KR102678633B1 - 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 이차전지 제조 공정에서 전해액을 주입하도록 구성되는 이차전지 전해액 주입 장치에 있어서, 이송된 이차전지 파우치를 고정하도록 구성되는 고정부; 상기 고정부에 고정된 이차전지 파우치에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부; 상기 고정부 및 주입부를 제어하도록 구성되는 제어부; 및 상기 이차전지 파우치의 상태 및 상기 이차전지 파우치에 주입된 전해액을 검사하도록 구성되는 검사부가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
더욱 상세하게는, 이차전지 제조 공정에서 전해액을 주입하도록 구성되는 이차전지 전해액 주입 장치에 있어서, 이송된 이차전지 파우치를 고정하도록 구성되는 고정부; 상기 고정부에 고정된 이차전지 파우치에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부; 상기 고정부 및 주입부를 제어하도록 구성되는 제어부; 및 상기 이차전지 파우치의 상태 및 상기 이차전지 파우치에 주입된 전해액을 검사하도록 구성되는 검사부가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(Secondary cell)는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치를 말하며, 흔히 쓰이는 이차전지로는 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지(Ni-Cd), 니켈 수소 축전지(NiMH), 리튬 이온 전지(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)가 있다.
통상적으로 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 이차전지는 충전 및 방전이 가능하도록 구성되어, 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 랩탑 컴퓨터, 파워 툴, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 대용량 전력 저장 장치 등에 사용되고 있으며, 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행 중인 상태이다.
이러한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되는데, 상기 캔형 이차전지에는 전극조립체, 전해액, 전극조립체와 전해액을 수용하는 캔 및 캔의 개구부에 설치되는 캡 조립체가 포함되도록 구성되고, 파우치형 이차전지에는 전극조립체, 전해액 및 상기 전극조립체와 전해액을 수용하는 파우치가 포함되도록 구성된다.
한편, 도 1에 도시된 이차전지 제조 장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면에 따르면, 종래에는 액체로 구성되는 전해액을 이차전지 파우치에 주입하기 전 무게를 측정하는 공정(1)과; 이차전지 파우치에 전해액을 주입하는 공정(2)과; 이차전지 파우치에 전해액을 주입한 이차전지 파우치의 무게를 측정하여 주입된 전해액의 주입량을 검사하는 공정(3)이 각각 별도의 장치들에서 실시되었다.
이로 인해, 종래에는 이차전지 파우치에 전해액을 주입한 이후 주입된 전해액의 주입량을 검사하는 공정에서 전해액의 주입량이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 불량 제품으로 판별되어 처리됨으로써 대처가 어려운 문제가 있었으며, 이로 인한 이차전지의 생산성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치는, 이차전지 제조 공정에서 전해액을 주입하도록 구성되는 이차전지 전해액 주입 장치에 있어서, 이송된 이차전지 파우치를 고정하도록 구성되는 고정부; 상기 고정부에 고정된 이차전지 파우치에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부; 상기 고정부 및 주입부를 제어하도록 구성되는 제어부; 및 상기 이차전지 파우치의 상태 및 상기 이차전지 파우치에 주입된 전해액을 검사하도록 구성되는 검사부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 고정부에는, 이송된 이차전지 파우치를 고정시키도록 구성되는 파우치고정부재; 및 상기 파우치고정부재에 의해 고정된 이차전지 파우치의 주입구를 개방시키도록 구성되는 흡착부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 주입부에는, 상기 고정부의 상부에 구비되는 노즐고정부재; 및 상기 노즐고정부재에 고정된 상태에서 상기 고정부에 고정된 이차전지 파우치의 주입구를 통해 전해액을 주입하도록 구성되는 노즐부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사부는 상기 고정부의 하부에 구비되어 상기 이차전지 파우치의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 저울부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저울부재는 상기 주입부에 의한 전해액 주입이 이루어지기 전의 이차전지 파우치 주입 전 무게 정보 및 상기 주입부에 의한 전해액의 주입이 이루어진 후의 이차전지 파우치 주입 후 무게 정보를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사부에는 상기 저울부재의 하부에 구비되어 상기 저울부재를 상하부 방향으로 승강시키도록 구성되는 실린더부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 저울부재에 의해 측정되는 이차전지 파우치의 무게 정보를 실시간으로 감지하도록 구성되는 모니터링부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
