WO2024085433A1 - 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법 Download PDF

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WO2024085433A1
WO2024085433A1 PCT/KR2023/013362 KR2023013362W WO2024085433A1 WO 2024085433 A1 WO2024085433 A1 WO 2024085433A1 KR 2023013362 W KR2023013362 W KR 2023013362W WO 2024085433 A1 WO2024085433 A1 WO 2024085433A1
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electrode
information
sensor
monitoring system
inspection
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Application number
PCT/KR2023/013362
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English (en)
French (fr)
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심민규
김준희
박종석
한기덕
박수완
전기영
이재환
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a monitoring system and method of operating the same.
  • Electric vehicles receive electricity from outside, charge battery cells, and then obtain power by driving a motor with the voltage charged in the battery cells.
  • Battery cells for electric vehicles are manufactured by housing an electrode assembly in a battery case and injecting an electrolyte solution into the battery case.
  • Battery cells are classified into cylindrical, square, and pouch types depending on the type of battery case.
  • Cylindrical battery cells include an electrode assembly, a battery case of a cylindrical metal can that accommodates the electrode assembly and electrolyte, and a cap assembly assembled on top of the cylindrical can. .
  • a laser device marks the foil of the cathode with a unique physical ID, enabling traceability of each of the plurality of cathodes based on the marked physical ID.
  • the foil of the anode is made of aluminum material, there is a problem that fire, soot, or dust is generated during marking, making it impossible to issue a physical ID, making it impossible to secure traceability for each anode.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a monitoring system and a method of operating the same that can secure traceability of data of the anode by issuing a virtual ID based on the standard information of the anode.
  • a monitoring system receives standard information of at least one electrode from a first sensor, receives the position coordinates of the at least one electrode from a second sensor, and stores the standard information and the position.
  • a facility control device PLC that generates identification information for each of the at least one electrode based on coordinates, an inspection device that generates inspection information by inspecting the at least one electrode, and the identification information of the at least one electrode and the It may include a controller that matches and manages inspection information.
  • the facility control device receives a quantity count value of the at least one electrode according to the length of the at least one electrode tab from the first sensor, and the quantity count value of the electrode is BCD (BCD) Binary Coded Decimal) code may be included.
  • BCD Binary Coded Decimal
  • the facility control device may receive roll map coordinates of the at least one electrode from an encoder installed in a rewinder provided in a notching device for notching the at least one electrode.
  • the facility control device may generate an ID of each of the at least one electrode based on the standard information and the roll map coordinates of the at least one positive electrode tab.
  • the inspection device may receive the standard information of the at least one electrode from the first sensor and add the standard information to the inspection information of the at least one electrode.
  • the controller may manage the ID of the at least one electrode by matching the inspection information of the at least one electrode.
  • the controller may generate integrated inspection information of the at least one electrode by matching the ID of the at least one electrode and inspection information of the at least one electrode, and transmit the integrated inspection information to a server. there is.
  • a method of operating a monitoring system includes receiving standard information of at least one electrode from a first sensor, receiving the position coordinates of the at least one electrode from a second sensor, Generating identification information for each of the at least one electrode based on standard information and the position coordinates, inspecting the at least one electrode to generate inspection information, and the identification information and the inspection of the at least one electrode It may include a step of matching and managing information.
  • the step of receiving standard information of at least one electrode from the first sensor includes receiving a quantity count value of the at least one electrode according to the length of the at least one electrode tab from the first sensor,
  • the quantity count value of the electrode may include a BCD code.
  • the step of receiving the position coordinates of the at least one electrode from the second sensor includes receiving the roll map coordinates of the at least one electrode from an encoder installed in a rewinder provided in a notching device for notching the at least one electrode. can receive.
  • the step of generating identification information for each of the at least one electrode based on the standard information and the position coordinates includes identifying the at least one electrode based on the standard information and the roll map coordinates of at least one positive electrode tab.
  • Each ID can be created.
  • the step of generating inspection information by inspecting the at least one electrode includes receiving the standard information of the at least one electrode from the first sensor, and applying the standard to the inspection information of the at least one electrode. Information can be added.
  • the step of matching and managing the identification information and the inspection information of the at least one electrode may be managed by matching the ID of the at least one electrode and the inspection information of the at least one electrode.
  • the step of matching and managing the identification information and the inspection information of the at least one electrode includes matching the ID of the at least one electrode and the inspection information of the at least one electrode to determine the at least one electrode.
  • Integrated inspection information may be generated and the integrated inspection information may be transmitted to the server.
  • FIG. 1 is a diagram for generally explaining a battery processing system according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a monitoring system according to an embodiment disclosed in this document.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a notching process according to an embodiment disclosed in this document.
  • Figure 4 is a diagram showing roll map coordinates according to an embodiment disclosed in this document.
  • Figure 5 is a diagram showing integrated inspection data according to an embodiment disclosed in this document.
  • Figure 6 is a flowchart showing a method of operating a monitoring system according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system implementing a monitoring system according to an embodiment disclosed in this document.
  • a monitoring system receives standard information of at least one electrode from a first sensor, receives the position coordinates of the at least one electrode from a second sensor, and stores the standard information and the position.
  • a facility control device PLC that generates identification information for each of the at least one electrode based on coordinates, an inspection device that generates inspection information by inspecting the at least one electrode, and the identification information of the at least one electrode and the It may include a controller that matches and manages inspection information.
  • a method of operating a monitoring system includes receiving standard information of at least one electrode from a first sensor, receiving the position coordinates of the at least one electrode from a second sensor, Generating identification information for each of the at least one electrode based on standard information and the position coordinates, inspecting the at least one electrode to generate inspection information, and the identification information and the inspection of the at least one electrode It may include a step of matching and managing information.
  • FIG. 1 is a diagram for generally explaining a battery processing system according to an embodiment disclosed in this document.
  • a battery may include a battery cell, which is a basic unit of a battery that can be used by charging and discharging electrical energy.
  • the battery cell may be a lithium ion (Li-iOn) battery, a lithium ion polymer (Li-iOn polymer) battery, a nickel cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel hydride (Ni-MH) battery, etc., but is not limited thereto.
  • the battery cell may supply power to a target device (not shown). To this end, the battery cell can be electrically connected to the target device.
