WO2023146350A1 - 전지 모듈 검사방법 - Google Patents

전지 모듈 검사방법 Download PDF

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WO2023146350A1
WO2023146350A1 PCT/KR2023/001288 KR2023001288W WO2023146350A1 WO 2023146350 A1 WO2023146350 A1 WO 2023146350A1 KR 2023001288 W KR2023001288 W KR 2023001288W WO 2023146350 A1 WO2023146350 A1 WO 2023146350A1
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vision
inspection process
battery module
vision inspection
inspecting
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PCT/KR2023/001288
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전시원
고영균
오종균
정우승
이철
정영호
이승민
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
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    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
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    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals

Definitions

  • the present invention relates to a battery module inspection method.
  • Secondary batteries unlike primary batteries, can be recharged, and have recently been extensively researched and developed due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
  • Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of a battery case.
  • an electrode assembly installed inside a battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a laminated structure of electrodes and separators.
  • Secondary batteries are drawing much attention as energy sources for power devices such as electric cars, electric vehicles, and hybrid electric vehicles as well as mobile devices such as mobile phones, digital cameras, and laptops.
  • a small battery pack in which one battery cell is packed is used for small devices such as mobile phones and cameras, but a battery pack in which two or more battery cells are connected in parallel and/or series is used for medium and large devices such as laptop computers and electric vehicles. Packed medium-sized or large-sized battery packs are used. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.
  • a battery module consisting of at least one battery cell is first constructed, and other components are added using the at least one battery module to generate a battery. How to organize a pack is common.
  • the number of battery modules included in the battery pack or the number of battery cells included in the battery module may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.
  • the battery module set in this way includes a plurality of battery cells stacked on each other and a busbar frame electrically connecting electrode leads of the plurality of battery cells.
  • One aspect of the present invention is to provide a battery module inspection method capable of preventing false detection when inspecting a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked in a battery module manufacturing process.
  • a battery module inspection method is a first step of inspecting a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, and inspecting the number and position of electrode leads respectively provided in the plurality of battery cells through a vision camera. Vision inspection process; And after passing through the first vision inspection process, it may include a second vision inspection process of inspecting the quantity and bent state of the electrode leads respectively provided in the plurality of battery cells through a vision camera.
  • the present invention when inspecting a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked in a battery module manufacturing process, it is possible to prevent false detection by automatically performing a vision inspection through a vision camera.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery module inspected in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery module inspected in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a front view showing a first vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a first vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which an electrode lead is photographed with a vision camera in a first vision inspection process of a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a second vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a main part exemplarily showing the concept of a second vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view showing a state in which an electrode lead is photographed with a vision camera in a second vision inspection process of a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view showing a third vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the concept of a third vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention by way of example.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery module inspected in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a battery module inspected in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view showing a first vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a main part showing the first vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view
  • FIG. 6 is a front view showing a second vision inspection process in the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module inspection method measures the number and position of electrode leads 20 respectively provided in a plurality of battery cells 10 using a vision camera (Vision Camera) (110, 120). ) and a second vision inspection process for inspecting the quantity and bending state of the electrode leads 20 provided in each of the plurality of battery cells 10 through the vision cameras 110 and 120. .
  • the battery module inspection method according to an embodiment of the present invention further includes a third vision inspection process of inspecting the quantity and position of the electrode leads 20 by photographing the lower portion of the electrode leads 20 through the vision cameras 110 and 120. can include
  • the battery module 1 inspected in the battery module inspection method according to the embodiment of the present invention is a cell stack (S) in which a plurality of battery cells 10 are stacked, a plurality of The module case ( 30) may be included.
  • the battery module may further include end plates 40 and 50 covering openings on both sides of the module case 30 .
  • the cell stack S may form a stack in which a plurality of battery cells 10 containing an electrolyte are stacked.
  • the battery cell 10 may include an electrode assembly and an electrolyte, and a pouch accommodating the electrode assembly and the electrolyte therein.
  • the electrode assembly is a power generating device capable of charging and discharging, and electrodes and separators may be alternately stacked.