한편, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 방법은, 이송된 이차전지 파우치가 고정부에 의해 고정되는 파우치고정단계; 상기 고정부에 의해 고정된 이차전지 파우치의 주입구가 개방되는 파우치개방단계; 상기 주입구가 개방된 이차전지 파우치의 내부에 전해액이 주입되는 전해액주입단계; 및 내부에 전해액이 주입된 이차전지 파우치의 무게 정보가 측정되는 후무게측정단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파우치고정단계 이후 상기 고정부에 의해 고정된 이차전지 파우치의 무게 정보를 측정하는 전무게측정단계가 더 포함되고, 상기 후무게측정단계 이후 상기 후무게측정단계에서 측정된 이차전지 파우치의 무게 정보가 미리 설정된 수치에 도달하였는지 판단하는 판단단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 판단단계에서, 상기 후무게측정단계에서 측정된 이차전지 파우치의 무게 정보가 미리 설정된 수치에 도달하지 못하여 미달 제품인 것으로 판단되는 경우, 상기 주입구가 개방된 이차전지 파우치의 내부에 전해액을 재주입하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 의하면, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 이차전지 파우치를 고정시키도록 구성되는 고정부에 이차전지 파우치의 주입구를 개방시키도록 구성되는 흡착부재가 포함되어 이차전지 파우치의 주입구가 개방되도록 함으로써, 주입부에 의한 전해액의 주입이 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 이차전지 파우치에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부가 노즐고정부재 및 노즐부재로 구성됨으로써, 노즐부재에 의한 전해액의 주입 과정에서 노즐부재의 흔들림으로 인한 전해액의 주입 오류를 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 검사부에 이차전지 파우치의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 저울부재가 포함됨으로써, 전해액의 주입이 이루어지지 않은 이차전지 파우치의 무게 정보 및 전해액의 주입이 이루어진 이차전지 파우치의 무게 정보를 측정하여 주입된 전해액의 주입량이 미리 설정된 주입량과 일치하는지 용이하게 판단할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 이차전지 파우치의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 저울부재가 실린더부재에 의해 상하부 방향으로 승강되도록 구성됨으로써, 전해액 주입의 전후 공정에서 이차전지 파우치의 무게 정보 측정이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 저울부재에 의해 측정되는 이차전지 파우치의 무게 정보를 실시간으로 감지하도록 구성되는 모니터링부재가 포함되도록 구성됨으로써, 미리 설정된 주입량 만큼의 전해액 주입이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 이차전지 제조 장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치가 적용된 이차전지 제조 장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 이용한 이차전지 전해액 주입 방법을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치가 적용된 이차전지 제조 장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 이용한 이차전지 전해액 주입 방법을 나타내는 블럭도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치가 적용된 이차전지 제조 장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 2 및 도 3에 따르면, 본 발명의 이차전지 전해액 주입 장치에는 이송된 이차전지 파우치(10)를 고정하도록 구성되는 고정부(100), 상기 고정부(100)에 고정된 이차전지 파우치(10)에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부(200), 상기 고정부(100) 및 주입부(200)를 제어하도록 구성되는 제어부 및 상기 이차전지 파우치(10)의 상태 및 상기 이차전지 파우치(10)에 주입된 전해액을 검사하도록 구성되는 검사부(400)가 포함된다.
이러한 본 발명의 이차전지 전해액 주입 장치가 적용된 이차전지 제조 장치에는, 상기 이차전지 파우치(10)를 이송시키는 이송장치(A), 본 발명의 이차전지 전해액 주입 장치(B), 전해액이 주입된 이차전지 파우치를 씰링하는 씰링장치(C), 전해액이 주입된 이차전지 파우치에 대한 절연 검사 및 바코드 검사를 하는 검사장치(D), 정상적으로 제조된 이차전지 파우치가 적재되는 물류팔레트(E) 및 불량 제품으로 판단된 이차전지 파우치가 처리되는 NG박스(F)가 포함될 수 있다.
즉, 본 발명의 이차전지 전해액 주입 장치는 액체로 구성되는 전해액을 이차전지 파우치(10)에 주입하도록 구성되는 주입 공정과 상기 이차전지 파우치(10)에 주입된 전해액의 주입량을 검사하도록 구성되는 검사 공정이 하나의 장치에서 이루어질 수 있도록 함으로써, 이차전지 제조 장치가 차지하는 전체적인 공간이 줄어들어 공간의 효율성이 향상될 수 있고, 정상 수치에 미달되는 이차전지 파우치에 대한 전해액의 재주입이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되어 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
상기 고정부(100)에는, 이송된 이차전지 파우치(10)를 고정시키도록 구성되는 파우치고정부재(110) 및 상기 파우치고정부재(110)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 개방시키도록 구성되는 흡착부재(120)가 포함될 수 있다.
