WO2024090776A1 - 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템 - Google Patents

배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템 Download PDF

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WO2024090776A1
WO2024090776A1 PCT/KR2023/013366 KR2023013366W WO2024090776A1 WO 2024090776 A1 WO2024090776 A1 WO 2024090776A1 KR 2023013366 W KR2023013366 W KR 2023013366W WO 2024090776 A1 WO2024090776 A1 WO 2024090776A1
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virtual
cell
battery
battery cell
process data
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PCT/KR2023/013366
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조은지
김민수
박위대
박종석
서동민
김설희
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • 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
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • 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
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
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    • 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 herein relate to a battery manufacturing method and battery manufacturing system for producing a battery that stores power.
  • Secondary batteries are batteries that can be charged and discharged, and may include both conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, and recent lithium-ion batteries.
  • Lithium-ion batteries have the advantage of having a much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc.
  • lithium-ion batteries can be manufactured in a small and lightweight manner, so they are used as a power source for mobile devices and, recently, as electric power sources. Its range of use as a power source for automobiles has expanded, and it is attracting attention as a next-generation energy storage medium.
  • the battery manufacturing process progresses in time series according to a predetermined process sequence, and process data collected in response to the battery for each process can be reported to the upper controller in time series.
  • the upper controller can analyze the reported process data to predict the quality of the battery or analyze the cause of quality deterioration. For the accuracy of this analysis, consistency between battery and process data must be guaranteed.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery manufacturing method and battery manufacturing system that can ensure consistency between the battery and process data reported to the upper controller.
  • a battery manufacturing method includes generating a virtual ID corresponding to a battery cell, shifting the virtual ID as the process for the battery cell progresses, and the shifted Matching and storing a virtual ID and process data generated for the battery cell, extracting a cell ID for the battery cell, and storing process data matched with the virtual ID corresponding to the cell ID with the cell ID It may include matching and transmitting to a higher level control system.
  • the step of matching process step information indicating a process being performed on the battery cell with the virtual ID may be further included.
  • shifting the virtual ID may include changing process step information matched with the virtual ID when a process being performed on the battery cell changes.
  • the process data may include work results and/or test results of a process for the battery cell.
  • extracting a cell ID for the battery cell may include reading a cell ID in the form of a barcode attached to the battery cell.
  • the process data matching the cell ID may be process data collected in time series from each process performed on the battery cell.
  • the process for the battery cell may include an NDD process and/or a lamination process.
  • a battery manufacturing system includes a virtual ID generator that generates a virtual ID corresponding to a battery cell, and a virtual ID that shifts the virtual ID as the process for the battery cell progresses.
  • a management unit, a process data collection unit that matches and stores the shifted virtual ID and process data generated for the battery cell, and process data matched with the virtual ID corresponding to the cell ID extracted from the battery cell is stored with the cell ID. It may include a main control unit that generates process information by matching.
  • the reliability of battery quality analysis can be increased through accurate matching between process data and the battery.
  • FIG. 1 is a block diagram of a battery manufacturing system and a higher-level control system according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the process sequence performed in the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a process controller that controls the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of processing process data collected from the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • Figure 5 is a flowchart showing a battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system for performing a method of operating a battery manufacturing system according to an embodiment disclosed in this document.
  • a battery manufacturing method includes generating a virtual ID corresponding to a battery cell, shifting the virtual ID as the process for the battery cell progresses, and the shifted Matching and storing a virtual ID and process data generated for the battery cell, extracting a cell ID for the battery cell, and storing process data matched with the virtual ID corresponding to the cell ID with the cell ID It may include matching and transmitting to a higher level control system.
  • a battery manufacturing system includes a virtual ID generator that generates a virtual ID corresponding to a battery cell, and a virtual ID that shifts the virtual ID as the process for the battery cell progresses.
  • a management unit, a process data collection unit that matches and stores the shifted virtual ID and process data generated for the battery cell, and process data matched with the virtual ID corresponding to the cell ID extracted from the battery cell is stored with the cell ID. It may include a main control unit that generates process information by matching.
  • FIG. 1 is a block diagram of a battery manufacturing system and a higher-level control system according to an embodiment disclosed in this document.
  • a battery manufacturing system 100 and a higher-level control system 50 are shown.
  • the battery manufacturing system 100 may be a process system for manufacturing a battery capable of storing power.
  • batteries can be manufactured in the form of a battery pack, and the battery pack involves an electrode process that creates the positive and negative electrodes of the battery, stacking electrode plates according to the battery shape (e.g., cylindrical, square, pouch type), and electrolyte. It can be manufactured through an assembly process of injecting and sealing, an activation process of activating the assembled battery using electrical energy, and a pack process of modularizing battery cells and manufacturing them in pack units.