  • the electrode includes an anode and a cathode, and the anode, the separator, and the cathode may be alternately stacked.
  • the separator separates the positive electrode and the negative electrode to electrically insulate them.
  • the battery cell 10 may further include an electrode lead 20 having one side connected to the electrode of the electrode assembly and the other side extending to the outside of the pouch.
  • the electrode lead 20 may include a positive lead 21 connected to the positive electrode and a negative lead 22 connected to the negative electrode.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which an electrode lead is photographed with a vision camera in a first vision inspection process of a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • the first vision inspection process inspects the cell stack S in which a plurality of battery cells 10 are stacked, but the electrodes provided in each of the plurality of battery cells 10
  • the quantity and location of the leads 20 may be inspected through the vision cameras 110 and 120 .
  • the first vision inspection process may be performed before assembling the cell stack S to the bus bar frames 60 and 70.
  • the quantity and position of the electrode leads 20 may be inspected by photographing the top of the electrode leads 20 inserted into the insulation blocks 150 and 160 through the vision cameras 110 and 120.
  • the quantity and location of the ends 20a of the electrode leads 20 may be detected within a plurality of imaginary squares L1 equal to the number of the plurality of electrode leads 20 .
  • the quantity and location of the ends 20a of the electrode leads 20 may be detected within a plurality of imaginary squares L1 equal to the number of the plurality of electrode leads 20 .
  • a plurality of virtual squares L1 equal to the number of the plurality of electrode leads 20 .
  • two or more electrode leads 20 are detected in virtual squares L1
  • it is defective due to overlapping insertion. can be determined by At this time, specifically, for example, if the top of the positive lead 21 is photographed with a vision camera and the end 21a of the positive lead 21 is located one by one in a plurality of imaginary squares L1, it can be determined as normal.
  • Defective determination of the negative electrode lead 22 may be performed in the same manner as that of the positive electrode lead 21 .
  • the electrode lead 20 In the first vision inspection process, when the electrode lead 20 is inspected through the vision cameras 110 and 120, the electrode lead 20 may be illuminated through the illuminators 130 and 140.
  • the illuminators 130 and 140 may be provided as bar illuminators 130 and 140 .
  • the first vision inspection process, the second vision inspection process, and the third vision inspection process may illuminate the electrode lead 20 through the illuminators 130 and 140 in an upper diagonal direction with respect to the direction in which the electrode lead 20 extends. .
  • FIG. 7 is a perspective view of a main part exemplarily showing the concept of a second vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a second vision inspection of a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention. It is a side view showing the state in which the electrode lead was photographed with a vision camera during the process. 7 schematically and briefly shows the bus bar frame.
  • the quantity and bending state of the electrode leads 20 respectively provided in the plurality of battery cells 10 can be inspected through the vision cameras 110 and 120 .
  • the second vision inspection process may inspect the quantity and bending state of the electrode leads 20 by photographing the front of the electrode leads 20 through the vision cameras 110 and 120 .
  • the second vision inspection process may be performed after assembling the cell stack S to the bus bar frames 60 and 70. Accordingly, when the cell stack S is assembled to the bus bar frames 60 and 70 through the second vision inspection process, it is possible to easily detect the occurrence of incorrect insertion and bending of the electrode lead 20. In addition, assembly defects of the cell stack S and the bus bar frames 60 and 70 can be easily detected through the second vision inspection process.
  • the method for inspecting the number of electrode leads 20 in the second vision inspection process is within a plurality of virtual squares L2 equal to the number of electrode leads 20.
  • the quantity can be confirmed by detecting the end portion 20a of (20).
  • the method for inspecting the bent state of the electrode lead 20 detects the end 20a of the electrode lead 20 and tracks the length, and the detected electrode lead 20 end length ( If E) is detected to be 3.3% or more shorter than the end length of the standard electrode lead, it can be determined as a bending defect.
  • the length of the electrode lead 20 is a 30 mm specification
  • the second vision inspection process may illuminate the electrode lead 20 through the illuminators 130 and 140 in a direction facing the direction in which the electrode lead 20 extends.
  • the axial direction in which the electrode lead 20 extends and the illumination axis of the illuminators 130 and 140 may be coaxial.