  • the target device may include an electrical, electronic, or mechanical device that operates by receiving power from a battery pack (not shown) including a plurality of battery cells.
  • target devices include small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, Portable Game Devices, Power Tools, and E-bikes, as well as large products requiring high output such as electric vehicles and hybrid vehicles. It may be a power storage device that stores excess generated power or renewable energy or a backup power storage device, but is not limited thereto.
  • a battery cell may be composed of an electrode assembly, a battery case in which the electrode assembly is accommodated, and an electrolyte solution that is injected into the battery case to activate the electrode assembly.
  • An electrode assembly is formed by interposing a separator between a positive electrode plate formed by coating a positive electrode current collector with a positive electrode active material and a negative electrode plate formed by coating a negative electrode current collector with a negative electrode active material.
  • the electrode assembly is in the form of a jelly roll. It can be manufactured in (jelly roll type), stack type, etc. and accommodated inside the battery case.
  • the battery case serves as an exterior material that maintains the shape of the battery and protects it from external shocks. Battery cells can be classified into cylindrical, square, and pouch types depending on the type of battery case.
  • a battery cell may be manufactured through a series of manufacturing processes including an electrode manufacturing process, an assembly process, and a chemical process.
  • the assembly process may include a process of assembling the positive and negative electrode plates made through the electrode manufacturing process and injecting electrolyte, and may include a notching process, winding process, assembly process, and packaging process.
  • the notching process in the assembly process can be defined as the process of cutting the positive and negative plates to the shape of the battery to manufacture the positive and negative tabs.
  • the non-coating portion of roll-shaped positive and negative electrode plates that have completed the electrode manufacturing process is cut during the notching process, and the roll-shaped positive and negative electrode plates are notched to match the shapes of various batteries.
  • the battery processing system may be used in the notching process of the assembly processing system, but is not limited to this.
  • the battery processing system may include a monitoring system 100, a first sensor 200, a second sensor 300, and a server 400.
  • the monitoring system 100 can collect and manage electrode data generated in the battery manufacturing process in real time.
  • the monitoring system 100 may collect and analyze data or graph data generated in the battery processing system, such as process progress of the battery processing system, presence or absence of alarms, temperature, pressure, quantity, etc.
  • the monitoring system 100 may track each electrode to manage data for each of at least one electrode generated during the manufacturing process of the electrode assembly.
  • a physical ID in the form of a barcode can be issued to the tab of the cathode from the laser device during the notching process of the battery assembly process. That is, each cathode is marked with a unique physical ID during the notching process, and the barcode ID marked on the cathode tab can be recognized through a BCR (Bar Code Reader) device. Therefore, each of the plurality of cathodes is matched with a physical ID, making it possible to secure data traceability in the upper system based on the physical ID.
  • the monitoring system 100 can manage each cathode based on the physical ID marked on the tab of the cathode.
  • the monitoring system 100 receives each data of at least one positive electrode from the first sensor 200 and the second sensor 300 of the battery processing system and tracks the positive electrode based on the received data. and can be managed.
  • the monitoring system 100 may receive standard information of at least one anode from the first sensor 200 that can check the standard information of the anode.
  • the first sensor 200 may include a tap sensor 210 and a trigger board 220.
  • the tap sensor 210 can determine the standard information of the positive electrode tab. Specifically, the tap sensor 210 can determine the length, or pitch, of each tab of the anode.
  • the tap sensor 210 may transmit the length of each detected positive electrode tap to the trigger board 220.
  • the trigger board 220 may generate count information of the positive electrode tabs based on the length of each positive tab received from the tap sensor 210. That is, the trigger board 220 may increase the count value for each length of the received positive electrode tab.
  • the trigger board 220 may increase the BCD (Binary Coded Decimal) code by 1 whenever the count value for each length of the positive tab increases.
  • the trigger board 220 may convert the count value for each length of the generated positive electrode tab into the form of a BCD code and transmit it to the monitoring system 100.
  • BCD Binary Coded Decimal
  • the monitoring system 100 may receive the position coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 that can determine the position coordinates of the anode.
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of each of at least one electrode.
  • the second sensor 300 may include an encoder installed on a rewinder (RW) of a notching device that notches at least one electrode.
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of the electrode based on the linear movement distance of the electrode.
  • the monitoring system 100 may generate virtual identification information for each of at least one anode based on the standard information and position coordinates of the anode. That is, when monitoring
  • the stem 100 can track and manage the data of the anode based on the virtual identification information of the anode generated based on the standard information and position coordinates of the anode.
  • the monitoring system 100 may transmit the generated virtual identification information of the positive electrode and the data of the positive electrode tracked based on the virtual identification information of the positive electrode to the server 400, which is a higher level system.
  • the server 400 can manage the data of the anode from the monitoring system 100 by integrating the quality, defect status, and inspection information of each anode.
  • the server 400 may include, for example, cloud computing technology.
  • the operation of generating virtual identification information of the electrodes of the monitoring system 100 and collecting and managing electrode data will be described.
  • the electrode will be described using an anode as an example, but is not limited thereto.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the monitoring system 100 according to an embodiment disclosed in this document.
  • the monitoring system 100 may include a facility control device 110, an inspection device 120, and a controller 130.
  • the facility control device (PLC, Programmable Logic Controller) 110 can be defined as a control device used for maintenance, management, automatic control, and monitoring of the battery process system.
  • the facility control device 110 may manage the operation of the electrode notching device.
  • the facility control device 110 may receive a plurality of control signals.
  • the facility control device 110 sends multiple control signals simultaneously using built-in software.
  • the software of facility control device 110 may be stored in volatile or non-volatile memory.
  • the software of the facility control device 110 can process input control signals in real time.
  • the facility control device 110 may receive standard information of at least one electrode from the first sensor 200. Specifically, the facility control device 110 may receive information on the length, or pitch, of at least one electrode tab from the first sensor 200.
  • the facility control device 110 may generate count information of at least one electrode generated from the first sensor 200 based on the length of the at least one electrode. Specifically, the facility control device 110 may receive a quantity count value of at least one electrode according to the length of the electrode from the first sensor 200.
  • the quantity count value of the electrode may include a BCD code.
  • the facility control device 110 may receive the position coordinates of at least one electrode from the second sensor 300.