  • the battery manufacturing system 100 is described on the premise that it is a process system that performs a notching and dryer (NND) process and/or a lamination process during the assembly process, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • NDD notching and dryer
  • the upper control system 50 receives process data from the battery manufacturing system 100 that can monitor the battery manufacturing process performed by the battery manufacturing system 100, and analyzes the cause of battery quality degradation based on the process data. You can. To this end, the upper control system 50 can communicate with the battery manufacturing system 100 to transmit and receive data.
  • the process data may include work results and/or test results for the battery in each process performed by the battery manufacturing system 100.
  • the upper control system 50 may be an Edge Computer System (ECS) system and/or an Equipment Data Collection (EDC) system.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the process sequence performed in the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a process controller that controls the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of processing process data collected from the battery manufacturing system of FIG. 1.
  • FIG. 2 schematically shows the process sequence performed in the battery manufacturing system 100
  • FIG. 3 shows a process controller capable of controlling the processes performed by the battery manufacturing system 100.
  • the configuration of (200) is shown.
  • the process controller 200 may be a component included within the battery manufacturing system 100, but the scope of the present invention is not limited thereto and at least a portion of the process controller 200 may be located outside the battery manufacturing system 100. It may be possible.
  • the process controller 200 may include a main control unit 210, a virtual ID generation unit 220, a virtual ID management unit 230, a process data collection unit 240, a cell ID collection unit 250, and a communication unit 260. You can. According to one embodiment, the process controller 200 may be a Programmable Logic Controller (PLC).
  • PLC Programmable Logic Controller
  • the main control unit 210 can control the overall operation of the process controller 200, and in particular, can control the overall flow of the process, such as the process sequence and current state for each battery cell CL. Unless specifically mentioned in the following description, the operation of the process controller 200 may be an operation performed by the main control unit 210. The operations of the remaining components of the process controller 200 will be described later in the description of FIG. 2 below.
  • the battery manufacturing system 100 may include a process line (PL), and each process may be sequentially performed on the process line (PL). That is, when the battery cell CL is inputted onto the process line PL, the first to nth (n is an integer of 2 or more) processes (PR1 to PRn) may be sequentially performed starting from the starting process (PR0), and the finishing process may be performed sequentially.
  • a barcode process (PRb) can be performed as a process.
  • the battery cell (CL) may be in a form in which electrodes, separators, and electrolyte are fully assembled into a specific shape (cylindrical, square, pouch-shaped, etc.), or may include only some components (e.g., electrodes and separators) before being completely assembled. However, in the present disclosure, the state before being completely assembled will be described as being included in the battery cell CL.
  • a process e.g., cleaning
  • PR1 to PRn may be performed on the battery cell CL
  • the virtual ID generator 220 may perform the battery cell CL.
  • a virtual ID (VID) corresponding to (CL) can be created.
  • the virtual ID (VID) is information for identifying the battery cell (CL).
  • the virtual ID (VID) can be generated using the time when the battery cell (CL) is inputted into the process line (PL), but the scope of the present invention is limited thereto. It doesn't work.
  • the virtual ID generator 220 may provide a virtual ID (VID) generated corresponding to the battery cell CL to the virtual ID management unit 230.
  • the virtual ID management unit 230 may store the initially received virtual ID (VID) by matching it with process step information indicating the starting process (PR0).
  • the process step information may be information indicating which process among all processes is currently being performed on the battery cell (CL) corresponding to the virtual ID (VID).
  • the battery cell (CL) can be moved for the first process (PR1), and in synchronization with the movement of the battery cell (CL), the virtual ID management unit 230 sets the virtual ID of the battery cell (CL).
  • ID (VID) can also be shifted to the first process (PR1).
  • shifting may mean replacing the process step information of the starting process (PR0) matched to the virtual ID (VID) with the process step information of the first process (PR1) and storing it. That is, the purpose of this shift is to ensure that the process step information corresponding to the virtual ID (VID) of the battery cell CL matches the process being performed on the battery cell CL.
  • a process equipment (not shown) performing the first process (PR1) may generate process data (PD1) including work results and/or test results for the battery cell (CL) during the performance of the first process (PR1).
  • the process data collection unit 240 may refer to the process data PD1 received from the process equipment (not shown) performing the first process PR1 with a virtual ID ( VID) can be matched and saved. That is, when the process data collection unit 240 receives process data PD1 from a process equipment (not shown) performing the first process PR1, the process data collection unit 240 receives the first process PR1 from the virtual ID management unit 230.