  • FIG. 9 is a front view showing a third vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an exemplary concept of a third vision inspection process in a battery module inspection method according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the lumbar part shown in . 10 schematically and briefly shows the bus bar frame.
  • the electrode leads provided in each of the plurality of battery cells 10 The quantity and location of (20) can be inspected through the vision cameras (110, 120).
  • the quantity and position of the electrode leads 20 may be inspected by photographing the lower portion of the electrode leads 20 through the vision cameras 110 and 120 .
  • the electrode lead 20 may be illuminated through the illuminators 130 and 140 in a lower diagonal direction with respect to the direction in which the electrode lead 20 is extended.
  • the insertion length It can be easily inspected for defects. Accordingly, it is possible to easily detect defective assembly of the cell stack S and the bus bar frames 60 and 70 through the third vision inspection process.
  • the third vision inspection process detects the ends of the electrode leads 20 in a plurality of virtual squares equal to the number of the plurality of electrode leads 20 like the defect determination method of the first vision inspection process, and the quantity and position thereof can be checked.
  • the third vision inspection process detects the ends of the electrode leads 20 in a plurality of virtual squares equal to the number of the plurality of electrode leads 20 like the defect determination method of the first vision inspection process, and the quantity and position thereof can be checked.
  • the third vision inspection process detects the ends of the electrode leads 20 in a plurality of virtual squares equal to the number of the plurality of electrode leads 20 like the defect determination method of the first vision inspection process, and the quantity and position thereof can be checked.
  • even one electrode lead 20 is not detected in a plurality of virtual squares, it is determined as defective, and if two or more electrode leads 20 are detected in virtual squares, it can be determined as defective due to overlapping insertion.
  • the vision cameras 110 and 120 and the illuminators 130 and 140 used in the first vision inspection process, the second vision inspection process, and the third vision inspection process may be moved to a certain position by a moving means.
  • the vision cameras 110 and 120 and the illuminators 130 and 140 move upward with respect to the electrode lead 20 of the battery cell 10 in the first vision inspection process through the moving means, and the battery cell in the second vision inspection process ( It moves coaxially with the electrode lead 20 based on the electrode lead 20 of 10), and can move downward with respect to the electrode lead 20 of the battery cell 10 in the third vision inspection process.
  • the moving means may include a frame on which the vision cameras 110 and 120 and the illuminators 130 and 140 are mounted and a rotation unit for rotating the frame.
  • the rotation unit may include a servo motor that rotates the rotation shaft of the rotation unit.
  • the battery module inspection method according to the embodiment of the invention configured as described above is performed through the vision cameras 110 and 120 when inspecting a cell stack S in which a plurality of battery cells 10 are stacked in the manufacturing process of the battery module 1. It is possible to prevent false detection through automatic vision inspection.

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Abstract

본 발명은 전지 모듈 검사방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전지 모듈 검사방법은 다수개의 전지셀이 적층된 셀 적층체를 검사하되, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 위치를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제1 비젼 검사과정; 및 상기 제1 비젼 검사과정을 거친 후, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 꺾임 상태를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제2 비젼 검사과정을 포함한다.

Description

전지 모듈 검사방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 01월 27일자 한국특허출원 제10-2022-0012733호 및 2023년 01월 26일자 한국특허출원 제10-2023-0010161호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 전지 모듈 검사방법에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전기, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.
휴대폰, 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지셀이 팩킹되어 있는 소형 전지팩이 사용되나, 노트북, 전기 자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 또는 그 이상의 전지셀들을 병렬 및/또는 직렬로 연결한 전지팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지팩이 사용되고 있다. 따라서, 상기 전지 팩에 포함되는 전지셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지 팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈의 개수, 또는 전지 모듈에 포함되는 전지셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 이렇게 설정된 전지 모듈은 상호 적층되는 복수 개의 전지셀들 및 상기 복수 개의 전지셀들의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 버스바(Busbar) 프레임(Frame)을 포함하여 구성된다.