  • the second sensor 300 may include an encoder installed in a notching device that notches at least one electrode.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a notching process according to an embodiment disclosed in this document.
  • the notching device 500 can process the electrode by cutting the electrode.
  • the electrode includes a coated portion coated with an electrode active material and an uncoated portion without the electrode active material.
  • the notching device 500 can cut the uncoated portion provided on the electrode and process it into an electrode tab.
  • the first sensor 200 may generate standard information including the length of a tab of an electrode processed through the notching device 500 and a quantity count value according to the length of the tab.
  • the second sensor 300 may generate position coordinates of at least one electrode.
  • the second sensor 300 may include an encoder installed on a rewinder (RW) of the notching device 500 that notches at least one electrode.
  • the encoder here may be installed outside the unwinder (UW, Unwinder) or rewinder (RW) of the notching device 500. Additionally, depending on the embodiment, the encoder may be built into the unwinder (UW) or rewinder (RW) of the notching device.
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of each of at least one electrode based on the number of pulses input from the encoder.
  • the encoder is installed on the drive motor that drives the rewinder (RW) of the notching device and can calculate the moving distance of the electrode according to the rotation speed of the drive motor.
  • the encoder can capture light passing through a plurality of slits in the rotating plate of the drive motor and generate a pulse signal.
  • the second sensor 300 calculates the rotation speed of the driving motor based on the pulse signal input from the encoder, and determines whether the electrode moves between the unwinder (UW) and the rewinder (RW) based on the rotation speed of the driving motor. Straight line travel distance can be calculated.
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of the electrode based on the linear movement distance of the electrode.
  • the facility control device 110 may receive the position coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 including an encoder. Depending on the embodiment, the facility control device 110 may receive roll map coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 including an encoder.
  • Figure 4 is a diagram showing roll map coordinates according to an embodiment disclosed in this document.
  • the facility control device 110 may receive roll map coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 including an encoder.
  • the roll map means that data related to electrode quality, defects, or electrode manufacturing in the electrode manufacturing process is displayed on a roll map bar that simulates an electrode in a roll-to-roll state.
  • electrode manufacturing history data is required to determine the cause of the defect.
  • Roll map records electrode manufacturing history data of continuous electrode manufacturing processes such as electrode coating process, roll press process, and notching process, and can specify the cause of defects in the relationship between subsequent processes.
  • the roll map is installed in a roll-to-roll state between the unwinder (UW) and the rewinder (RW) of the notching device 500 during the electrode notching process and is displayed on a roll map bar in the form of a bar that simulates the moving electrode. It can be displayed. Additionally, the roll map may be displayed on the screen in synchronization with the electrode path moving between the unwinder (UW) and rewinder (RW) of the notching device 500.
  • the second sensor 300 may generate position coordinates at which at least one notched electrode is moved between the unwinder (UW) and the rewinder (RW), that is, roll map coordinates.
  • the facility control device 110 may receive '220.37' as the roll map coordinates of electrode 3 shown in FIG. 4 from the second sensor 300. Additionally, for example, the facility control device 110 may receive '189.78' as the roll map coordinates of electrode 2 shown in FIG. 4 from the second sensor 300. Additionally, for example, the facility control device 110 may receive '90.04' as the roll map coordinates of electrode 1 shown in FIG. 4 from the second sensor 300.
  • the facility control device 110 controls each of the at least one electrode based on the standard information of each of the at least one electrode received from the first sensor 200 and the position coordinates of each of the at least one electrode received from the second sensor 300. Identification information can be generated. Specifically, the facility control device 110 detects at least one electrode based on the standard information of at least one anode tab received from the first sensor 200 and the roll map coordinates of at least one anode received from the second sensor 300. Each virtual ID can be created.
  • the inspection device 120 may generate inspection information by inspecting at least one electrode.
  • the inspection device 120 may include, for example, a vision inspection sensor.
  • the vision inspection sensor uses an industrial camera to determine the shape, size, text, and pattern of the inspection object like the human eye, and can inspect the product for physical defects, missing parts, or quality.
  • the inspection device 120 may inspect the quality of at least one electrode using a vision inspection sensor and generate inspection information. Specifically, the inspection device 120 may obtain a photographed image by photographing an electrode, and analyze the image of the electrode to inspect defects or quality.
  • defects may include not only electrodes and poor electrode quality, but also various defects such as misalignment and size defects.
  • the inspection device 120 can measure the pitch of a plurality of tabs formed by notching by the notching device 500.
  • the inspection device 120 may receive standard information of at least one electrode from the first sensor 200. The inspection device 120 may add the standard information of the received at least one electrode to the inspection information of the generated at least one electrode. The inspection device 120 may add the standard information of at least one electrode to the inspection information of the at least one electrode and transmit it to the controller 130.
  • the controller 130 may receive standard information for each of at least one electrode and virtual identification information for at least one electrode from the facility control device 110. Additionally, the controller 130 receives standard information and appropriateness information of at least one electrode from the inspection device 120.
  • the controller 130 may match and manage the virtual identification information of at least one electrode received from the facility control device 110 and the inspection information of at least one electrode received from the inspection device 120. Specifically, the controller 130 may match and manage the ID of at least one electrode and the inspection information of at least one electrode.
  • the controller 130 may match the ID of at least one electrode and the inspection information of at least one electrode to generate integrated inspection information of at least one electrode.
  • Figure 5 is a diagram showing integrated inspection data according to an embodiment disclosed in this document.
  • the controller 130 may generate integrated inspection data by integrating the notching time of each of at least one notched electrode, the virtual electrode ID, the ID of the lot inputted to create the electrode, and the roll map coordinate information.
  • the ID of the input lot here refers to the lot number of the electrode roll when it is installed in a roll-to-roll state between the unwinder (UW) and the rewinder (RW).
  • the controller 130 may transmit the generated integrated test information to the server 400.
  • the server 400 may be, for example, a Statistical Process Control (SPC) device.
  • SPC is a management method that efficiently operates the process using statistical methods to achieve the quality or productivity goals required in the process.
  • the server 400 can statistically manage the integrated inspection data of each of at least one electrode obtained through the controller 130 to check the quality of the electrode and the location coordinates of the electrode, and can also monitor the manufacturing status of the electrode. You can.
  • the monitoring system generates a virtual anode ID in the same way as the cathode tracking system and transmits the data to the upper system to secure traceability of the anode and cathode and provide an analysis environment.