  • a virtual ID (VID) matched with the process step information can be provided, and the virtual ID (VID) and process data (PD1) can be matched and stored.
  • the battery cell (CL) can be moved for the second process (PR2), and in synchronization with the movement of the battery cell (CL), the virtual ID management unit 230 controls the movement of the battery cell (CL).
  • the virtual ID (VID) can also be shifted to the second process (PR2).
  • Process equipment (not shown) that performs the subsequent second process may generate process data (PD2) including work results and/or test results for the battery cell (CL) during the performance of the second process (PR2).
  • the process data collection unit 240 refers to the process data (PD2) received from the process equipment (not shown) performing the second process (PR2) by referring to the information stored in the virtual ID management unit 230 to obtain a virtual ID (VID). ) can be matched and saved. That is, when the process data collection unit 240 receives process data PD2 from a process equipment (not shown) performing the second process PR2, the process data collection unit 240 receives the second process PR2 from the virtual ID management unit 230. You can receive a virtual ID (VID) matched with the process step information, and the virtual ID (VID) and process data (PD2) can be matched and stored.
  • the shift operation of the virtual ID management unit 230 and the process data storage operation of the process data collection unit 240 are performed for each of the first to nth processes (PR1 to PRn) until the nth process (PRn) is completed. It can be performed sequentially.
  • each of the process data (PD1 to PDn) for the battery cell (CL) is stored in the process data collection unit 240 as a virtual ID (VID). It can be matched and stored.
  • the battery cell (CL) can be moved for the barcode process (PRb), and in synchronization with the movement of the battery cell (CL), the virtual ID management unit 230 sets the virtual ID of the battery cell (CL). ID (VID) can also be shifted to the barcode process (PRb).
  • a finishing process e.g., cleaning
  • a barcode reader may use a cell ID (CID) in the form of a barcode attached to the battery cell (CL).
  • CID cell ID
  • the cell ID (CID) is illustrated as being attached to the battery cell (CL) in a barcode format, but the scope of the present invention is not limited thereto and is attached to the battery cell (CL) in other formats (e.g., QR code, identification number, etc.) ), and in this case, the barcode reader (not shown) can be replaced with a device that can read a different format of cell ID (CID).
  • a cell ID (CID) in the form of a barcode may be attached to the battery cell CL while performing any one of the first to nth processes (PR1 to PRn).
  • the cell ID (CID) in the form of a barcode may be attached directly to the battery cell (CL) or, according to another embodiment, may be attached to a device that transports the battery cell (CL).
  • the barcode reader (not shown) can extract the cell ID (CID) by reading the cell ID (CID) in the form of a barcode attached to the battery cell (CL), and send the extracted cell ID (CID) to the cell ID collection unit ( 250).
  • the cell ID collection unit 250 When receiving a cell ID (CID), the cell ID collection unit 250 refers to the information stored in the virtual ID management unit 230 and extracts a virtual ID (VID) that matches the process step information of the barcode process (PRb), The extracted virtual ID (VID) and cell ID (CID) can be transmitted to the main control unit 210.
  • VID virtual ID
  • PRb barcode process
  • the main control unit 210 When the main control unit 210 receives the virtual ID (VID) and the cell ID (CID) from the cell ID collection unit 250, the battery cell (CL) matched to the virtual ID (VID) from the process data collection unit 240 Process data (PD1 ⁇ PDn) for the battery cell (CL) is provided and the process data (PD1 ⁇ PDn) for the battery cell (CL) is matched with the cell ID (CID) to generate process information (PI) for the battery cell (CL). You can.
  • the process data collection unit 240 can store each of the process data (PD1 to PDn) for the battery cell (CL) by matching it with a virtual ID (VID), and the main control unit 210
  • the process data (PD1 to PDn) collected in time series from each process performed on the battery cell (CL) matched to the virtual ID (VID) received along with the cell ID (CID) is stored in the process data collection unit 240.
  • process information (PI) for the battery cell (CL) is generated by matching the process data (PD1 to PDn) and the cell ID (CID) for the battery cell (CL), as shown in (b) of FIG. 4. can be created.
  • the communication unit 260 establishes a wired communication channel and/or a wireless communication channel between the process controller 200 and the upper control system 50, and transmits and receives data with the upper control system 50 through the established communication channel.
  • the communication unit 260 may transmit and receive data with another device based on at least one radio access technology (RAT).
  • the communication unit 260 may transmit (or report) process information (PI) including process data (PD1 to PDn) and cell ID (CID) for the battery cell (CL) to the upper control system 50.