종래에는 ICB 버스바 프레임 어셈블리(Busbar Frame Assy)의 조립 전,후 검사를 작업자가 육안 검사 작업으로 진행하였다. 이에 따라, 작업자에 의존한 검사로 인해 휴먼 검사 에러 발생으로 인해 오검이 발생되었다. 또한, ICB 버스바 프레임 어셈블리(Busbar Frame Assy)의 수동 검사 진행으로 인건비가 증가되었다.
본 발명의 하나의 관점은 전지 모듈 제조과정에서 다수개의 전지셀이 적층된 셀 적층체를 검사 시, 오검 발생을 방지할 수 있는 전지 모듈 검사방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법은 다수개의 전지셀이 적층된 셀 적층체를 검사하되, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 위치를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제1 비젼 검사과정; 및 상기 제1 비젼 검사과정을 거친 후, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 꺾임 상태를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제2 비젼 검사과정을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전지 모듈 제조과정에서 다수개의 전지셀이 적층된 셀 적층체를 검사 시, 비젼 카메라를 통해 자동으로 비젼검사하여 오검 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 검사되는 전지모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 검사되는 전지모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제1 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제1 비젼 검사과정을 나타낸 요부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법의 제1 비젼 검사과정에서 비젼 카메라로 전극 리드를 촬영한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제2 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제2 비젼 검사과정 의 개념을 예시적으로 나타낸 요부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법의 제2 비젼 검사과정에서 비젼 카메라로 전극 리드를 촬영한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제3 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제3 비젼 검사과정 의 개념을 예시적으로 나타낸 요부 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 검사되는 전지모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 검사되는 전지모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제1 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제1 비젼 검사과정을 나타낸 요부 사시도이며, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제2 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 6를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법은 다수개의 전지셀(10)에 각각 구비된 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 비젼 카메라(Vision Carmera)(110,120)를 통해 검사하는 제1 비젼 검사과정 및 다수개의 전지셀(10)에 각각 구비된 전극 리드(20)의 수량 및 꺾임 상태를 비젼 카메라(110,120)를 통해 검사하는 제2 비젼 검사과정을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법은 비젼 카메라(110,120)를 통해 전극 리드(20)의 하부를 촬영하여 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 검사하는 제3 비젼 검사과정을 더 포함할 수 있다.
보다 상세히, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 검사되는 전지 모듈(1)은 다수개의 전지셀(10)이 적층된 셀 적층체(S), 다수개의 전지셀(10)의 전극 리드(20)를 전기적으로 연결하는 버스바 프레임(60,70), 및 셀 적층체(S) 및 버스바 프레임(60,70)을 내부에 수용하는 모듈 케이스(30)를 포함할 수 있다. 또한, 전지모듈은 모듈 케이스(30)의 양측의 개구를 덮는 엔드 플레이트(40,50)를 더 포함할 수 있다.
셀 적층체(S)는 전해액을 포함하는 다수개의 전지셀(10)이 적층된 적층체를 형성할 수 있다.
전지셀(10)은 전극 조립체 및 전해액과, 전극 조립체 및 전해액을 내부에 수용하는 파우치를 포함할 수 있다.
전극 조립체는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극 및 분리막이 교대로 적층될 수 있다. 이때, 전극은 양극 및 음극을 포함하여, 양극, 분리막, 및 음극이 교대로 적층될 수 있다. 여기서, 분리막은 양극과 음극을 분리하여 전기적으로 절연시킨다.
전지셀(10)은 일측부가 전극 조립체의 전극과 연결되고, 타측부가 파우치의 외부로 연장된 전극 리드(20)를 더 포함할 수 있다.
전극 리드(20)는 양극과 연결된 양극 리드(21) 및 음극과 연결된 음극 리드(22)를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법의 제1 비젼 검사과정에서 비젼 카메라로 전극 리드를 촬영한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 2, 도 3 내지 도 5를 참고하면, 제1 비젼 검사과정은 다수개의 전지셀(10)이 적층된 셀 적층체(S)를 검사하되, 다수개의 전지셀(10)에 각각 구비된 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 비젼 카메라(110,120)를 통해 검사할 수 있다.