상기 파우치고정부재(110)는 이송된 이차전지 파우치(10)의 좌측 및 우측에서 상기 이차전지 파우치(10)를 고정시키도록 구성되는 것이다.
예를 들어, 상기 이차전지 파우치(10)가 상기 파우치고정부재(110)의 좌측을 통해 상기 고정부(100)로 이송되고 전해액 주입이 끝난 이후 이차전지 파우치(10)가 상기 파우치고정부재(110)의 우측을 통해 상기 고정부(100)에서 씰링장치로 이송되는 것으로 가정하였을 경우, 상기 파우치고정부재(110)는 전후방에 각각 구비되는 고정구(111)가 서로 벌어진 상태에서 상기 이차전지 파우치(10)의 이송이 이루어지도록 구성될 수 있고, 상기 이차전지 파우치(10)가 상기 고정부(100)로 이송되어 상기 파우치고정부재(110)에 의해 고정되는 경우에는 상기 복수의 고정구(111)가 서로 인접하도록 구성되어 상기 복수의 고정구(111) 사이에 위치된 이차전지 파우치(10)를 고정하도록 구성되는 것이다.
즉, 상기 파우치고정부재(110)는 상기 이차전지 파우치(10)의 양 측에서 상기 이차전지 파우치(10)를 고정시키도록 구성되어 상기 흡착부재(120)에 의한 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)의 개방 시에도 상기 이차전지 파우치(10)가 상기 파우치고정부재(110)에서 이탈되지 않도록 하는 것이다.
상기 흡착부재(120)는 공기의 진공상태를 이용하여 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 개방시키도록 구성되는 것으로서, 상기 흡착부재(120)는 상기 이차전지 파우치(10)가 상기 파우치고정부재(110)에 의해 고정된 이후에 상기 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 개방하도록 구성되어 상기 흡착부재(120)에 의한 주입구(11)의 개방 시에도 상기 이차전지 파우치(10)의 위치가 변동되지 않도록 할 수 있다.
상기 주입부(200)에는, 상기 고정부(100)의 상부에 구비되는 노즐고정부재(210) 및 상기 노즐고정부재(210)에 고정된 상태에서 상기 고정부(100)에 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 통해 전해액을 주입하도록 구성되는 노즐부재(220)가 포함될 수 있다.
이때, 상기 전해액을 주입하도록 구성되는 노즐부재(220)는 하나 또는 복수로 구성될 수 있으며, 상기 노즐부재(220)가 상기 노즐고정부재(210)에 고정된 상태에서 상기 노즐고정부재(210)가 연직하방으로 하강되어 전해액의 주입이 이루어지도록 구성될 수 있고, 전해액의 주입이 끝난 이후에는 상기 노즐부재(220)가 상기 노즐고정부재(210)에 고정된 상태에서 상기 노즐고정부재(210)가 연직상방으로 상승되어 전해액의 주입이 마무리되도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 노즐고정부재(210) 및 노즐부재(220)의 형상 및 전해액의 주입 방법은 실시 환경에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 검사부(400)는 상기 고정부(100)의 하부에 구비되어 상기 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 저울부재(410)가 포함될 수 있다.
상기 저울부재(410)는 상기 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 것으로서, 상기 주입부(200)에 의한 전해액 주입이 이루어지기 전의 이차전지 파우치(10) 주입 전 무게 정보 및 상기 주입부(200)에 의한 전해액의 주입이 이루어진 후의 이차전지 파우치(10) 주입 후 무게 정보를 측정하도록 구성될 수 있다.
상기 검사부(400)는 상기 저울부재(410)에 의해 측정되는 주입 전 무게 정보와 주입 후 무게 정보를 서로 비교하도록 구성됨으로써, 상기 이차전지 파우치(10)에 주입된 전해액의 주입량을 산출하도록 구성될 수 있으며, 상기 산출된 전해액의 주입량과 미리 설정된 전해액 주입량이 서로 동일한 양인지 비교하도록 구성될 수 있다.
