가 너무 얇게 형성되면 배터리셀 내부의 약한 압력에도 불구하고 노치(11)가 파단되어 불필요한 배터리셀의 파손 가능성이 높아지기 때문에 이차전지 벤트캡(10)에서의 노치(11)의 적정 두께 설정 및 두께 관리는 이차전지 벤트캡(10)의 제조시 매우 중요한 요소라고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치는 노치(11)의 두께를 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 측정장치에 관한 것으로, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 간섭계 센서모듈(100), 로더(200), 구동모듈(300), 프레임(400) 및 제어모듈(500)을 포함하도록 구성된다.
간섭계 센서모듈(100)은 이차전지 벤트캡(10)의 노치(11)의 두께를 비접촉식으로 측정하는 기능을 수행한다.
이러한 간섭계 센서모듈(100)은 간섭성 광원을 두 개의 동일한 빔으로 분할시키고, 분할된 두 개의 빔은 각각 다른 경로로 이동하다가 검출기에 도달하기 전에 다시 결합하도록 구성되며, 이때 두 빔의 이동 거리 간 차이로 인하여 발생되는 위상 차이에 기초하여 이차전지 벤트캡(10)의 노치(11)의 두께를 측정하게 된다.
특히 간섭계 센서모듈(100)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 이차전지 벤트캡(10)의 상부에 빔을 조사하는 제1 간섭계 센서(110) 및 이차전지 벤트캡(10)의 하부에 빔을 조사하는 제2 간섭계 센서(120)로 구성된다.
특히 제1 간섭계 센서(110) 및 제2 간섭계 센서(120)는 각각 프레임(400)의 상측 및 하측에 상호 대향되도록 배치되고, 이차전지 벤트캡(10)은 제1 간섭계 센서(110) 및 제2 간섭계 센서(120) 사이의 측정영역에 배치되어 이차전지 벤트캡(10)의 노치(11)의 비접촉 방식의 두께 측정이 이루어진다.
로더(200)는 이차전지 벤트캡(10)을 고정 안착시키는 지그(JIG)로써, 노치 두께를 측정하고자 하는 이차전지 벤트캡(10)의 크기 및 형상을 고려하여 제작되어야 한다.
구동모듈(300)은 로더(200)를 이동시키거나 또는 회전시키는 기능을 수행하는 구성으로, 구체적으로 이차전지 벤트캡(10)의 중심을 기준으로 로더(200)를 회전시키는 회전유닛(310)과, 로더(200)를 수평, 즉 X축 또는 Y축 방향으로 이동시키는 이동유닛(320)을 포함하도록 구성된다.
이러한 구동모듈(300)은 로더(200)를 제1 간섭계 센서(110) 및 제2 간섭계 센서(120) 사이의 측정영역(130)으로 이동시키거나 또는 측정영역(130) 내부에서 이차전지 벤트캡(10)을 간섭계 센서(100)의 빔에 정렬시키기 위한 미세조정 및 노치(11) 중 다수 측정포인트의 측정을 위한 벤트캡(10)의 회전시키는 등 여러 기능을 수행하게 된다.
제어모듈(500)은 간섭계 센서모듈(100)이 측정한 이차전지 벤트캡(10)의 노치(11) 두께 정보를 수집하고, 이차전지 벤트캡(10)의 양불 판단을 수행하는 구성이다.
이러한 제어모듈(500)은 도 6에 도시된 바와 같이 구동모듈 제어유닛(510), 간섭계 센서모듈 제어유닛(520), 측정결과 수집유닛(530) 및 양품판단유닛(540)을 포함하도록 구성될 수 있다.
구동모듈 제어유닛(510)은 이차전지 벤트캡(10)의 노치(11)의 측정위치에 간섭계 센서모듈(100)의 빔이 조사될 수 있도록 구동모듈(300)을 제어하는 기능을 수행하며, 간섭계 센서모듈 제어유닛(520)은 간섭계 센서모듈(100), 즉 제1 간섭계 센서(110) 및 제2 간섭계 센서(120)의 빔 조사를 제어하는 기능을 수행한다.