  • the process controller 100 assigns and manages a virtual ID (VID) to the battery cell (CL), and whenever each process is completed, the process data (PD1 to PDn) is combined with the virtual ID (VID). After matching and temporarily storing, process data (PD1 to PDn) corresponding to the battery cell (CL) is extracted through the virtual ID (VID) matching the cell ID (CID) of the battery cell (CL) and process information (PI) is stored. ), it is possible to ensure consistency between the process data (PD1 to PDn) and the battery cell (CL). Process information (PI) with guaranteed consistency can be transmitted to the upper control system 50, and the upper control system 50 searches the cell ID (CID) and processes data (PD1) that exactly matches the battery cell (CL). ⁇ PDn) can be searched, improving the accuracy of quality-related analysis of battery cells (CL).
  • the upper control system 50 determines the battery cell (CL) from the time each process is completed, etc. ), there is a risk that a lot of time and resources will be consumed in preprocessing the process data (PD1 to PDn) and the consistency between the data will be degraded.
  • Figure 5 is a flowchart showing a battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the virtual ID generator 220 may generate a virtual ID (VID) corresponding to the battery cell CL.
  • the virtual ID generator 220 provides the virtual ID (VID) generated in response to the battery cell (CL) to the virtual ID management unit 230, and the virtual ID management unit 230 provides the first received virtual ID (VID). It can be saved by matching the process stage information of the starting process (PR0) (S10).
  • the battery cell (CL) can be moved for the first process (PR1), and in synchronization with the movement of the battery cell (CL), the virtual ID management unit 230 sets the virtual ID of the battery cell (CL). ID (VID) can also be shifted to the first process (PR1) (S20). That is, the virtual ID management unit 230 may set the process step information so that the process step information matched with the virtual ID (VID) of the battery cell CL can indicate the process being performed on the battery cell CL.
  • Process equipment (not shown) performing the first process (PR1) may generate process data (PD1) for the battery cell (CL) while performing the first process (PR1), and the process data collection unit 240 Refers to the process data PD1 received from the process equipment (not shown) performing the first process PR1 and the information stored in the virtual ID management unit 230, and corresponds to the process step information of the first process PR1. It can be saved by matching it with a virtual ID (VID) (S30).
  • VIP virtual ID
  • Steps S20 and S30 may be repeatedly performed before the nth process (PRn), in which collection of process data can be completed (No of S40), is completed.
  • the battery cell (CL) can be moved for the barcode process (PRb) and is synchronized with the movement of the battery cell (CL)
  • the virtual ID management unit 230 can also shift the virtual ID (VID) of the battery cell (CL) to the barcode process (PRb).
  • a barcode reader (not shown) can extract the cell ID (CID) by reading the cell ID (CID) in the form of a barcode attached to the battery cell (CL), and the extracted cell ID (CID) can be transmitted to the cell ID collection unit 250.
  • the cell ID collection unit 250 When receiving a cell ID (CID), the cell ID collection unit 250 refers to the information stored in the virtual ID management unit 230 and extracts a virtual ID (VID) that matches the process step information of the barcode process (PRb), The extracted virtual ID (VID) and cell ID (CID) can be matched and transmitted to the main control unit 210 (S50).
  • VID virtual ID
  • PRb barcode process
  • the main control unit 210 When the main control unit 210 receives the virtual ID (VID) and the cell ID (CID) from the cell ID collection unit 250, the battery cell (CL) matched to the virtual ID (VID) from the process data collection unit 240 Process data (PD1 ⁇ PDn) for the battery cell (CL) is provided and the process data (PD1 ⁇ PDn) for the battery cell (CL) is matched with the cell ID (CID) to generate process information (PI) for the battery cell (CL). , the generated process information (PI) can be transmitted to the upper control system 50 (S60).
  • the battery manufacturing method is described focusing on one battery cell (CL), but the battery manufacturing system 100 can simultaneously perform processes for a plurality of battery cells, and each of the plurality of battery cells is described in the present disclosure.
  • the described battery manufacturing method can be applied.
  • the plurality of battery cells may have different virtual IDs (VID) and cell IDs (CID).
  • Figure 6 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system for performing a method of operating a battery manufacturing system according to an embodiment disclosed in this document.
  • the computing system 1000 may include an MCU 1010, a memory 1020, an input/output I/F 1030, and a communication I/F 1040. there is.
  • the computing system 1000 may be a system for performing the operation of the battery manufacturing system 100 or the process controller 200 (hereinafter referred to as 'corresponding device') described above.
  • the MCU 1020 may be a processor that executes various programs stored in the memory 1020.