이에 따라 상기 검사부(400)는, 상기 산출된 전해액의 주입량이 미리 설정된 전해액 주입량과 동일한 경우에는 정상 제품인 것으로 판단할 수 있고, 상기 산출된 전해액의 주입량이 미리 설정된 전해액 주입량보다 적은 경우에는 상기 주입부(200)에 의한 전해액의 재주입이 필요한 미달 제품인 것으로 판단할 수 있으며, 상기 산출된 전해액의 주입량이 미리 설정된 전해액 주입량보다 많은 경우에는 불량 제품인 것으로 판정할 수 있다.
이때, 상기 산출된 전해액의 주입량이 미리 설정된 전해액 주입량보다 적어서 미달 제품인 것으로 판단되는 경우, 상기 검사부(400)는 상기 제어부에 재주입 신호를 전송하도록 구성될 수 있고, 상기 검사부(400)에서 전송된 재주입 신호가 수신되는 경우, 상기 제어부는 상기 산출된 전해액의 주입량과 미리 설정된 전해액 주입량을 비교하여 필요한 전해액의 주입량 만큼 전해액의 주입이 이루어지도록 상기 주입부(200)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 검사부(400)에는 상기 저울부재(410)의 하부에 구비되어 상기 저울부재(410)를 상하부 방향으로 승강시키도록 구성되는 실린더부재(420)가 포함될 수 있다.
상기 실린더부재(420)는 상기 저울부재(410)를 승강시켜 상기 저울부재(410)가 상기 이차전지 파우치(10)의 무게를 측정할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 실린더부재(420)는 유체의 압력을 이용하여 피스톤(421)이 승강되도록 함으로써 상기 피스톤(421)에 연결되는 저울부재(410)가 승강되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 검사부(400)에는 상기 실린더부재(420)가 설치되는 하부 프레임(430), 상기 하부 프레임(430)의 상부에 위치되며 상기 저울부재(410)의 하부에서 상기 저울부재(410)를 지지하도록 구성되는 상부 프레임(440), 상기 하부 프레임(430)의 상부에 형성되어 상기 상부 프레임(440)을 관통하는 복수의 볼스크류(450) 및 상기 상부 프레임(440)의 하부에 형성되어 상기 볼스크류(450)를 감싸는 형상으로 형성되는 볼부쉬(460)가 포함되어 상기 저울부재(410)의 안정적인 승강이 이루어지도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 실린더부재(420)에 상승 신호가 전달되는 경우 상기 볼부쉬(460)가 상기 볼스크류(450)에 의해 가이드되면서 상기 상부 프레임(440)이 상승됨으로써 상기 상부 프레임(440)에 지지되는 저울부재(410)의 안정적인 승강이 이루어질 수 있고, 상기 실린더부재(420)에 하강 신호가 전달되는 경우 상기 볼부쉬(460)가 상기 볼스크류(450)에 의해 가이드되면서 상기 상부 프레임(440)이 하강됨으로써 상기 상부 프레임(440)에 지지되는 저울부재(410)의 안정적인 하강이 이루어질 수 있다.
이러한 상기 검사부(400)의 하부 프레임, 상부 프레임, 볼스크류(450) 및 볼부쉬(460)는 다양한 실시 환경에 따라 얼마든지 변경될 수 있으며, 상기 실린더부재(420) 등에 의해 상기 저울부재(410)의 승강이 이루어질 수 있다면 얼마든지 변경되어 적용될 수 있다.
한편, 상기 제어부에는 상기 저울부재(410)에 의해 측정되는 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 실시간으로 감지하도록 구성되는 모니터링부재가 포함될 수 있다.
상기 제어부에 모니터링부재가 포함되는 경우, 상기 모니터링부재를 통해 상기 이차전지 파우치(10)에 주입되는 전해액의 주입량을 실시간으로 모니터링할 수 있도록 구성됨으로써 상기 이차전지 파우치(10)에 주입되는 전해액의 과도한 주입을 방지하도록 구성될 수 있다.
이러한 경우, 상기 검사부(400)에 의한 검사 이후 산출된 전해액의 주입량과 미리 설정된 전해액 주입량을 비교하여 정상 제품인지, 미달 제품인지, 불량 제품인지 판단하도록 구성되는 시간을 절약할 수 있게 되어 생산성이 대폭 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치를 이용한 이차전지 전해액 주입 방법을 나타내는 블록도이다.
첨부된 도 4에 따르면, 이차전지 전해액 주입 장치를 이용한 이차전지 전해액 주입 방법에는, 파우치고정단계(S10), 파우치개방단계(S20), 전해액주입단계(S30) 및 후무게측정단계(S40)가 포함된다.