  • the monitoring system can integrate and manage all anode data generated and collected in the notching process, such as facility data as well as anode inspection data, in the upper system.
  • Figure 6 is a flowchart showing a method of operating a monitoring system according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIGS. 1 to 5 a method of operating the monitoring system 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • monitoring system 100 may be substantially the same as the monitoring system 100 described with reference to FIGS. 1 to 4, it will be briefly described below to avoid duplication of description.
  • the operating method of the monitoring system 100 includes receiving standard information of at least one electrode from the first sensor 200 (S101), and determining the position of at least one electrode from the second sensor 300.
  • the facility control device 110 may receive standard information of at least one electrode from the first sensor 200.
  • the facility control device 110 can be defined as a control device used for maintenance, management, automatic control, and monitoring of the battery process system.
  • the facility control device 110 may manage the operation of the electrode notching device.
  • the facility control device 110 may receive a plurality of control signals.
  • the facility control device 110 uses built-in software to provide a plurality of control signals.
  • step S101 the facility control device
  • the software at 110 may be stored in volatile or non-volatile memory.
  • the software of the facility control device 110 can process input control signals in real time.
  • the facility control device 110 may receive standard information of at least one electrode from the first sensor 200. Specifically, the facility control device 110 may receive information on the length, or pitch, of at least one electrode tab from the first sensor 200.
  • the facility control device 110 may generate count information of at least one electrode generated from the first sensor 200 based on the length of at least one electrode.
  • the facility control device 110 may receive a quantity count value of at least one electrode according to the length of the electrode from the first sensor 200.
  • the quantity count value of the electrode may include a BCD code.
  • step S102 the facility control device 110 detects at least
  • the second sensor 300 may include an encoder installed in a notching device that notches at least one electrode.
  • the second sensor 300 may generate position coordinates of at least one electrode.
  • the second sensor 300 may include an encoder installed on a rewinder (RW) of the notching device 500 that notches at least one electrode.
  • RW rewinder
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of each of at least one electrode based on the number of pulses input from the encoder.
  • the second sensor 300 calculates the rotation speed of the driving motor based on the pulse signal input from the encoder, and determines whether the electrode moves between the unwinder (UW) and the rewinder (RW) based on the rotation speed of the driving motor. Straight line travel distance can be calculated.
  • the second sensor 300 may calculate the position coordinates of the electrode based on the linear movement distance of the electrode.
  • the facility control device 110 may receive the position coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 including an encoder.
  • the facility control device 110 may receive roll map coordinates of at least one electrode from the second sensor 300 including an encoder.
  • the roll map means that data related to electrode quality, defects, or electrode manufacturing in the electrode manufacturing process is displayed on a roll map bar that simulates an electrode in a roll-to-roll state. Batteries are manufactured using electrodes manufactured in the electrode manufacturing process, and in this case, if a defect occurs in the final battery, manufacturing history data of the electrode is required to determine the cause of the defect.
  • the roll map records electrode manufacturing history data of continuous electrode manufacturing processes such as the electrode coating process, roll press process, and notching process based on roll map coordinates, so that the cause of defects in the relationship between subsequent processes can be specified.
  • the second sensor 300 may generate position coordinates at which at least one notched electrode is moved between the unwinder (UW) and the rewinder (RW), that is, roll map coordinates.
  • the facility control device 110 determines at least based on the standard information of each of the at least one electrode received from the first sensor 200 and the position coordinates of each of the at least one electrode received from the second sensor 300. Identification information for each electrode can be generated.
  • the facility control device 110 is based on the standard information of at least one anode tab received from the first sensor 200 and the roll map coordinates of at least one anode received from the second sensor 300. A virtual ID for each of at least one electrode can be generated.
  • the inspection device 120 may generate inspection information by inspecting at least one electrode.
  • the inspection device 120 may include, for example, a vision inspection sensor.
  • the inspection device 120 may inspect the quality of at least one electrode using a vision inspection sensor and generate inspection information. Specifically, the inspection device 120 may obtain a photographed image by photographing an electrode, and analyze the image of the electrode to inspect defects or quality.
  • the inspection device 120 may measure the pitch of a plurality of tabs formed by notching by the notching device 500.
  • step S104 the inspection device 120 detects at least one sensor from the first sensor 200.
  • the inspection device 120 may add the received standard information of the at least one electrode to the inspection information of the generated at least one electrode. In step S104, the inspection device 120 may add the standard information of at least one electrode to the inspection information of the at least one electrode and transmit it to the controller 130.
  • the controller 130 may receive standard information for each of at least one electrode and virtual identification information for at least one electrode from the facility control device 110.
  • the controller 130 may also receive standard information of at least one electrode and inspection information of at least one electrode from the inspection device 120.
  • the controller 130 may match and manage the virtual identification information of at least one electrode received from the facility control device 110 and the inspection information of at least one electrode received from the inspection device 120. .
  • the controller 130 may match and manage the ID of at least one electrode and the inspection information of at least one electrode.
  • the controller 130 may generate integrated inspection information of at least one electrode by matching the ID of at least one electrode and the inspection information of at least one electrode.
  • the controller 130 may generate integrated inspection data by integrating the notching time of each of the at least one notched electrode, the virtual ID, the ID of the lot inputted to create the electrode, and the roll map coordinate information.
  • the ID of the input lot here refers to the lot number of the electrode roll when it is installed in a roll-to-roll state between the unwinder (UW) and the rewinder (RW).
  • the controller 130 may transmit the generated integrated test information to the server 400.
  • the server 400 may be, for example, a Statistical Process Control (SPC) device.
  • SPC is a management method that efficiently operates the process using statistical methods to achieve the quality or productivity goals required in the process.
  • step S105 the server 400 statistically manages the integrated inspection data of each of the at least one electrode obtained through the controller 130 to determine the manufacturing status of the electrode that can be confirmed based on the quality of the electrode and the location coordinates of the electrode. We can monitor together.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system implementing a monitoring system according to an embodiment disclosed in this document.
  • the computing system 2000 may include an MCU 2100, a memory 2200, an input/output I/F 2300, and a communication I/F 2400. there is.