  • the MCU 1020 may be a processor that processes various data and/or signals necessary to perform the operation of the process controller 200.
  • the memory 1020 can store various programs and/or data needed to manage and control the device.
  • a plurality of memories 1020 may be provided as needed.
  • Memory 1020 may be volatile memory or non-volatile memory.
  • the memory 1020 as a volatile memory may use RAM, DRAM, SRAM, etc.
  • the memory 1020 as a non-volatile memory may be ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, etc.
  • the examples of memories 1020 listed above are merely examples and are not limited to these examples.
  • the input/output I/F 1030 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 1010 to transmit and receive data. can be provided.
  • the communication I/F 1040 is a component that can transmit and receive various data with external components, including servers, and may be various devices that can support wired or wireless communication.
  • the computer program according to an embodiment disclosed in this document is recorded in the memory 1020 and executed and processed by the MCU 1010, thereby being implemented as a module that performs each operation of FIGS. 1 to 5. It may be possible.

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Abstract

본 개시에 따른 배터리 제조 방법은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계, 및 상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템
본 문서에 개시된 실시예들은 전력을 저장하는 배터리를 생산하기 위한 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2022.10.26 자 한국 특허 출원 제10-2022-0139553호, 2023.8.28 자 한국 특허 출원 제10-2023-0112586호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이차 전지는 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포함할 수 있다. 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 배터리는 소형, 경량으로 제작할 수 있어 이동 기기의 전원으로 사용되며, 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
배터리의 제조 공정은 미리 정해진 공정 순서에 따라 시계열적으로 진행되며, 각 공정마다 배터리에 대응하여 수집되는 공정 데이터는 상위 제어기로 시계열적으로 보고될 수 있다. 상위 제어기는 보고된 공정 데이터를 분석하여 해당 배터리에 대한 품질을 예측하거나 품질 저하의 원인을 분석할 수 있다. 이러한 분석의 정확성을 위해서는 배터리와 공정 데이터 간의 정합성이 보장될 수 있어야 한다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 상위 제어기로 보고되는 공정 데이터와 배터리 간의 정합성을 보장할 수 있는 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템을 제공하는데 일 목적이 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 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계, 및 상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 가상 ID를 생성하는 단계 후에, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트하는 단계는, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계는, 상기 배터리 셀에 부착된 바코드 형태의 셀 ID를 리드하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 가상 ID 생성부, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 가상 ID 관리부, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 공정 데이터 수집부, 상기 배터리 셀로부터 추출된 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 공정 정보를 생성하는 주제어부를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템에 의하면, 공정 데이터와 배터리 간의 정확한 매칭을 통해 배터리의 품질 분석의 신뢰성을 높일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템 및 상위 제어 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 배터리 제조 시스템에서 수행되는 공정 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 배터리 제조 시스템을 제어하는 공정 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 1의 배터리 제조 시스템에서 수집되는 공정 데이터의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계, 및 상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 가상 ID 생성부, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 가상 ID 관리부, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 공정 데이터 수집부, 상기 배터리 셀로부터 추출된 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 공정 정보를 생성하는 주제어부를 포함할 수 있다.
이하, 본 문서에 개시된 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 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 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템 및 상위 제어 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 제조 시스템(100)과 상위 제어 시스템(50)이 도시되어 있다.
배터리 제조 시스템(100)은 전력을 저장할 수 있는 배터리를 제조하기 위한 공정 시스템일 수 있다. 예를 들어, 배터리는 배터리 팩(battery pack) 형태로 제조될 수 있고, 배터리 팩은 배터리의 양극과 음극을 만드는 전극 공정, 배터리 형태(예컨대, 원통형, 각형, 파우치형)에 따라 극판을 쌓고 전해질을 주입하여 밀봉하는 조립 공정, 조립된 배터리를 전기에너지를 이용하여 활성화하는 활성화 공정, 및 배터리 셀들을 모듈화하여 팩 단위로 제조하는 팩 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 본 개시에서는 배터리 제조 시스템(100)이 조립 공정 중 NND(Notching AND Dryer) 공정 및/또는 라미네이션(lamination) 공정을 수행하는 공정 시스템임을 전제로 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
상위 제어 시스템(50)은 배터리 제조 시스템(100)으로부터 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 배터리 제조 공정을 모니터링할 수 있는 공정 데이터를 보고 받고, 공정 데이터를 기초로 배터리의 품질 저하 원인을 분석할 수 있다. 이를 위해 상위 제어 시스템(50)은 배터리 제조 시스템(100)과 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 공정 데이터는 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 각 공정에서 배터리에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 상위 제어 시스템(50)은 ECS(Edge Computer System) 시스템 및/또는 EDC(Equipment Data Collection) 시스템일 수 있다.