측정결과 수집유닛(530)은 간섭계 센서모듈(100)이 측정한 이차전지 벤트캡(10)의 노치(10)의 두께정보를 획득하는 기능을 수행하며, 양품판단유닛(540)은 측정결과 수집유닛(530)이 획득한 이차전지 벤트캡(10)의 노치(10)의 두께정보를 미리 설정된 판정기준에 기초하여 이차전지 벤트캡(10)의 양품여부를 판단하는 기능을 수행한다.
이하에서는 앞에서 설명한 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치의 구성 및 도 7 내지 도 9를 참조하여 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정방법 및 양품판단 방법에 대하여 설명하도록 한다.
먼저 앞서 언급한 바와 같이 임계압력 이상인 경우 노치(11)가 파단될 수 있도록 노치(11)의 두께를 설정하되, 이차전지 벤트캡(10)의 제조 공차 등을 고려하여 양품으로 판단하기 위한 노치(11)의 두께 범위인 제1 범위를 설정하여야 한다.
뿐만 아니라 노치(11)의 전체적인 두께가 상술한 제1 범위 내에 속하더라도, 노치(11) 중 상호 대향되는 영역 사이의 두께 차이가 큰 경우라면 상대적으로 두께가 얇은 영역에 인가되는 압력이 커짐에 따라 노치(11)가 원하는 임계압력보다 낮은 상황에서 파단될 수 있다는 점을 고려하여, 상호 대향되는 한 쌍의 노치(11)의 두께 차이의 범위인 제2 범위를 함께 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 제어모듈(500)의 양품판단유닛(540)은 간섭계 센서모듈(100)이 측정한 노치(11)의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되고, 상호 대향되는 한 쌍의 노치(11)의 두께 차이가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는 경우 이차전지 벤트캡(10)을 양품으로 판정하는 것이 바람직하다.
이를 위해서는 간섭계 센서모듈(100)은 노치(11) 중 상호 대향되는 적어도 한 쌍의 측정포인트의 두께를 측정하여야 하며, 도 7에 도시된 바와 같이 도 7에 도시된 바와 같이 총 8곳의 측정포인트(①위치 내지 ⑧위치)의 두께를 측정할 수도 있다.
상기 8곳의 측정포인트는 45° 간격으로 배치되고, 먼저 이동유닛(320)이 초기위치인 노치(11)의 ①위치가 간섭계 센서모듈(100)에 대응되도록 로더(100)를 이동시킨 후 간섭계 센서모듈(100)이 ①위치의 두께를 측정한다.
이후 회전유닛(310)이 로더(100)를 반시계방향으로 45° 회전시킨 후 간섭계 센서모듈(100)이 ②위치의 두께를 측정하며, 이러한 과정을 통하여 ③위치 내지 ⑧위치의 두께도 순차적으로 측정한다.
이후 제어모듈(400)의 양품판단유닛(540)은 ①위치 내지 ⑧위치에서 각각 측정한 노치(11)의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되는지 여부를 확인한다.
나아가 양품판단유닛(540)은 상호 대향되는 한 쌍의 노치의 두께 차이가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는지 여부를 확인하는데, 구체적으로 ①위치 및 ⑤위치의 두께 차이, ②위치 및 ⑥위치의 두께 차이, ③위치 및 ⑦위치의 두께 차이 및 ④위치 및 ⑧위치의 두께 차이가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는지 여부를 확인한다.
한편, 도 7과 같이 복수 개의 측정포인트에서의 노치(11)의 두께를 측정할 수도 있지만, 도 8에 도시된 바와 같이 노치(11) 전체의 두께를 연속적으로 측정하는 것도 가능하다.
먼저 도 8(a)와 같이 이동유닛(320)이 노치(11)의 ①위치가 간섭계 센서모듈(100)에 대응되도록 로더(100)를 초기위치로 이동시키고, 회전유닛(310)이 로더(100)를 반시계방향으로 회전시키는 동안 간섭계 센서모듈(100)로 하여금 노치(11)의 두께를 연속적으로 측정하며, 이로 인하여 도 9에 도시된 바와 같이 회전각도에 따른 노치(11)의 두께 그래프가 생성되게 된다.