  • the MCU 2100 executes various programs (for example, a program that determines the standard information of the anode) stored in the memory 2200 and performs the functions of the monitoring system 100 shown in FIG. 1 described above. It could be a processor. These programs can process various types of data.
  • the memory 2200 can store various programs related to operation. Additionally, memory 2200 may store operating data.
  • the memory 2200 may be a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the memory 2200 as a volatile memory may use RAM, DRAM, SRAM, etc.
  • the memory 2200 as a non-volatile memory may be ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, etc.
  • the examples of memories 2200 listed above are merely examples and are not limited to these examples.
  • the input/output I/F 2300 is an interface that connects input devices such as a keyboard, mouse, and touch panel (not shown) and output devices such as a display (not shown) and the MCU 2100 to transmit and receive data. can be provided.
  • the communication I/F 2400 is a component that can transmit and receive various data with a server, and may be various devices that can support wired or wireless communication. For example, programs or various data for resistance measurement and abnormality diagnosis can be transmitted and received from a separately provided external server through the communication I/F 2400.
  • the computer program according to an embodiment disclosed in this document is recorded in the memory 2200 and processed by the MCU 2100, for example, the monitoring system 100 described with reference to FIGS. 1 and 2. It may also be implemented as a module that performs each function.

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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 설비 제어 장치(PLC), 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법
본 문서에 개시된 실시예들은 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2022.10.19자 한국 특허 출원 제10-2022-0135173호 및 2023.8.28 자 한국 특허 출원 제10-2023-0112601호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리 셀을 충전한 후, 배터리 셀에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜 동력을 얻는다. 전기차의 배터리 셀은 전극 조립체를 전지 케이스에 수용하고, 전지 케이스 내부에 전해액을 주액함으로써 제조된다.
배터리 셀은 전지 케이스의 종류에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 분류되며 원통형 배터리 셀은 전극조립체, 전극조립체와 전해액을 수용하는　원통형 금속 캔의 전지 케이스 및　원통형 캔 상부에 조립되는 캡 어셈블리를 포함한다.　
배터리 셀의 음극은 제조 과정 중, 레이저 장치가 음극의 Foil에 고유의 물리적 ID를 마킹하여, 마킹된 물리적 ID를 기초로 복수의 음극 각각의 추적성을 확보할 수 있다. 그러나 양극의 Foil은 알루미늄 소재로 형성되어 마킹 시 화재나 그을음 또는 티끌이 발생하는 문제가 있어 물리적 ID 발번이 불가능하여 양극 각각의 추적성 확보가 불가능한 문제가 있다.
본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능한 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 설비 제어 장치(PLC), 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭(Tab)의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더(Encoder)로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 검사 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작 방법은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계, 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격정보를 수신하는 단계는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵 좌표를 수신할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법에 따르면 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능하다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 공정 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 노칭 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 롤맵 좌표를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 통합 검사 데이터를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 설비 제어 장치(PLC), 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작 방법은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계, 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 공정 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 배터리는 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위인 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 리튬이온(Li-iOn) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-iOn polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 배터리 셀은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 셀은 대상 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩(미도시)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계적인 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 장치는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품 뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치나 백업용 전력저장 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
배터리 셀은 전극 조립체, 전극 조립체가 내부에 수용되는 전지 케이스, 전지 케이스 내부에 주액되어 전극 조립체를 활성화시키는 전해액으로 구성될 수 있다. 전극 조립체란 양극 집전체에 양극 활물질이 코팅되어 형성된 양극판과, 음극 집전체에 음극 활물질이 코팅되어 형성된 음극판의 사이에 분리막이 개재되어 형성된 것으로, 전극 조립체는 전지 케이스의 종류에 따라, 젤리롤 형(jelly roll type), 스택 형(stack type) 등으로 제작되어 전지 케이스의 내부에 수용될수 있다. 전지 케이스는 전지의 형태를 유지하고 외부의 충격으로부터 보호하는 외장재의 역할을 하는 것으로, 배터리 셀은 전지 케이스의 종류에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 분류될 수 있다.
실시예에 따르면, 배터리 셀은 전극 제조 공정, 조립 공정 및 화성 공정 등을 포함하는 일련의 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 여기서 조립 공정(Assembly Process)은 전극 제조 공정을 통해 만들어진 양극판과 음극판을 조립해서 전해액을 주입하는 과정을 포함할 수 있으며, 노칭 과정, 와인딩 과정, 조립 과정, 패키징 과정을 포함할 수 있다.
조립 공정의 노칭(Notching) 과정은 양극 탭과 음극 탭을 제조하기 위해 양극판과 음극판을 배터리 모양에 맞춰 자르는 과정으로 정의할 수 있다. 전극 제조 공정을 마친 롤 형태의 양극판 및 음극판은 노칭 과정에서 무지부(Non-Coating)가 잘리며, 다양한 배터리의 모양 맞춰 롤 형태의 양극판 및 음극판을 노칭한다.
이하에서는 배터리 공정 시스템이 조립 공정에 적용되는 경우를 예로 들어 설명한다. 예를 들어, 배터리 공정 시스템은 조립 공정 시스템 중 노칭 과정에 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 배터리 공정 시스템은 모니터링 시스템(100), 제1 센서(200), 제2 센서(300) 및 서버(400)를 포함할 수 있다.
모니터링 시스템(100)은 배터리 제조 공정에서 발생하는 전극의 데이터를 실시간으로 수집하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 시스템(100)은 배터리 공정 시스템의 공정 진행 상황, 알람 발생 유무, 온도, 압력, 수량 등과 같은 배터리 공정 시스템에서 발생하는 데이터 또는 그래프 데이터를 수집하여 분석할 수 있다.
모니터링 시스템(100)은 전극 조립체의 제조 공정 중 발생하는 적어도 하나의 전극 각각의 데이터를 관리하기 위해 전극 각각을 추적할 수 있다. 먼저 음극의 경우, 배터리 조립 공정의 노칭 과정에서 레이저 장치로부터 음극의 탭(Tab)에 바코드 형태의 물리적 ID를 발번받을 수 있다. 즉, 음극은 각각 노칭 과정에서 고유의 물리적 ID가 마킹되고, BCR(Bar Code Reader) 장치를 통해 음극 탭에 마킹된 바코드 ID가 인식될 수 있다. 따라서 복수의 음극은 각각 물리적인 ID와 매칭되어 물리적인 ID에 기초하여 상위 시스템에서 데이터의 추적성 확보가 가능하다. 모니터링 시스템(100)은 음극의 경우, 음극의 탭에 마킹된 물리적 ID에 기초하여 각각의 음극을 관리할 수 있다.
한편 양극의 경우, 모니터링 시스템(100)은 배터리 공정 시스템의 제1 센서(200) 및 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 양극의 각각의 데이터를 수신하고, 수신한 데이터에 기초하여 양극을 추적 및 관리할 수 있다.
구체적으로 모니터링 시스템(100)은 양극의 규격 정보를 확인할 수 있는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 양극의 규격 정보를 수신할 수 있다.
제1 센서(200)는 탭 센서(210) 및 트리거 보드(220)를 포함할 수 있다. 먼저 탭 센서(210)는 양극의 탭의 규격 정보를 판단할 수 있다. 구체적으로 탭 센서(210)는 양극의 탭 각각의 길이, 즉 피치(Pitch)를 판단할 수 있다. 탭 센서(210)는 감지한 양극의 탭 각각의 길이를 트리거 보드(220)에 전송할 수 있다. 트리거 보드(220)는 탭 센서(210)로부터 수신한 양극의 탭 각각의 길이에 기초하여, 양극 탭의 카운트 정보를 생성할 수 있다. 즉, 트리거 보드(220)는 수신한 양극의 탭 각각의 길이 별로 카운트 값을 증가시킬 수 있다. 트리거 보드(220)는 양극의 탭 각각의 길이 별 카운트 값이 증가할 때마다 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 1씩 증가시킬 수 있다. 트리거 보드(220)는 생성한 양극의 탭의 각각의 길이 별 카운트 값을 BCD 코드의 형태로 변환하여 모니터링 시스템(100)에 전송할 수 있다.
또한, 모니터링 시스템(100)은 양극의 위치 좌표를 판단할 수 있는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다.
제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치의 리와인더(RW, Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
모니터링 시스템(100)은 양극의 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 양극 각각의 가상의 식별 정보를 생성할 수 있다. 즉, 모니터링 시
스템(100)은 양극의 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 생성한 양극의 가상의 식별 정보에 기초하여 양극의 데이터를 추적 및 관리할 수 있다.
또한, 모니터링 시스템(100)은 생성한 양극의 가상의 식별 정보 및 양극의 가상의 식별 정보에 기초하여 추적한 양극의 데이터를 상위 시스템인 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 모니터링 시스템(100)으로부터 양극의 데이터를 양극 각각의 품질, 불량 여부 및 검사 정보를 통합하여 관리할 수 있다. 서버(400)는 예를 들어 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 기술을 포함할 수 있다.
이하에서 모니터링 시스템(100)의 전극의 가상의 식별 정보를 생성하여, 전극의 데이터를 수집 및 관리하는 동작에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는 전극은 양극을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템(100)의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 모니터링 시스템(100)은 설비 제어 장치(110), 검사 장치(120) 및 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다.
설비 제어 장치(PLC, Programmable Logic Controller)(110)는 배터리 공정 시스템의 유지, 관리, 자동 제어 및 모니터링에 사용하는 제어 장치로 정의할 수 있다. 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 전극 노칭 장치의 구동을 관리할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 복수의 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 복수의 제어 신호들을 동시에
또는 순차적으로 처리할 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소프트웨어는 휘발성 또는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소트프웨어는 입력된 제어 신호를 실시간으로 처리할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극 탭의 길이, 즉 피치 정보를 수신할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 길이에 기초하여 생성된 적어도 하나의 전극의 카운트 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 전극의 길이에 따른 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신할 수 있다. 여기서 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 설치된 엔코더를 포함할 수 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 노칭 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 노칭 장치(500)는 전극을 커팅하여 전극을 가공할 수 있다. 전극은 전극 활물질이 코팅된 코팅부와, 전극 활물질이 없는 무지부를 포함한다. 노칭 장치(500)는 전극에 구비된 무지부를 커팅하여 전극 탭으로 가공할 수 있다.
제1 센서(200)는 노칭 장치(500)를 통해 가공된 전극의 탭의 길이 및 탭의 길이에 따른 수량 카운트 값을 포함하는 규격 정보를 생성할 수 있다.
제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 생성할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치(500)의 리와인더(RW, Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 여기서 엔코더는 노칭 장치(500)의 언와인더(UW, Unwinder) 또는 리와인더(RW)의 외부에 설치될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 엔코더는 노칭 장치의 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)에 내장될 수 있다.
제2 센서(300)는　엔코더로부터 입력된 펄스 개수를 기초로 적어도 하나의 전극 각각의 위치　좌표를 산출할 수 있다. 구체적으로 엔코더는 노칭 장치의 리와인더(RW)를 구동하는 구동 모터에 설치되어 구동 모터의 회전수에 따른 전극의 이동 거리를 산출할 수 있다. 엔코더는 구동 모터의 회전판의 복수의 슬릿들을 통과하는 빛을 포착하여 펄스 신호를 생성할 수 있다. 제2 센서(300)는 엔코더로부터 입력된 펄스 신호를 기초로 구동 모터의 회전수를 산출하고, 구동 모터의 회전수를 기초로 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동한 직선 이동거리를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 롤맵 좌표를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 롤맵은 전극 제조 공정에서의 전극의 품질, 불량 또는 전극의 제조와 관련된 데이터를 롤투롤 상태의 전극을 모사한 롤맵 바에 표시한 것을 의미한다. 전극 제조공정에서 제조된 전극으로 배터리를 제조하여 배터리에 불량이 발생한 경우 어떤 원인으로 불량이 발생하였는지를 파악하기 위해 전극의 제조 이력 데이터가 필요하다. 롤맵은 전극 코팅 공정, 롤 프레스 공정 및 노칭 공정 등 연속적인 전극 제조 공정의 전극 제조 이력 데이터를 기록하여 후속 공정간의 관계에 있어서 불량 발생 원인을 특정할 수 있다.
예를 들어, 롤맵은 전극 노칭 공정 중, 노칭 장치(500)의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 롤투롤 상태로 설치되어 이동하는 실제 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바 상에 표시할 수 있다. 또한, 롤맵은 노칭 장치(500)의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동하는 전극 경로와 동기화되어 화면상에 표시될 수 있다.
제2 센서(300)는 적어도 하나의 노칭된 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동된 위치 좌표, 즉 롤맵 좌표를 생성할 수 있다.
예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 4에 도시된 전극 ③의 롤맵 좌표로서 '220.37'을 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 4에 도시된 전극 ②의 롤맵 좌표로서 '189.78'을 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 4에 도시된 전극 ①의 롤맵 좌표로서 '90.04'를 수신할 수 있다.
설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 양극 탭의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 양극의 롤맵 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 가상의 ID를 생성할 수 있다.
검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성할 수 있다. 여기서 검사 장치(120)는 예를 들어 비전(Vision) 검사 센서를 포함할 수 있다. 여기서 비전 검사 센서는 산업용 카메라를 이용하여 검사 대상의 형태, 크기, 문자, 패턴 등을 사람의 눈처럼 판별하여 제품의 물리적 결함, 부품 누락 여부 또는 품질을 검사할 수 있다. 검사 장치(120)는 비전 검사 센서를 이용하여 적어도 하나의 전극의 품질을 검사하여, 검사 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 검사 장치(120)는 전극을 촬영하여 촬영한 이미지를 획득하고, 전극의 이미지를 분석하여 불량 여부 또는 품질을 검사할 수 있다. 여기서 불량이란, 전극 및 전극의 품질 불량뿐만 아니라, 정렬 불량, 크기 불량 등 다양한 불량을 포함할 수 있다.
검사 장치(120)는 노칭 장치(500)에 의해 노칭되어 형성된 복수개의 탭의 피치를 측정할 수 있다.
검사 장치(120)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 검사 장치(120)는 생성한 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 수신한 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가할 수 있다. 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가하여 컨트롤러(130)에 전송할 수 있다.
컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보를 수신할 수 있다. 또한, 컨트롤러(130)는 검사 장치(120)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보 및 적
어도 하나의 전극의 검사 정보를 수신할 수 있다. 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보 및 검사 장치(120)로터 수신한 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.
컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성할 수 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 통합 검사 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면 컨트롤러(130)는 노칭된 적어도 하나의 전극 각각의 노칭 시간, 가상의 전극 ID, 전극을 생성하기 위해 투입된 Lot의 ID 및 롤맵 좌표 정보를 통합하여 통합 검사 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 투입된 Lot의 ID는 전극 롤을 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 전극 롤의 로트 넘버를 의미한다.
컨트롤러(130)는 생성한 통합 검사 정보를 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 예를 들어 SPC(Statistical Process Control) 장치일 수 있다. 여기서 SPC는 공정에서 요구되는 품질이나 생산성 목표를 달성하기 위하여 통계적인 방법으로 공정을 효율적으로 운영해 나가는 관리 방법이다. 서버(400)는 컨트롤러(130)를 통해 획득한 적어도 하나의 전극 각각의 통합 검사 데이터를 통계적으로 관리하여 전극의 품질 및 전극의 위치 좌표를 기초하여 확인할 수 있고, 전극의 제조 현황을 함께 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템에 따르면 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능하다.
모니터링 시스템은 음극 추적 시스템과 동일한 방법으로 가상의 양극 아이디를 발번하여 상위 시스템으로 데이터를 전송하여 양극과 음극의 추적성 확보 및 분석 환경을 제공할 수 있다.
또한, 모니터링 시스템은 양극의 검사 데이터뿐만 아니라 설비 데이터 등 노칭 공정에서 발생 및 수집되는 모든 양극 데이터를 통합하여 상위 시스템에서 통합 관리할 수 있다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작방법을 보여주는 흐름도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 모니터링 시스템(100)의 동작 방법에 대해 설명한다.
모니터링 시스템(100)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 모니터링 시스템(100)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다.
도 6을 참조하면, 모니터링 시스템(100)의 동작 방법은 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계(S101), 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신하는 단계(S102), 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계(S103), 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계(S104) 및 적어도 하나의 전극의 식별 정보 및 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계(S105)를 포함하는 단계를 포함할 수 있다.
S101 단계에서, 설비 제어 장치(PLC, Programmable Logic Controller)(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 배터리 공정 시스템의 유지, 관리, 자동 제어 및 모니터링에 사용하는 제어 장치로 정의할 수 있다. 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 전극 노칭 장치의 구동을 관리할 수 있다.
S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 복수의 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 복수의 제어 신
호들을 동시에 또는 순차적으로 처리할 수 있다. S101 단계에서, 설비 제어 장치
(110)의 소프트웨어는 휘발성 또는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소트프웨어는 입력된 제어 신호를 실시간으로 처리할 수 있다.
S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극 탭의 길이, 즉 피치 정보를 수신할 수 있다.
S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 길이에 기초하여 생성된 적어도 하나의 전극의 카운트 정보를 생성할 수 있다. S101 단계에서, 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 전극의 길이에 따른 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신할 수 있다. 여기서 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.
S102 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 적어도
하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 설치된 엔코더를 포함할 수 있다.
S102 단계에서, 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 생성할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치(500)의 리와인더(RW, Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다.
S102 단계에서, 제2 센서(300)는　엔코더로부터 입력된 펄스 개수를 기초로 적어도 하나의 전극 각각의 위치　좌표를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 엔코더로부터 입력된 펄스 신호를 기초로 구동 모터의 회전수를 산출하고, 구동 모터의 회전수를 기초로 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동한 직선 이동거리를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
S102 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 롤맵은 전극 제조 공정에서의 전극의 품질, 불량 또는 전극의 제조와 관련된 데이터를 롤투롤 상태의 전극을 모사한 롤맵 바에 표시한 것을 의미한다. 전극 제조 공정에서 제조된 전극으로 배터리를 제조하게 되며, 이때 최종 배터리에 불량이 발생한 경우 어떤 원인에서 불량이 발생하였는지를 파악하기 위해 전극의 제조 이력 데이터가 필요하다. 롤맵은 전극 코팅 공정, 롤 프레스 공정 및 노칭 공정 등 연속적인 전극 제조 공정의 전극 제조 이력 데이터를 롤맵 좌표에 기초하여 기록함으로써, 후속 공정간의 관계에 있어서 불량 발생 원인을 특정할 수 있다.