도 2는 도 1의 배터리 제조 시스템에서 수행되는 공정 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 1의 배터리 제조 시스템을 제어하는 공정 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 4는 도 1의 배터리 제조 시스템에서 수집되는 공정 데이터의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 도 2에는 배터리 제조 시스템(100)에서 수행되는 공정 순서가 개략적으로 도시되어 있고, 도 3에는 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 공정들을 제어할 수 있는 공정 컨트롤러(200)의 구성이 도시되어 있다. 공정 컨트롤러(200)는 배터리 제조 시스템(100) 내부에 포함된 구성일 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고 공정 컨트롤러(200)의 적어도 일부는 배터리 제조 시스템(100)의 외부에 위치할 수도 있다.
공정 컨트롤러(200)는 주제어부(210), 가상 ID 생성부(220), 가상 ID 관리부(230), 공정 데이터 수집부(240), 셀 ID 수집부(250) 및 통신부(260)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 공정 컨트롤러(200)는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.
주제어부(210)는 공정 컨트롤러(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 특히 각 배터리 셀(CL)에 대한 공정 순서, 현재 상태 등 공정의 전체적인 흐름을 제어할 수 있다. 이하의 설명에서 특별히 언급되지 않는 한, 공정 컨트롤러(200)의 동작은 주제어부(210)에 의해 수행되는 동작일 수 있다. 공정 컨트롤러(200)의 나머지 구성의 동작은 이하의 도 2에 대한 설명에서 후술하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 제조 시스템(100)은 공정 라인(process line; PL)을 포함할 수 있으며, 각 공정은 공정 라인(PL) 상에서 순차적으로 수행될 수 있다. 즉, 배터리 셀(CL)이 공정 라인(PL) 상에 투입되면 시작 공정(PR0)부터 제1 내지 제n(n은 2 이상의 정수) 공정(PR1~PRn)이 순차적으로 수행될 수 있고, 마무리 공정으로 바코드 공정(PRb)이 수행될 수 있다. 배터리 셀(CL)은 전극, 분리막 및 전해액이 특정 형태(원통형, 각형, 파우치형 등)로 완전히 조립된 형태일 수도 있고, 완전히 조립되기 전 일부 구성(예컨대, 전극 및 분리막)만을 포함하는 상태일 수 있으나 본 개시에서는 완전히 조립되기 전의 상태도 배터리 셀(CL)에 포함되는 개념으로 설명하기로 한다.
시작 공정(PR0)에서 배터리 셀(CL)에 대해 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn)의 준비를 위한 공정(예컨대, 클리닝)이 수행될 수 있고, 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하는 가상 ID(VID)를 생성할 수 있다. 가상 ID(VID)는 배터리 셀(CL)을 식별하기 위한 정보로서, 예를 들어 배터리 셀(CL)이 공정 라인(PL)에 투입된 시각을 이용하여 생성될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하여 생성된 가상 ID(VID)를 가상 ID 관리부(230)로 제공할 수 있다. 가상 ID 관리부(230)는 최초 수신된 가상 ID(VID)를 시작 공정(PR0)을 나타내는 공정 단계 정보와 매칭하여 저장할 수 있다. 공정 단계 정보는 가상 ID(VID)에 해당하는 배터리 셀(CL)에 대해 현재 수행되는 공정이 전체 공정 중 어느 공정인지 나타내는 정보일 수 있다.
시작 공정(PR0)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제1 공정(PR1)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제1 공정(PR1)으로 쉬프트할(shift) 수 있다. 여기서, 쉬프트한다는 의미는 가상 ID(VID)에 매칭된 시작 공정(PR0)의 공정 단계 정보를 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보로 대체하여 저장하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 이러한 쉬프트의 목적은 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)에 대응하는 공정 단계 정보를 배터리 셀(CL)에 대해 수행 중인 공정에 일치되도록 하기 위함이다.
제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제1 공정(PR1)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는 공정 데이터(PD1)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다. 즉, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)로부터 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 제공받을 수 있으며, 가상 ID(VID)와 공정 데이터(PD1)를 매칭하여 저장할 수 있다.
제1 공정(PR1)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제2 공정(PR2)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제2 공정(PR2)으로 쉬프트할 수 있다.
이후의 제2 공정을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제2 공정(PR2)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는 공정 데이터(PD2)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제2 공정(PR2)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD2)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다. 즉, 공정 데이터 수집부(240)는 제2 공정(PR2)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD2)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)로부터 제2 공정(PR2)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 제공받을 수 있으며, 가상 ID(VID)와 공정 데이터(PD2)를 매칭하여 저장할 수 있다.
즉, 가상 ID 관리부(230)의 쉬프트 동작 및 공정 데이터 수집부(240)의 공정 데이터 저장 동작은 제n 공정(PRn)이 완료될 때까지 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn) 각각에 대해 순차적으로 수행될 수 있다.
도 4의 (a)에 나타난 바와 같이, 제n 공정(PRn)이 완료되면, 공정 데이터 수집부(240)에는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn) 각각이 가상 ID(VID)와 매칭되어 저장될 수 있다.
제n 공정(PRn)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 바코드 공정(PRb)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 바코드 공정(PRb)으로 쉬프트할 수 있다.
바코드 공정(PRb)에서 배터리 셀(CL)에 대해 마무리를 위한 공정(예컨대, 클리닝)이 수행될 수 있고, 바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드(read)할 수 있다. 본 개시에서는 셀 ID(CID)가 바코드 형식으로 배터리 셀(CL)에 부착되는 것으로 예시되나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며 다른 형식(예컨대, QR 코드, 식별 번호 등)으로 배터리 셀(CL)에 부착될 수 있으며 이 경우 바코드 리더기(미도시)는 다른 형식의 셀 ID(CID)를 리드할 수 있는 장치로 대체될 수 있다.
한편, 바코드 형태의 셀 ID(CID)는 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn) 중 어느 하나의 공정 수행 중 배터리 셀(CL)에 부착될 수 있다. 여기서, 바코드 형태의 셀 ID(CID)는 배터리 셀(CL)에 직접 부착될 수도 있고, 다른 실시예에 따라 배터리 셀(CL)을 운반하는 장치에 부착될 수도 있다.
바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드하여 셀 ID(CID)를 추출할 수 있고, 추출된 셀 ID(CID)를 셀 ID 수집부(250)로 전달할 수 있다.
셀 ID 수집부(250)는 셀 ID(CID)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 바코드 공정(PRb)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 추출하고, 추출된 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 주제어부(210)로 전달할 수 있다.
주제어부(210)는 셀 ID 수집부(250)로부터 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 수신하면, 공정 데이터 수집부(240)로부터 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)를 제공받아 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성할 수 있다.
즉, 도 4의 (a)에서 공정 데이터 수집부(240)는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn) 각각을 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있고, 주제어부(210)는 셀 ID(CID)와 함께 수신된 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터(PD1~PDn)를 공정 데이터 수집부(240)로부터 제공받아, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성할 수 있다.
통신부(260)는 공정 컨트롤러(200)와 상위 제어 시스템(50) 간의 유선 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널을 수립하고, 수립된 통신 채널을 통해 상위 제어 시스템(50)과 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(260)는 적어도 하나의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 기반하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(260)는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 포함하는 공정 정보(PI)를 상위 제어 시스템(50)으로 전송(또는 보고)할 수 있다.
본 개시에 따르면, 공정 컨트롤러(100)는 배터리 셀(CL)에 대해 가상 ID(VID)를 부여하여 관리하고, 각 공정이 완료될 때마다 공정 데이터(PD1~PDn)를 가상 ID(VID)와 매칭하여 임시 저장하였다가, 배터리 셀(CL)의 셀 ID(CID)와 매칭되는 가상 ID(VID)를 통해 배터리 셀(CL)에 대응하는 공정 데이터(PD1~PDn)를 추출하여 공정 정보(PI)를 생성함으로써, 공정 데이터(PD1~PDn)와 배터리 셀(CL) 간의 정합성을 확보할 수 있다. 정합성이 확보된 공정 정보(PI)는 상위 제어 시스템(50)으로 전달될 수 있고, 상위 제어 시스템(50)은 셀 ID(CID)를 조회하여 배터리 셀(CL)에 정확히 매칭되는 공정 데이터(PD1~PDn)를 검색할 수 있어 배터리 셀(CL)에 대한 품질 관련 분석의 정확성을 높일 수 있다.
만일 가상 ID(VID)를 이용하지 않고 공정 데이터(PD1~PDn)를 시계열적으로 상위 제어 시스템(50)으로 보고한 뒤, 상위 제어 시스템(50)이 각 공정이 완료된 시간 등으로부터 배터리 셀(CL)에 해당하는 공정 데이터(PD1~PDn)를 추정하는 방식을 이용할 경우, 공정 데이터(PD1~PDn)에 대한 전처리에 많은 시간과 리소스가 소모되고 데이터 간의 정합성이 저하될 우려가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 시작 공정(PR0)에서 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하는 가상 ID(VID)를 생성할 수 있다. 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하여 생성된 가상 ID(VID)를 가상 ID 관리부(230)로 제공하고, 가상 ID 관리부(230)는 최초 수신된 가상 ID(VID)를 시작 공정(PR0)의 공정 단계 정보와 매칭하여 저장할 수 있다(S10).