이후 제어모듈(500)의 양품판단유닛(540)은 간섭계 센서모듈(100)이 측정한 노치(11)의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되고, 상기 노치(11) 중 180° 위상 차이가 나는 노치(11) 간의 두께가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는 경우 상기 이차전지 벤트캡(10)을 양품으로 판정한다.
특히 도 9에서의 A1 내지 A2는 상술한 제1 범위이고, B1 내지 B2는 제2 범위이며, 노치(11)의 전 영역은 제1 범위 내에 포함되는 것으로 확인되지만 약 90°와 270° 영역에서의 노치(11)의 두께 차이가 제2 범위를 벗어난 것으로 확인되므로 이 경우 제어모듈(500)의 양품판단유닛(540)은 이차전지 벤트캡(10)을 불량으로 판정하게 된다.
상기와 같이 노치(11)의 전 영역 뿐만 아니라 상호 대향되는 영역의 편차를 함께 고려함으로써 안전성을 담보할 수 있는 이차전지 벤트캡(10)을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 이차전지 벤트캡(10) 제조를 위한 금형설비의 균일도(평탄도) 또한 확인할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 상술한 제1 범위 및 제2 범위 등의 판정기준을 너무 엄격하게 설정할 경우 양호한 성능을 구비하더라도 불량으로 판정되는 제품이 많아진다는 문제점이 있으며, 반대로 판정기준을 너무 완화하여 설정할 경우 높은 품질을 담보하지 못한다는 문제점이 있기 때문에 적절한 판정기준의 설정이 매우 중요하다.
이러한 판정기준은 숙련된 엔지니어가 많은 테스트 과정을 통하여 직관적으로 설정할 수 있으나, 이 경우 테스트를 진행하는 엔지니어마다 판정기준의 선정이 달라질 수 있으며, 이로 인하여 판정기준의 객관성의 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치의 제어모듈(500)은 판정기준을 딥러닝 알고리즘(Deep Learning Algorithm)에 기초한 기계학습을 통하여 결정할 수 있다.
이를 위하여 입력인자와 출력인자를 포함하는 빅데이터의 확보가 필요하며, 이러한 딥러닝 알고리즘은 공지된 바와 같이 상술한 빅데이터의 학습에 의하여 입력인자 및 출력인자 간의 상관관계가 정의될 수 있는데, 여기에서 입력인자로는 노치(11)의 두께 및 노치(11) 중 상호 대향되는 한 쌍의 측정포인트의 두께 차이일 수 있으며, 출력인자로는 이차전지 벤트캡(10)의 파열압 정보인 것이 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 이차전지 벤트캡
11: 노치
100: 간섭계 센서모듈
200: 로더
300: 구동모듈
400: 프레임
500: 제어모듈

Claims (5)

  1. 중심으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격된 동심원 형상의 노치가 형성된 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치에 있어서,
    상기 이차전지 벤트캡의 노치의 두께를 비접촉식으로 측정하는 간섭계 센서모듈;
    상기 이차전지 벤트캡을 고정 안착하는 로더;
    상기 로더를 이동시키거나 또는 회전시키는 구동모듈; 및
    상기 간섭계 센서모듈이 측정한 상기 이차전지 벤트캡의 노치 두께 정보를 수집하고, 상기 이차전지 벤트캡의 양불 판단을 수행하는 제어모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 간섭계 센서모듈은,
    상기 이차전지 벤트캡의 상부에 빔을 조사하는 제1 간섭계 센서; 및
    상기 제1 간섭계 센서의 하부에 이격 배치되어 상기 이차전지 벤트캡의 하부에 빔을 조사하는 제2 간섭계 센서;
    를 포함하고,
    상기 구동모듈은 상기 로더를 상기 제1 간섭계 센서 및 제2 간섭계 센서 사이의 측정영역으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 구동모듈은,
    상기 이차전지 벤트캡의 중심을 기준으로 상기 로더를 회전시키는 회전유닛; 및
    상기 로더를 수평 이동시키는 이동유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 간섭계 센서모듈은 상기 노치 중 상호 대향되는 적어도 한 쌍의 측정포인트의 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어모듈은, 상기 간섭계 센서모듈이 측정한 노치의 두께가 미리 설정된 제1 범위 내에 포함되고, 상호 대향되는 한 쌍의 노치의 두께 차이가 미리 설정된 제2 범위 내에 포함되는 경우 상기 이차전지 벤트캡을 양품으로 판정하는 것을 특징으로 하는 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치.