제1 비젼 검사과정은 셀 적층체(S)를 버스바 프레임(60,70)에 조립하기 전에 수행할 수 있다.
제1 비젼 검사과정은 비젼 카메라(110,120)를 통해 절연 블록(Block)(150,160)에 삽입된 전극 리드(20)의 상부를 촬영하여 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 검사할 수 있다.
또한, 제1 비젼 검사과정은 다수개의 전극 리드(20)의 개수와 동일한 다수개의 가상의 사각형상(L1) 안에 전극 리드(20)의 단부(20a)를 검출하여 수량 및 위치를 확인할 수 있다. 여기서, 다수개의 가상의 사각형상(L1) 안에 전극 리드(20)가 하나라도 검출되지 않으면 불량으로 판별하고, 가상의 사각형상(L1) 안에 전극 리드(20)가 두개 이상 검출되면 중복 삽입으로 불량으로 판별할 수 있다. 이때, 구체적으로 예를 들어 양극 리드(21)의 상부를 비젼 카메라로 촬영하여 양극 리드(21)의 단부(21a)가 다수개의 가상의 사각형상(L1) 안에 각각 1개씩 위치되면 정상으로 판별할 수 있다. 음극 리드(22)의 불량 판별도 양극 리드(21)의 불량 판별과 동일하게 진행할 수 있다. 제1 비젼 검사과정은 비젼 카메라(110,120)를 통해 전극 리드(20)를 검사 시, 조명기(130,140)를 통해 전극 리드(20)를 조명할 수 있다. 여기서, 조명기(130,140)는 바(bar) 조명기(130,140)로 구비될 수 있다.
제1 비젼 검사과정, 제2 비젼 검사과정, 및 제3 비젼 검사과정은 전극 리드(20)가 연장된 방향에 대하여 상측 대각선 방향에서 조명기(130,140)를 통해 전극 리드(20)를 조명할 수 있다.
이에 따라, 제1 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)와 버스바 프레임(60,70)을 조립하기 전에 셀 적층체(S)의 적층된 전지셀(10) 개수 및 위치 불량을 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 제1 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)와 버스바 프레임(60,70)을 조립하기 전에, 셀 적층체(S)와 버스바 프레임(60,70)의 조립 가능여부를 용이하게 검사할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제2 비젼 검사과정의 개념을 예시적으로 나타낸 요부 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법의 제2 비젼 검사과정에서 비젼 카메라로 전극 리드를 촬영한 상태를 나타낸 측면도이다. 도 7에서는 버스바 프레임을 개략적으로 간략히 나타내었다.
도 2, 도 6 도 8을 참고하면, 제2 비젼 검사과정은 다수개의 전지셀(10)에 각각 구비된 전극 리드(20)의 수량 및 꺾임 상태를 비젼 카메라(110,120)를 통해 검사할 수 있다.
또한, 제2 비젼 검사과정은 비젼 카메라(110,120)를 통해 전극 리드(20)의 정면을 촬영하여 전극 리드(20)의 수량 및 꺾임 상태를 검사할 수 있다. 여기서, 제2 비젼 검사과정은 셀 적층체(S)를 버스바 프레임(60,70)에 조립한 이후, 수행할 수 있다. 이에 따라, 제2 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)를 버스바 프레임(60,70)에 조립될 때 전극 리드(20)의 오삽입 및 꺾임 불량의 발생을 용이하게 검출할 수 있다. 아울러, 제2 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)와 버스바 프레임(60,70)의 조립 불량을 용이하게 검출할 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8을 참고하면, 제2 비젼 검사과정에서 전극 리드(20)의 수량 검사 방법은 다수개의 전극 리드(20)의 개수와 동일한 다수개의 가상의 사각형상(L2) 안에 전극 리드(20)의 단부(20a)를 검출하여 수량을 확인할 수 있다. 여기서, 다수개의 가상의 사각형상(L2) 안에 전극 리드(20)가 하나라도 검출되지 않으면 불량으로 판별하고, 가상의 사각형상(L2) 안에 전극 리드(20)가 두개 이상 검출되면 중복 삽입으로 수량 불량으로 판별할 수 있다.