시작 공정(PR0)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제1 공정(PR1)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제1 공정(PR1)으로 쉬프트할 수 있다(S20). 즉, 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)와 매칭된 공정 단계 정보가 배터리 셀(CL)에 대해 수행 중인 공정을 나타낼 수 있도록 공정 단계 정보를 설정할 수 있다.
제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제1 공정(PR1)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보에 대응하는 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다(S30).
공정 데이터의 수집이 완료될 수 있는 제n 공정(PRn)이 완료되기 전에는(S40의 No) S20 단계 및 S30 단계가 반복적으로 수행될 수 있다.
공정 데이터의 수집이 완료될 수 있는 제n 공정(PRn)이 완료되면(S40의 Yes), 배터리 셀(CL)은 바코드 공정(PRb)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 바코드 공정(PRb)으로 쉬프트할 수 있다.
바코드 공정(PRb)에서 바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드하여 셀 ID(CID)를 추출할 수 있고, 추출된 셀 ID(CID)를 셀 ID 수집부(250)로 전달할 수 있다.
셀 ID 수집부(250)는 셀 ID(CID)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 바코드 공정(PRb)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 추출하고, 추출된 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 주제어부(210)로 전달할 수 있다(S50).
주제어부(210)는 셀 ID 수집부(250)로부터 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 수신하면, 공정 데이터 수집부(240)로부터 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)를 제공받아 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성하고, 생성된 공정 정보(PI)를 상위 제어 시스템(50)으로 전송할 수 있다(S60).
본 개시에서는 하나의 배터리 셀(CL)을 중심으로 배터리 제조 방법을 설명하였으나, 배터리 제조 시스템(100)은 복수의 배터리 셀들에 대한 공정을 동시에 진행할 수 있으며, 복수의 배터리 셀들 각각에 대해 본 개시에서 설명된 배터리 제조 방법이 적용될 수 있다. 물론 이 경우 복수의 배터리 셀들은 상이한 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 가질 수 있다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)은 MCU(1010), 메모리(1020), 입출력 I/F(1030) 및 통신 I/F(1040)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 앞서 설명한 배터리 제조 시스템(100), 또는 공정 컨트롤러(200)(이하 '해당 장치'라 함)의 동작을 수행하기 위한 시스템일 수 있다.
MCU(1020)는 메모리(1020)에 저장되어 있는 각종 프로그램을 실행하는 프로세서일 수 있다.
예를 들어, MCU(1020)는 공정 컨트롤러(200)의 동작을 수행하는데 필요한 각종 데이터 및/또는 신호를 처리하는 프로세서일 수 있다
메모리(1020)는 해당 장치를 관리 및 제어하는데 필요한 각종 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1020)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수 있다.
메모리(1020)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(1020)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(1030)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(1010) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(1040)는 서버를 비롯한 외부 구성과 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(1020)에 기록되고, MCU(1010)에 의해 실행 및 처리됨으로써, 상기 도1 내지 도 5의 각 동작들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술 사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계;
    상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계;
    상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계;
    상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계; 및
    상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가상 ID를 생성하는 단계 후에, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는 단계를 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가상 ID를 쉬프트하는 단계는,
    상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계는,
    상기 배터리 셀에 부착된 바코드 형태의 셀 ID를 리드하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터인, 배터리 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함하는, 배터리 제조 방법.
  8. 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 가상 ID 생성부;
    상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 가상 ID 관리부;
    상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 공정 데이터 수집부;
    상기 배터리 셀로부터 추출된 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 공정 정보를 생성하는 주제어부를 포함하는, 배터리 제조 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가상 ID 관리부는, 상기 가상 ID가 생성된 후, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는, 배터리 제조 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가상 ID 관리부는,
    상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는, 배터리 제조 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는, 배터리 제조 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터인, 배터리 제조 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함하는, 배터리 제조 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 공정 정보를 상위 제어 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함하는, 배터리 제조 시스템.
  15. 제1항의 배터리 제조 방법 또는 제8항의 배터리 제조 시스템에 의하여 제조되고, 상기 가상 ID와 이에 대응되는 셀 ID를 가지는 배터리 셀.
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