S102 단계에서, 제2 센서(300)는 적어도 하나의 노칭된 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동된 위치 좌표, 즉 롤맵 좌표를 생성할 수 있다.
S103 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성할 수 있다. S103 단계에서, 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 양극 탭의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 양극의 롤맵 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 가상의 ID를 생성할 수 있다.
S104 단계에서, 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성할 수 있다. 여기서 검사 장치(120)는 예를 들어 비전(Vision) 검사 센서를 포함할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 비전 검사 센서를 이용하여 적어도 하나의 전극의 품질을 검사하여, 검사 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 검사 장치(120)는 전극을 촬영하여 촬영한 이미지를 획득하고, 전극의 이미지를 분석하여 불량 여부 또는 품질을 검사할 수 있다.
S104 단계에서, 검사 장치(120)는 노칭 장치(500)에 의해 노칭되어 형성된 복수개의　탭의 피치를 측정할 수 있다.
S104 단계에서, 검사 장치(120)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나
의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 생성한 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 수신한 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가하여 컨트롤러(130)에 전송할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보를 수신할 수 있다.
S105 단계에서, 또한, 컨트롤러(130)는 검사 장치(120)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 수신할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보 및 검사 장치(120)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다. S105 단계에서, 구체적으로 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성할 수 있다. S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 노칭된 적어도 하나의 전극 각각의 노칭 시간, 가상의 ID, 전극을 생성하기 위해 투입된 Lot의 ID 및 롤맵 좌표 정보를 통합하여 통합 검사 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 투입된 Lot의 ID는 전극 롤을 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 전극 롤의 로트 넘버를 의미한다.
S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 생성한 통합 검사 정보를 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 예를 들어 SPC(Statistical Process Control) 장치일 수 있다. 여기서 SPC는 공정에서 요구되는 품질이나 생산성 목표를 달성하기 위하여 통계적인 방법으로 공정을 효율적으로 운영해 나가는 관리 방법이다.
S105 단계에서, 서버(400)는 컨트롤러(130)를 통해 획득한 적어도 하나의 전극 각각의 통합 검사 데이터를 통계적으로 관리하여 전극의 품질 및 전극의 위치 좌표를 기초하여 확인할 수 있는 전극의 제조 현황을 함께 모니터링할 수 있다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(2000)은 MCU(2100), 메모리(2200), 입출력 I/F(2300) 및 통신 I/F(2400)를 포함할 수 있다.
MCU(2100)는 메모리(2200)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 양극의 규격 정보를 판단하는 프로그램)을 실행시키고, 전술한 도 1에 나타낸 모니터링 시스템(100)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다. 이러한 프로그램들은 각종 데이터를 처리할 수 있다.
메모리(2200)는 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2200)는 작동 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(2200)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(2200)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다.
휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(2200)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(2300)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(2100) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(2400)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(2400)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(2200)에 기록되고, MCU(2100)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 모니터링 시스템(100)의 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
100: 모니터링 시스템
110: 설비 제어 장치
120: 검사 장치
130: 컨트롤러
200: 제1 센서
210: 탭 센서
220: 트리거 보드
300: 제2 센서
400: 서버
500: 노칭 장치
2000: 컴퓨팅 시스템
2100: MCU
2200: 메모리
2300: 입출력 I/F
2400: 통신 I/F

Claims (15)

  1. 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 설비 제어 장치(PLC);
    상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치; 및
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 컨트롤러를 포함하는 모니터링 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 설비 제어 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭(Tab)의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고,
    상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 설비 제어 장치는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더(Encoder)로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 설비 제어 장치는 적어도 하나의 전극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 검사 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보 를 부가하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
  8. 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계;
    제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계;
    상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계 및
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계는
    상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계는
    상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵 좌표를 수신하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계는
    적어도 하나의 전극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계는
    상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계는
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계는
    상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
  15. 제1항의 모니터링 시스템 또는 제11항의 모니터링 시스템의 동작 방법에 의하여 생성된 ID를 구비한 전극.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007280840A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 検査回路、電池パック及び電池パックユニット
JP6052908B2 (ja) * 2012-03-27 2016-12-27 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池電極用原反
KR20220039264A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 엘지전자 주식회사 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리
KR20220051699A (ko) * 2020-10-19 2022-04-26 엘지전자 주식회사 불량 셀 마킹 장치 및 마킹 방법
KR20220134303A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 코팅공정의 롤맵, 롤맵 작성방법 및 롤맵 작성 시스템
KR20220135173A (ko) 2021-03-29 2022-10-06 코니카 미놀타 가부시키가이샤 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 구비한 편광판 및 표시 장치
KR20230112601A (ko) 2017-07-06 2023-07-27 주식회사 엘엑스세미콘 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한기록 매체

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6052908B2 (ja) * 1979-12-27 1985-11-21 昭和アルミニウム株式会社 アルミニウム製粗面板の製造方法
KR100824808B1 (ko) * 2006-08-25 2008-04-24 주식회사 엘티케이 리튬 2차 전지용 전극 탭 자동검사기
JP6070989B2 (ja) * 2013-04-24 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法
JP6432990B2 (ja) * 2013-08-06 2018-12-05 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 間欠塗布電池電極製造方法
KR102133915B1 (ko) * 2016-03-29 2020-07-15 주식회사 엘지화학 전극조립체의 불량검출시스템 및 불량검출방법
MX2020002062A (es) * 2017-08-25 2020-07-13 Graftech Int Holdings Inc Sistemas y metodos para identificacion y monitoreo de electrodos de grafito.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007280840A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 検査回路、電池パック及び電池パックユニット
JP6052908B2 (ja) * 2012-03-27 2016-12-27 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池電極用原反
KR20230112601A (ko) 2017-07-06 2023-07-27 주식회사 엘엑스세미콘 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한기록 매체
KR20220039264A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 엘지전자 주식회사 배터리 셀 추적 시스템 및 배터리
KR20220051699A (ko) * 2020-10-19 2022-04-26 엘지전자 주식회사 불량 셀 마킹 장치 및 마킹 방법
KR20220134303A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 코팅공정의 롤맵, 롤맵 작성방법 및 롤맵 작성 시스템
KR20220135173A (ko) 2021-03-29 2022-10-06 코니카 미놀타 가부시키가이샤 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 구비한 편광판 및 표시 장치

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