KR1020220034337A 2022-03-18 2022-03-18 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치 KR20230136489A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220034337A KR20230136489A (ko) 2022-03-18 2022-03-18 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치
PCT/KR2023/003133 WO2023177141A1 (ko) 2022-03-18 2023-03-07 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220034337A KR20230136489A (ko) 2022-03-18 2022-03-18 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230136489A true KR20230136489A (ko) 2023-09-26

Family

ID=88023969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220034337A KR20230136489A (ko) 2022-03-18 2022-03-18 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230136489A (ko)
WO (1) WO2023177141A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130088916A (ko) 2012-01-31 2013-08-09 주식회사 미루시스템즈 레이저간섭계를 이용한 두께측정방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3155219B2 (ja) * 1997-01-27 2001-04-09 三桜工業株式会社 電池用電極及びその製造方法
KR20130088917A (ko) * 2012-01-31 2013-08-09 주식회사 미루시스템즈 레이저간섭계에서 측정되는 간섭 신호의 포커싱을 통한 두께측정방법
KR101583409B1 (ko) * 2013-12-06 2016-01-13 신흥에스이씨주식회사 캡어세이 리크검사장치 및 그 방법
US10236222B2 (en) * 2017-02-08 2019-03-19 Kla-Tencor Corporation System and method for measuring substrate and film thickness distribution
KR20210150106A (ko) * 2020-06-03 2021-12-10 현대자동차주식회사 이차전지의 실링부 두께 측정장치 및 이를 이용한 실링부의 두께 측정방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130088916A (ko) 2012-01-31 2013-08-09 주식회사 미루시스템즈 레이저간섭계를 이용한 두께측정방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023177141A1 (ko) 2023-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Summerville et al. Nugget diameter in resistance spot welding: a comparison between a dynamic resistance based approach and ultrasound C-scan
KR20220050379A (ko) 배터리 모듈 용접 검사 시스템 및 그 방법
CN105203941B (zh) 晶圆测试特殊图案及探针卡缺陷的检验方法
KR20230136489A (ko) 이차전지 벤트캡의 노치두께 측정장치
KR20160022027A (ko) 수소센서를 이용한 연료전지용 멤브레인 결함 검사 장치
WO2017159709A1 (ja) 検査装置
CN111832186B (zh) 焊接件的性能预测方法
KR102430478B1 (ko) 웨이퍼 검사 방법
KR20210127034A (ko) 이차전지용 용접 검사장치 및 검사방법
KR102403768B1 (ko) 용접 품질 평가 시스템 및 용접 품질 평가 방법
KR102291156B1 (ko) 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사장치 및 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사방법
KR20220148006A (ko) 배터리 모듈 정렬도 검사 시스템 및 그 방법
KR20230045848A (ko) 파우치형 전지 셀의 실링부 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법
KR102238196B1 (ko) 전지의 누전 검출장치
US10890624B2 (en) Testing fixture, testing system for cell temperature probe and method for testing cell temperature probe
KR20230021474A (ko) 전지의 용접 검사장치 및 용접 검사방법
KR20240092492A (ko) 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 제조장치 및 제조방법
KR20220095294A (ko) 전지 셀의 균열 검사를 위한 와전류 센서 및 이를 이용한 전지 셀의 균열 검사 방법
KR102268039B1 (ko) 나사 어셈블리 검사 장치 및 방법
US10713774B2 (en) Assessment method, laser device, and sensor production method
JP5737709B2 (ja) 電極形状検査装置
JP7474148B2 (ja) 溶接方法およびシステム
US20230393216A1 (en) Apparatus and method for inspecting disconnection of electrode tab of battery cell
JP7501880B2 (ja) 溶接棒の正常有無を測定する溶接棒検査装置及びこれを用いた検査方法
WO2022009919A1 (ja) 管構造物のモニタリング検査方法、及び、メンテナンス方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal