WO2015030542A1 - 이차전지 이송장치 및 이차전지의 안착불량 검출방법 - Google Patents

이차전지 이송장치 및 이차전지의 안착불량 검출방법 Download PDF

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WO2015030542A1
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secondary battery
carrier
light
unit
light emitting
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PCT/KR2014/008126
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김석진
김민수
정태윤
한창민
조현근
박기수
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주식회사 엘지화학
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    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery transfer device for transferring a secondary battery in the production process of the secondary battery, and a method for detecting whether the secondary battery is not seated in a carrier for storing the secondary battery.
  • secondary batteries are rechargeable batteries that can be miniaturized and large-capacity, and typically lithium (Li) secondary batteries are used.
  • the secondary battery includes a battery cell and an electrolyte solution in a case of the secondary battery.
  • the battery cell is composed of a negative electrode plate and a positive electrode plate made of a material capable of inserting and detaching lithium ions and alternately stacked, and a separator inserted between the positive electrode plate and the negative electrode plate so that the positive electrode plate and the negative electrode plate do not directly contact each other.
  • the secondary battery After the battery cell is inserted into the secondary battery case and the electrolyte is injected, the secondary battery is stored in the carrier for further processing such as sealing the side portion of the case and then transferred to a desired point. And the storage and transportation of these secondary batteries is made of automation.
  • the secondary battery may not be properly seated in the case.
  • the edge portion of the case may come in contact with the edge portion of the carrier and the case may be damaged or deformed. have.
  • the electrolyte may leak out of the case, and the leakage of the electrolyte may be expanded to a secondary problem such as an explosion of a secondary battery.
  • a secondary battery transfer device includes a carrier having an accommodating space for accommodating a secondary battery, a transfer unit for transferring the carrier, and a secondary battery inserted into the carrier when the secondary battery reaches a predetermined height. And a control unit capable of detecting a seating detection sensor that can be detected and a detection result of the seating detection sensor and controlling the operation of the transfer unit.
  • the seating detection sensor is characterized in that it can detect the electrode tab when the electrode tab protruding to the upper side of the secondary battery reaches a predetermined height.
  • the seating detection sensor includes a light emitting part which is located at one side of the transfer part and emits light toward the direction in which the secondary battery is located, and a light receiving part which can sense the light emitted from the light emitting part, and the secondary battery is abnormal to the carrier.
  • the control unit may stop the operation of the transfer unit when the light emitted from the light emitting unit is blocked by the electrode tab.
  • Secondary battery transfer apparatus has a box-shaped support plate and a plate-shaped diaphragm formed spaced apart from each other on the upper portion of the support plate, to form a storage space for accommodating the secondary battery between the upper portion and the diaphragm of the support plate
  • a carrier for transferring the carrier
  • a light emitting unit that emits light upward through the diaphragm from the upper surface of the support plate
  • a light receiving unit which is located on the carrier and receives the light emitted by the light emitting unit and outputs the amount of light received.
  • the secondary battery transfer apparatus is characterized in that it further comprises a control unit for determining whether or not the secondary battery is seated in the storage space according to the amount of light. In particular, if the secondary battery is abnormally seated as a result of the determination, the controller outputs identifiers of the carrier and the secondary battery.
  • a secondary battery seating failure inspection method of the secondary battery using a mounting failure sensor that can detect the secondary battery when the secondary battery reaches a certain height in the process of transporting the carrier containing the secondary battery. Detect mounting failure.
  • the seating failure sensor is characterized in that the optical sensor is applied.
  • the secondary battery transfer device and the secondary battery seating failure detection method according to the present invention it is possible to detect whether or not the case of the secondary battery due to friction with the carrier can determine the failure of the product in advance.
  • the present invention the secondary battery transfer device and the secondary battery mounting failure detection method has an economic effect that can be applied to the existing transfer means.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a carrier constituting a secondary battery transport apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a secondary battery is normally seated on a carrier shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view schematically illustrating a method of detecting whether mounting of the secondary battery illustrated in FIG. 2 is poor.
  • FIG. 4 is a view illustrating a state in which a secondary battery is abnormally seated on a carrier shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a method of detecting whether mounting of a secondary battery illustrated in FIG. 4 is poor.
  • FIG. 6 and 7 illustrate a state in which a secondary battery is normally seated on a carrier according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 illustrate a state in which a secondary battery is abnormally seated on a carrier according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a carrier constituting a secondary battery transport apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a secondary battery is normally seated on a carrier shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a view schematically illustrating a method of detecting whether a secondary battery is seated in FIG. 2.
  • 4 is a view illustrating a state in which a secondary battery is abnormally seated on a carrier illustrated in FIG. 1
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a method of detecting whether a secondary battery is installed in FIG. 4.
  • the secondary battery transport apparatus includes a carrier 100, a transport unit 200, a seat detection sensor S, and a controller (not shown).
  • the carrier 100 may have a function of accommodating the secondary battery 10 by forming an accommodation space 105, and may have a top portion open and a bottom portion cut off. Specifically, the upper portion of the carrier 100 is formed so that a pair of diaphragms 110 are spaced apart from each other and is opened, the support plate 120 is connected to the lower portion of the diaphragm 110 to support the diaphragm 110, Block the bottom of the diaphragm 110 spaced apart from each other. That is, the carrier 100 includes a box-shaped support plate 120 and a plate-shaped diaphragm 110 formed spaced apart from each other on top of the support plate 120.
  • an electrode assembly (not shown) and an electrolyte in which an anode plate, a separator, and an anode plate are alternately stacked are accommodated in a case of the secondary battery 10.
  • the electrode tabs 11 respectively connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate protrude out of the case.
  • the electrode tab 11 is intended to be electrically connected to a separate external terminal, and since the structure of the secondary battery 10 is general, a detailed description thereof will be omitted.
  • secondary batteries of various shapes may be applied.
  • the carrier 100 described above is transferred by the transfer unit 200.
  • the transfer unit 200 has a function of transferring the carrier 100 and the secondary battery 10 as described above, and automatically transfers the carrier 100 and the secondary battery 10 from one point to another point.
  • the transfer unit 200 may be a conveyor consisting of a conveyor belt and a drive roller for rotating the conveyor belt, a variety of conveying means may be applied in addition to the conveyor.
  • the seating detection sensor (S) is located on both sides of the transfer unit 200.
  • the seating detection sensor S has a function of detecting whether the secondary battery 10 is normally seated in the storage space 105 of the carrier 100 and is seated by sensing the position of the tab 11 of the secondary battery 10. Detect whether or not.
  • the seating detection sensor S may be an optical sensor.
  • the light emitting unit S1 is positioned at one side and the light receiving unit S2 is located at the other side of the transfer unit 200.
  • the light emitting unit S1 continuously emits light toward the front of the light emitting unit S1.
  • the light receiving unit S2 detects light emitted from the light emitting unit S1.
  • the seating detection sensor (S) and the transfer unit 200 is connected to the control unit (not shown), when the light receiving unit (S2) does not detect the light emitted from the light emitting unit (S1) the control unit (not shown) transfer unit ( You can stop the operation of 200) or make an alarm sound.
  • the seating detection sensor S may include a single light emitting unit S1 and a light receiving unit S2 to sense a pair of electrode tabs 11, and a pair of light emitting units S1 and a light receiving unit ( S2) may be configured to sense each electrode tab 11.
  • the seating detection sensor S may be applied with various types of sensors capable of sensing the position of the electrode tab 11.
  • the present invention also provides a method for detecting a failure of a secondary battery in addition to the secondary battery transfer device.
  • Defect detection method of the secondary battery is the height of the secondary battery 10 when the secondary battery 10 is normally seated on the carrier 100 and abnormally seated, specifically, the electrode tab 11 of the secondary battery 10 It is a method of detecting using the height difference of).
  • Various sensors such as an optical sensor may be applied to the detection method.
  • the secondary battery 10 mounted on the carrier 100 is transferred to a desired point by the operation of the transfer unit 200.
  • the light emitted from the light emitting unit S1 of the seating detection sensor S is detected by the light receiving unit S2.
  • the height of the mounting portion S1 and the light receiving portion S2 is the height of the electrode tab 11 of the secondary battery 10. Higher, the seating detection sensor S does not detect the electrode tab 11.
  • the electrode tab 11 that rises above a certain height blocks the light emitted from the light emitting unit S1 so that the light receiving unit S2 does not detect the light.
  • the control unit connected to the seat detection sensor S and the transfer unit 200 stops the operation of the transfer unit 200 or alarms. You can sound an alarm to inform the worker of a settling failure. Accordingly, damage to the case of the secondary battery 10 due to poor mounting of the secondary battery 10 on the carrier 100 can be prevented, and leakage of the electrolyte solution from the secondary battery 10 can be prevented.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate a state in which a secondary battery is normally seated on a carrier according to a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 8 and 9 illustrate abnormalities of a secondary battery in a carrier according to a second embodiment of the present invention. It is a view showing a seated state.
  • the secondary battery transfer apparatus includes a carrier 100, a transfer unit 200, a light emitting unit 310, a light receiving unit 320, and a controller (not shown).
  • the storage space 105 may be formed to accommodate the secondary battery 10 in the storage space 105.
  • the carrier 100 may be in the form of a box that is open at the top and blocked at the bottom. That is, the carrier 100 may be composed of a support plate 120 and two diaphragms 110 formed on the support plate 120.
  • the plate 110 of the support plate 120 is spaced apart from each other to form an open portion, the support plate 120 formed below the plate 110 is formed in the lower portion so that the secondary battery 10 is accommodated. That is, the secondary battery 10 is accommodated by the support plate 120 and the two diaphragms 110.
  • the carrier 100 includes a box-shaped support plate 120 and a plate-shaped diaphragm 110 formed spaced apart from each other on an upper portion of the support plate 120, A storage space 105 may be formed between the upper portion and the diaphragm 110 to accommodate the secondary battery.
  • the transfer unit 200 transfers the carrier 100 in which the secondary battery 10 is accommodated in the accommodation space 105.
  • the light emitting part 310 is formed on the support plate 120.
  • the light emitting unit 310 is formed on the support plate 120 such that light is emitted through the upper surface of the support plate 120 between the two diaphragms 110, and a portion of the light emitting unit 310 that emits light is formed on the support plate 120. It is formed to be exposed to the upper surface. Accordingly, the light emitter 310 emits light upward from the upper surface of the support plate 120 through the diaphragm 110.
  • the light receiver 320 may be formed at a predetermined position on the carrier 100 and the transfer unit 200.
  • the light receiving unit 320 receives the light emitted by the light emitting unit 310 to derive the received light amount, and outputs the light amount.
  • the light receiving unit 320 may be connected to the control unit, and transmits the amount of light received to the control unit.
  • the controller may detect whether the secondary battery 10 is normally seated on the carrier 100 according to the amount of light received from the light receiver 320.
  • the lower surface of the secondary battery 10 is in close contact with the support plate 120 to emit light 310. It covers the part that emits light. Accordingly, the light emitting unit 310 continuously emits light, but a portion emitting the light of the light emitting unit 310 is blocked by the lower surface of the secondary battery 10, so that the light receiving unit 320 emits light. It cannot receive light emitted from it.
  • the light receiver 320 may receive light emitted from the light emitter 310.
  • the light receiving unit 320 cannot receive the light emitted from the light emitting unit 310.
  • the light receiver 320 may receive light emitted from the light emitter 310.
  • the light receiver 320 transmits the amount of received light to the controller whenever the carrier 100 passes under the light receiver 320. Then, the controller determines whether the secondary battery 10 is normally seated on the carrier 100 according to the amount of light received from the light receiving unit 320.
  • the light receiver 320 may include a proximity sensor. The light receiver 320 measures the amount of light received while the proximity sensor detects the carrier 100 or the secondary battery 10, and then transmits the measured amount of light to the controller.
  • the carrier 100 and the secondary battery 10 are assigned an identifier for identifying the carrier 100 and the secondary battery 10, respectively.
  • This identifier may be a consecutive serial number.
  • the carrier 100 carrying the secondary battery 10 will sequentially pass under the light receiving unit 320, and the light receiving unit 320 will sequentially detect the carrier 100 carrying the secondary battery 10, and detect the amount of incoming light. It will be measured and forwarded to the controller. Therefore, when the secondary battery 10 is abnormally seated on the carrier 100 through the amount of light received from the light receiving unit 320, the controller may identify an identifier of the secondary battery 10 or the carrier 100 through various output means.
  • the secondary battery 10 may output an alarm for notifying that the secondary battery 10 is abnormally seated. Accordingly, damage to the case of the secondary battery 10 due to poor mounting of the secondary battery 10 on the carrier 100 can be prevented, and leakage of the electrolyte solution from the secondary battery 10 can be prevented.

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Abstract

본 발명은 이차전지의 생산 공정에서 이차전지를 이송시키기 위한 이차전지 이송장치 및 이차전지를 수납하는 캐리어에 이차전지의 안착불량여부를 검출하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이차전지 이송장치는, 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간이 형성된 캐리어와, 캐리어를 이송시키는 이송부와, 캐리어에 삽입되는 이차전지가 일정 높이에 다다를 때 상기 이차전지를 감지할 수 있는 안착검출센서와, 안착검출센서의 감지 결과를 수신할 수 있고 이송부의 운전을 제어할 수 있는 제어부를 포함한다. 이러한 본 발명에 따른 이차전지 이송장치 및 이차전지 안착불량 검출방법은, 캐리어와의 마찰로 인한 이차전지의 케이스 파손 여부를 검출할 수 있어 제품의 불량을 사전에 파악 할 수 있다.

Description

이차전지 이송장치 및 이차전지의 안착불량 검출방법
본 발명은 이차전지의 생산 공정에서 이차전지를 이송시키기 위한 이차전지 이송장치 및 이차전지를 수납하는 캐리어에 이차전지의 안착불량여부를 검출하는 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 수요가 급격하게 증가함에 따라 모바일 기기에 적용되는 이차전지의 수요도 증가하고 있으며, 이에 따라 이차전지에 대한 기술적 연구도 활발하게 이루어지고 있다.
일반적으로 이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 전지로, 대표적으로는 리튬(Li) 이차전지가 사용되고 있다.
이차전지는, 이차전지의 케이스 내부에 전지셀 및 전해액을 포함하여 구성된다. 그 중 전지셀은 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 재료로 제작되어 상호 교번으로 적층되는 음극판 및 양극판과, 양극판과 음극판이 직접 접촉되지 아니하도록 양극판과 음극판 사이에 삽입되는 분리막으로 구성된다.
이차전지 케이스 내부에 전지셀이 삽입되고 전해액이 주입된 후에는 케이스의 측면부분을 실링하는 등의 추가 공정을 위해서 이차전지를 캐리어 내에 수납한 후 원하는 지점으로 이송시킨다. 그리고 이러한 이차전지의 수납 및 이송은 자동화로 이루어진다.
그런데, 이차전지를 케이스에 수납시키는 과정에서, 이차전지가 케이스 내부에 정상적으로 안착되지 못하는 경우가 발생되며, 이 경우 케이스의 모서리 부분이 캐리어의 모서리 부분과 접촉하여 케이스가 파손되거나 형상이 변형될 수 있다. 그리고 이러한 케이스의 파손으로 인해 전해액이 케이스 외부로 누설될 수 있으며, 전해액의 누설은 이차전지의 폭발 등과 같은 이차적이 문제로 확대될 수 있다.
본 발명은 캐리어 내에 정상적으로 안착되지 못한 이차전지를 검출할 수 있는 이송장치 및 검출방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 이송장치는, 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간이 형성된 캐리어와, 캐리어를 이송시키는 이송부와, 캐리어에 삽입되는 이차전지가 일정 높이에 다다를 때 이차전지를 감지할 수 있는 안착검출센서와, 안착검출센서의 감지 결과를 수신할 수 있고 이송부의 운전을 제어할 수 있는 제어부를 포함한다. 여기서, 안착검출센서는 이차전지의 상측으로 돌출된 전극탭이 일정 높이에 다다를 때 전극탭을 감지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
특히, 안착검출센서는 이송부의 일 측에 위치하여 이차전지가 위치한 방향을 향해 빛을 발산하는 발광부와, 발광부로부터 발산되는 빛을 감지할 수 있는 수광부를 포함하고, 이차전지가 캐리어에 비정상적인 안착할 경우 발광부에서 발산되는 빛은 전극탭으로 인해 차단되는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어부는 발광부에서 발산된 빛이 전극탭에 의해 차단될 경우 이송부의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 이송장치는 박스형의 지지판 및 지지판의 상부에 서로 이격되어 형성된 판형의 격판을 구비하여, 지지판의 상부 그리고 격판 사이에 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간을 형성하는 캐리어와, 캐리어를 이송시키는 이송부와, 지지판의 상면으로부터 격판 사이를 거쳐 상향으로 광을 발산하는 발광부와, 캐리어 상에 위치하며 발광부가 발산하는 광을 수신하여 수신된 광량을 출력하는 수광부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 이송장치는 광량에 따라 이차전지가 수납공간에 안착되어 있는지 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 특히, 제어부는 판단 결과 이차전지가 비정상적으로 안착된 경우, 캐리어 및 이차전지의 식별자를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 안착불량 검사방법은 이차전지가 수납된 캐리어를 이송시키는 과정에서 이차전지가 일정 높이에 다다를 때 이차전지를 감지할 수 있는 안착불량센서를 이용하여 이차전지의 안착불량여부를 검출한다. 여기서, 안착불량센서는 광센서를 적용한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이차전지 이송장치 및 이차전지 안착불량 검출방법은, 캐리어와의 마찰로 인한 이차전지의 케이스 파손 여부를 검출할 수 있어 제품의 불량을 사전에 파악 할 수 있다.
그리고 케이스 파손으로 인해 전해액의 누설 등과 같은 문제로 인한 이차적인 폭발 위험도 사전에 방지될 수 있다.
또한, 본 발명인 이차전지 이송장치 및 이차전지 안착불량 검출방법은 기존의 이송수단에 적용할 수 있는 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 이송장치를 구성하는 캐리어를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 캐리어에 이차전지가 정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 이차전지의 안착불량여부를 감지하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 캐리어에 이차전지가 비정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 이차전지의 안착불량여부를 감지하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어에 이차전지가 정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어에 이차전지가 비정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 이송장치를 구성하는 캐리어를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 캐리어에 이차전지가 정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시한 이차전지의 안착불량여부를 감지하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시한 캐리어에 이차전지가 비정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 도시한 이차전지의 안착불량여부를 감지하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 이송장치는 크게 캐리어(100), 이송부(200), 안착검출센서(S) 그리고 제어부(미도시)를 포함한다.
캐리어(100)는 수납공간(105)이 형성되어 이차전지(10)를 수납하는 기능을 가지며, 상부가 개방되고 하부는 차단된 형태 일 수 있다. 구체적으로 캐리어(100)의 상부는 한 쌍의 격판(110)이 서로 이격되게 배치되어 개방되도록 형성되며, 지지판(120)은 이러한 격판(110) 하부에 연결되어 격판(110)을 지지하며, 동시에, 서로 이격된 격판(110) 하부를 차단한다. 즉, 캐리어(100)는 박스형의 지지판(120)과 지지판(120)의 상부에 서로 이격되어 형성된 판형의 격판(110)을 포함한다.
이러한 캐리어(100)에 수납되는 이차전지(10)의 구조를 간략하게 살펴보면, 이차전지(10)의 케이스 내부에는 양극판, 분리막, 음극판이 교번되게 적층된 전극조립체(미도시) 및 전해액이 수용되어 있으며, 양극판 및 음극판과 각각 연결된 전극탭(11)이 케이스 밖으로 돌출되어 있다. 이러한 전극탭(11)은 별도의 외부단자와 전기적으로 연결되기 위한 것이며, 이러한 이차전지(10)의 구조는 일반적인 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 파우치형상의 이차전지(10) 이외에도 다양한 형상의 이차전지가 적용될 수 있다.
전술된 캐리어(100)는 이송부(200)에 의해 이송된다. 이송부(200)는 전술된 것과 같이 캐리어(100) 및 이차전지(10)를 이송시키는 기능을 갖는 것으로, 캐리어(100) 및 이차전지(10)를 한 지점에서 다른 지점으로 자동화방식으로 이송시킨다. 이러한 이송부(200)는 컨베이어벨트 및 컨베이어벨트를 회전시키는 구동롤러로 구성된 컨베이어가 적용될 수도 있으며, 컨베이어 이외에도 다양한 이송수단이 적용될 수 있다.
그리고 제1 실시예에 따르면, 이송부(200)의 양측에는 안착검출센서(S)가 위치한다. 안착검출센서(S)는 캐리어(100)의 수납공간(105)에 이차전지(10)가 정상적으로 안착되었는지 검출하는 기능을 갖는 것으로, 이차전지(10)의 탭(11)의 위치를 센싱함으로써 안착여부를 검출한다. 이러한 안착검출센서(S)는 광센서가 사용될 수 있는데, 구체적으로 이송부(200)를 중심으로 일 측에는 발광부(S1)가 타 측에는 수광부(S2)가 위치한다. 발광부(S1)는 광을 발산하는 부분으로 전방을 향해 광을 지속적으로 발산한다. 그리고 수광부(S2)는 발광부(S1)로부터 발산되는 광을 감지한다.
이때, 안착검출센서(S) 및 이송부(200)는 제어부(미도시)와 연결되어 수광부(S2)가 발광부(S1)로부터 발산되는 광을 감지하지 못할 경우에는 제어부(미도시)가 이송부(200)의 운전을 정지시키거나 알람 등을 울리게 할 수 있다. 그리고 이러한 안착검출센서(S)는 단일의 발광부(S1) 및 수광부(S2)로 구성되어 한 쌍의 전극탭(11)을 센싱할 수도 있으며, 각 한 쌍씩의 발광부(S1) 및 수광부(S2)로 구성되어 각각의 전극탭(11)을 센싱할 수도 있다. 또한, 안착검출센서(S)는 광센서 이외에도 전극탭(11)의 위치를 센싱할 수 있는 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.
그리고 본 발명은 이차전지 이송장치 이외에도 이차전지의 안착불량 검출방법을 제공한다. 이차전지의 안착불량 검출방법은 이차전지(10)가 캐리어(100) 상에 정상적으로 안착될 때와 비정상적으로 안착될 때의 이차전지(10)의 높이, 구체적으로 이차전지(10) 전극탭(11)의 높이 차이를 이용하여 검출하는 방법이다. 이러한 검출방법을 위해서 광센서 등과 같은 다양한 센서가 적용될 수 있다.
이하에서는 이차전지의 안착불량 검출방법 및 이차전지 이송장치의 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 도 2에서와 같이 캐리어(100)에 안착된 이차전지(10)는 이송부(200)의 운전에 의해 원하는 지점까지 이송된다. 그리고 도 3에 도시된 것과 같이, 안착검출센서(S)의 발광부(S1)에서 발산된 광은 수광부(S2)가 감지하게 된다.
이 때, 캐리어(100)가 안착검출센서(S)가 장착된 위치에 다다르더라도 발광부(S1) 및 수광부(S2)가 장착된 높이가 이차전지(10)의 전극탭(11)의 높이보다 높아서, 안착검출센서(S)는 전극탭(11)을 감지하지 못한다. 반면에 도 4에 도시된 것과 같이 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착되지 못하면, 이차전지(10)의 일부분이 캐리어(100)의 상측으로 일정 높이 이상 솟아올라오게 된다. 따라서 도 5에 도시된 것과 같이 일정 높이 이상 솟아올라온 전극탭(11)이 발광부(S1)에서 발산하는 광을 차단하여 수광부(S2)가 이 광을 감지하지 못하게 된다.
따라서 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착되었는지 여부가 검출될 수 있으며, 이 경우 안착검출센서(S) 및 이송부(200)와 연결된 제어부가 이송부(200)의 운전을 정지시키거나 알람을 울려 작업자에게 안착불량을 알릴 수 있다. 이에 따라 캐리어(100) 상의 이차전지(10)의 안착불량으로 인한 이차전지(10) 케이스의 파손 등을 방지할 수 있으며, 이차전지(10)로부터 전해액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어에 이차전지가 정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어에 이차전지가 비정상적으로 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 이송장치 및 이차전지의 안착불량 검출방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 이송장치는 캐리어(100), 이송부(200), 발광부(310), 수광부(320) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어(100)는, 도 1에서 도시하고 설명된 바와 마찬가지로, 수납공간(105)이 형성되어 수납공간(105)에 이차전지(10)를 수납할 수 있다. 이를 위하여, 캐리어(100)는 상부가 개방되고 하부는 차단된 박스형태 일 수 있다. 즉, 캐리어(100)는 하부에 지지판(120)과 지지판(120) 상에 형성되는 2개의 격판(110)으로 구성될 수 있다. 지지판(120)은 상의 격판(110)은 서로 이격되게 배치되어 개방부가 형성되며, 격판(110) 아래에 형성된 지지판(120)은 이차전지(10)가 수납되도록 하부에 형성된다. 즉, 지지판(120) 및 두 개의 격판(110)에 의해 이차전지(10)가 수납된다. 정리하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어(100)는 박스형의 지지판(120) 및 지지판(120)의 상부에 서로 이격되어 형성된 판형의 격판(110)을 포함하며, 지지판(120)의 상부 그리고 격판(110) 사이에 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간(105)을 형성한다. 이송부(200)는 이차전지(10)를 수납공간(105)에 수납한 캐리어(100)를 이송시킨다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 지지판(120)에는 발광부(310)가 형성된다. 발광부(310)는 2개의 격판(110) 사이 지지판(120)의 상면을 통해 광이 발산되도록 지지판(120)에 형성되며, 발광부(310)의 광을 발산하는 부분이 지지판(120)의 상면에 노출되도록 형성된다. 이에 따라, 발광부(310)는 지지판(120)의 상면으로부터 격판(110) 사이를 거쳐 상향으로 광을 발산한다.
수광부(320)는 캐리어(100) 및 이송부(200) 상의 소정의 위치에 형성될 수 있다. 수광부(320)는 발광부(310)가 발광한 광을 수신하여 수신되는 광량을 도출하고, 이 광량을 출력한다. 도시되지는 않았지만, 수광부(320)는 제어부와 연결될 수 있으며, 수광되는 광의 광량을 제어부로 전달한다. 제어부는 수광부(320)로부터 수신한 광량에 따라 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착되었는지 여부를 검출할 수 있다.
예컨대, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착된 경우, 이차전지(10)의 하부면은 지지판(120)과 밀착되어 발광부(310)의 광을 발산하는 부분을 가린다. 이에 따라, 발광부(310)는 지속적으로 광을 발산하지만, 이차전지(10)의 하부면에 의해 발광부(310)의 광을 발산하는 부분이 가로막혀 수광부(320)는 발광부(310)로부터 발산되는 광을 수광 할 수 없다.
반면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착되지 않은 경우, 이차전지(10)의 하부면(13)과 지지판(120)이 이격된다. 따라서 발광부(310)의 광을 발산하는 부분으로부터 발산된 광은 회절하여 적어도 하나의 격판(110)과 이차전지(10) 사이를 통해 수광부(320)로 유입될 수 있다. 따라서 수광부(320)는 발광부(310)로부터 발산되는 광을 수광 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 정상적인 경우, 수광부(320)는 발광부(310)가 발산하는 광은 수광 할 수 없다. 반면, 비정상적인 경우, 수광부(320)는 발광부(310)가 발산하는 광을 수광 할 수 있다. 수광부(320)는 캐리어(100)가 수광부(320)의 하부로 지나갈 때마다, 수광되는 광량을 제어부로 전달한다. 그러면, 제어부는 수광부(320)로부터 수신한 광량에 따라 이차전지(10)가 캐리어(100)에 정상적으로 안착되어 있는지 여부를 판단한다.
캐리어(100)가 이차전지(10)를 싣고 수광부(320)의 하부를 지나가는 것을 감지하기 위하여, 수광부(320)는 근접 센서를 구비할 수 있다. 수광부(320)는 근접 센서가 캐리어(100) 혹은 이차전지(10)를 감지하는 동안 수광되는 광량을 측정한 후, 측정된 광량을 제어부로 전달한다.
캐리어(100) 및 이차전지(10)는 각각 캐리어(100)와 이차전지(10)를 식별하기 위한 식별자가 할당된다. 이러한 식별자는 연속된 일련번호가 될 수 있다. 이차전지(10)를 실은 캐리어(100)는 순차로 수광부(320)의 아래로 지나갈 것이고, 수광부(320)는 순차로 이차전지(10)를 실은 캐리어(100)를 감지하고, 유입되는 광량을 측정하여 제어부로 전달할 것이다. 따라서 제어부는 수광부(320)로부터 수신한 광량을 통해 이차전지(10)가 캐리어(100)에 비정상적으로 안착되었을 때, 해당 이차전지(10) 혹은 캐리어(100)의 식별자를 다양한 출력 수단을 통해 작업자가 인지할 수 있도록 출력할 수 있다. 예컨대, 모니터 등과 같은 표시장치를 통해 비정상적인 안착이 발생한 이차전지(10) 혹은 캐리어(100)의 식별자를 출력하는 것이 바람직하다. 추가로, 이차전지(10)가 캐리어(100)에 비정상적으로 안착되었음을 알리는 알람 등을 출력할 수 있다. 이에 따라 캐리어(100) 상의 이차전지(10)의 안착불량으로 인한 이차전지(10) 케이스의 파손 등을 방지할 수 있으며, 이차전지(10)로부터 전해액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
<부호의 설명>
10: 이차전지 11: 전극탭
100: 캐리어 200: 이송부
S: 안착검출센서 S1: 발광부
S2: 수광부 310: 발광부
320: 수광부

Claims (9)

  1. 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간이 형성된 캐리어;
    상기 캐리어를 이송시키는 이송부;
    상기 캐리어에 삽입되는 이차전지가 일정 높이에 다다를 때 상기 이차전지를 감지할 수 있는 안착검출센서; 및
    상기 안착검출센서의 감지 결과를 수신할 수 있고 상기 이송부의 운전을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하는 이차전지 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안착검출센서는
    상기 이차전지의 상측으로 돌출된 전극탭이 일정 높이에 다다를 때 상기 전극탭을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안착검출센서는
    상기 이송부의 일 측에 위치하여 상기 이차전지가 위치한 방향을 향해 광을 발산하는 발광부;
    상기 발광부로부터 발산되는 광을 감지할 수 있는 수광부;를 포함하고,
    상기 이차전지가 상기 캐리어에 비정상적으로 안착될 경우 상기 발광부에서 발산되는 광은 상기 전극탭으로 인해 차단되는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 발광부에서 발산된 광이 상기 전극탭에 의해 차단될 경우 상기 이송부의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  5. 박스형의 지지판 및 상기 지지판의 상부에 서로 이격되어 형성된 판형의 격판을 구비하여, 상기 지지판의 상부 그리고 상기 격판 사이에 이차전지를 수납할 수 있는 수납공간을 형성하는 캐리어;
    상기 캐리어를 이송시키는 이송부;
    상기 지지판의 상면으로부터 상기 격판 사이를 거쳐 상향으로 광을 발산하는 발광부; 및
    상기 캐리어 상에 위치하며 상기 발광부가 발산하는 광을 수신하여 수신된 광량을 출력하는 수광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광량에 따라 상기 이차전지가 상기 수납공간에 안착되어 있는지 여부를 판단하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 판단 결과 상기 이차전지가 비정상적으로 안착된 경우, 상기 캐리어 및 상기 이차전지의 식별자를 출력하는 것을 특징으로 하는 이차전지 이송장치.
  8. 이차전지가 수납된 캐리어를 이송시키는 과정에서, 상기 이차전지가 일정 높이에 다다를 때 상기 이차전지를 감지할 수 있는 안착불량센서를 이용하여 상기 이차전지의 안착불량여부를 검출하는 이차전지의 안착불량 검출방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 안착불량센서는 광센서를 적용한 것을 특징으로 하는 이차전지의 안착불량 검사방법.
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