그리고, 제2 비젼 검사과정에서 전극 리드(20)의 꺾임 상태 검사 방법은 전극 리드(20)의 단부(20a)를 검출하여 길이를 트래킹(tracking)하여, 검출된 전극 리드(20) 단부 길이(E)가 정규격 전극리드의 단부 길이에 대하여 3.3% 이상 짧은 것으로 검출되면, 꺾임 불량으로 판별할 수 있다. 이때, 예를 들어 전극 리드(20)의 길이가 30mm 스펙이라고 할 때, 2mm 이상 꺽임 발생시 불량으로 판별할 수 있다.
아울러, 도 6 및 도 7을 참고하면, 제2 비젼 검사과정은 전극 리드(20)가 연장된 방향에 대하여 마주보는 방향에서 조명기(130,140)를 통해 전극 리드(20)를 조명할 수 있다. 이때, 제2 비젼 검사과정은 전극 리드(20)가 연장된 축방향과 조명기(130,140)의 조명축은 동축방향일 수 있다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제3 비젼 검사과정을 나타낸 정면도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법에서 제3 비젼 검사과정의 개념을 예시적으로 나타낸 요부 사시도이다. 도 10에서는 버스바 프레임을 개략적으로 간략히 나타내었다.
도 2, 도 9 및 도 10을 참고하면, 제3 비젼 검사과정은 셀 적층체(S)를 버스바 프레임(60,70)에 조립 후, 다수개의 전지셀(10)에 각각 구비된 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 비젼 카메라(110,120)를 통해 검사할 수 있다.
제3 비젼 검사과정은 비젼 카메라(110,120)를 통해 전극 리드(20)의 하부를 촬영하여 전극 리드(20)의 수량 및 위치를 검사할 수 있다.
제3 비젼 검사과정은 전극 리드(20)가 연장된 방향에 대하여 하측 대각선 방향에서 조명기(130,140)를 통해 전극 리드(20)를 조명할 수 있다.
따라서, 제3 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)가 버스바 프레임(60,70)에 조립 후, 전극 리드(20)가 버스바 프레임(60,70)에 오삽입되었는지, 삽입 길이의 불량은 없는지 용이하게 검사할 수 있다. 이에 따라, 제3 비젼 검사과정을 통해 셀 적층체(S)와 버스바 프레임(60,70)의 조립 상태 불량을 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 제3 비젼 검사과정은 제1 비젼 검사과정의 불량 판별 방식과 같이 다수개의 전극 리드(20)의 개수와 동일한 다수개의 가상의 사각형상 안에 전극 리드(20)의 단부를 검출하여 수량 및 위치를 확인할 수 있다. 여기서, 다수개의 가상의 사각형상 안에 전극 리드(20)가 하나라도 검출되지 않으면 불량으로 판별하고, 가상의 사각형상 안에 전극 리드(20)가 두개 이상 검출되면 중복 삽입으로 불량으로 판별할 수 있다.
한편, 제1 비젼 검사과정, 제2 비젼 검사과정, 및 제3 비젼 검사과정에서 사용되는 비젼 카메라(110,120) 및 조명기(130,140)는 이동수단에 의해 일정 위치로 이동될 수 있다.
비젼 카메라(110,120) 및 조명기(130,140)는 이동수단을 통해 제1 비젼 검사과정에서 전지셀(10)의 전극 리드(20)를 기준으로 상측 방향으로 이동하고, 제2 비젼 검사과정에서 전지셀(10)의 전극 리드(20)를 기준으로 전극 리드(20)와 동축 방향으로 이동하며, 제3 비젼 검사과정에서 전지셀(10)의 전극 리드(20)를 기준으로 하측 방향으로 이동할 수 있다.
여기서, 이동수단은 비젼 카메라(110,120) 및 조명기(130,140)가 장착되는 프레임 및 프레임을 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다. 이때, 회전부는 회전부의 회전축을 회전시키는 서보 모터를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 발명의 실시예에 따른 전지 모듈 검사방법은 전지 모듈(1) 제조과정에서 다수개의 전지셀(10)이 적층된 셀 적층체(S)를 검사 시, 비젼 카메라(110,120)를 통해 자동으로 비젼검사하여 오검 발생을 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
[부호의 설명]
1: 전지 모듈
10: 전지셀
20: 전극 리드
20a: 단부21: 양극 리드
21a: 단부22: 음극 리드
30: 모듈 케이스
40,50: 엔드 플레이트
60,70: 버스바 프레임
110,120: 비젼 카메라
130,140: 조명기
150,160: 절연 블록
S: 셀 적층체
E: 단부 길이

Claims (10)

  1. 다수개의 전지셀이 적층된 셀 적층체를 검사하되, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 위치를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제1 비젼 검사과정; 및
    상기 제1 비젼 검사과정을 거친 후, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 꺾임 상태를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제2 비젼 검사과정을 포함하는 전지 모듈 검사방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 비젼 검사과정은 상기 셀 적층체를 버스바 프레임에 조립하기 전에 수행하고,
    상기 제2 비젼 검사과정은 상기 셀 적층체를 버스바 프레임에 조립한 이후, 수행하는 전지 모듈 검사방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 비젼 검사과정은
    상기 비젼 카메라를 통해 절연 블록에 삽입된 상기 전극 리드의 상부를 촬영하여 상기 전극 리드의 수량 및 위치를 검사하는 전지 모듈 검사방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 비젼 검사과정은
    상기 비젼 카메라를 통해 상기 전극 리드의 정면을 촬영하여 상기 전극 리드의 수량 및 꺾임 상태를 검사하는 전지 모듈 검사방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀 적층체를 버스바 프레임에 조립 후, 다수개의 상기 전지셀에 각각 구비된 전극 리드의 수량 및 위치를 비젼 카메라를 통해 검사하는 제3 비젼 검사과정을 더 포함하는 전지 모듈 검사방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 비젼 검사과정은
    상기 비젼 카메라를 통해 상기 전극 리드의 하부를 촬영하여 상기 전극 리드의 수량 및 위치를 검사하는 전지 모듈 검사방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 비젼 검사과정, 상기 제2 비젼 검사과정, 및 상기 제3 비젼 검사과정은 상기 비젼 카메라를 통해 상기 전극 리드를 검사 시, 조명기를 통해 상기 전극 리드를 조명하는 전지 모듈 검사방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 비젼 검사과정은
    상기 전극 리드가 연장된 방향에 대하여 상측 대각선 방향에서 상기 조명기를 통해 상기 전극 리드를 조명하는 전지 모듈 검사방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 비젼 검사과정은
    상기 전극 리드가 연장된 방향에 대하여 마주보는 방향에서 상기 조명기를 통해 상기 전극 리드를 조명하는 전지 모듈 검사방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 비젼 검사과정은
    상기 전극 리드가 연장된 방향에 대하여 하측 대각선 방향에서 상기 조명기를 통해 상기 전극 리드를 조명하는 전지 모듈 검사방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015170402A (ja) * 2014-03-05 2015-09-28 昭和電工パッケージング株式会社 タブリードの検査方法及びタブリードの検査装置
KR20180086041A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극리드의 불량검사장치
KR102081671B1 (ko) * 2018-08-28 2020-02-26 주식회사 폴 2차전지용 리드탭의 2열 자동 검사 시스템
KR20210125136A (ko) * 2020-04-07 2021-10-18 (주)펨트론 다열 리드탭 검사시스템
KR20210125135A (ko) * 2020-04-07 2021-10-18 (주)펨트론 다열 리드탭 검사 및 적재 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015170402A (ja) * 2014-03-05 2015-09-28 昭和電工パッケージング株式会社 タブリードの検査方法及びタブリードの検査装置
KR20180086041A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극리드의 불량검사장치
KR102081671B1 (ko) * 2018-08-28 2020-02-26 주식회사 폴 2차전지용 리드탭의 2열 자동 검사 시스템
KR20210125136A (ko) * 2020-04-07 2021-10-18 (주)펨트론 다열 리드탭 검사시스템
KR20210125135A (ko) * 2020-04-07 2021-10-18 (주)펨트론 다열 리드탭 검사 및 적재 시스템

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