상기 파우치고정단계(S10)는 이송된 이차전지 파우치(10)가 고정부(100)에 의해 고정되는 단계이다.
이때, 상기 고정부(100)는 상기 이차전지 파우치(10)의 양측을 각각 고정시키도록 구성됨으로써, 상기 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)가 별도의 구성에 의해 벌어지면서 개방되어도 상기 이차전지 파우치(10)가 상기 고정부(100)에서 이탈되지 않도록 할 수 있다.
상기 파우치개방단계(S20)는 상기 고정부(100)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)가 개방되는 단계이다.
이때, 상기 고정부(100)에는 상기 이차전지 파우치(10)를 고정시키는 파우치고정부재(110) 및 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 개방시키는 흡착부재(120)가 포함되어, 상기 파우치고정부재(110)에 의해 이차전지 파우치(10)가 고정된 상태에서 상기 흡착부재(120)에 의해 상기 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)가 개방되도록 할 수 있다.
즉, 상기 흡착부재(120)는 상기 이차전지 파우치(10) 주입구(11)의 일면과 타면을 각각 흡착하도록 구성되어 상기 주입구(11)가 벌어지면서 개방되도록 하는 것이다.
상기 전해액주입단계(S30)는 상기 주입구(11)가 개방된 이차전지 파우치(10)의 내부에 전해액이 주입되는 단계이다.
이러한 이차전지 파우치(10)의 내부에 전해액을 주입하는 과정은 주입부(200)에 의해 이루어지도록 구성될 수 있는데, 상기 이차전지 파우치(10)의 내부에 주입되는 전해액이 외부로 튀는 등의 문제를 방지하기 위하여, 상기 주입부(200)에는 전해액을 주입하도록 구성되는 노즐부재(220) 및 상기 노즐부재(220)를 고정시키며 승강되도록 구성되는 노즐고정부재(210)가 포함될 수 있다.
즉, 상기 전해액주입단계(S30)는 상기 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)가 개방된 상태에서, 상기 노즐고정부재(210)가 하강한 이후 상기 노즐부재(220)를 통해 전해액이 주입되도록 할 수 있고, 상기 노즐부재(220)를 통해 전해액이 주입된 이후에는 상기 노즐고정부재(210)가 상승하여 상기 이차전지 파우치(10)에 대한 다음 단계가 수행되도록 할 수 있다.
상기 후무게측정단계(S40)는 내부에 전해액이 주입된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보가 측정되는 단계이다.
이때, 본 발명의 검사부(400)는 상기 후무게측정단계(S40)에서 측정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 상기 제어부로 전송하여 해당 이차전지 파우치가 정상 제품인지, 미달 제품인지, 불량 제품인지 확인할 수 있도록 구성된다.
또한 본 발명의 이차전지 전해액 주입 방법에는, 상기 파우치고정단계(S10) 이후 상기 고정부(100)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 측정하는 전무게측정단계(S15)가 더 포함될 수 있고, 상기 후무게측정단계(S40) 이후 상기 후무게측정단계(S40)에서 측정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보가 미리 설정된 수치에 도달하였는지 판단하는 판단단계(S50)가 더 포함될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 이차전지 전해액 주입 장치의 검사부(400)는 상기 판단단계(S50)를 통해 상기 이차전지 파우치(10)의 정상 제품, 미달 제품 및 불량 제품 여부를 판단할 수 있도록 구성되며, 상기 판단 결과에 따라 상기 이차전지 파우치(10)에 대한 다음 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.
부연하자면, 상기 판단단계(S50)에서 상기 이차전지 파우치(10)가 정상 제품인 것으로 판단되는 경우에는 별도의 이송부를 통해 다음 단계로 이송되어 실링 작업, 절연 측정 및 바코드 검사 등의 작업을 수행하도록 구성될 수 있고, 상기 판단단계(S50)에서 상기 이차전지 파우치(10)가 미달 제품인 것으로 판단되는 경우에는 상기 제어부로 재주입 신호를 전송하여 상기 제어부의 제어에 따라 상기 주입부(200)에 의한 전해액의 재주입이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 판단단계(S50)에서 상기 이차전지 파우치(10)가 불량 제품인 것으로 판단되는 경우에는 별도의 컨베이어를 통해 별도로 분류되어 처리되도록 구성될 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 이자천지 파우치에 대한 전해액의 주입 공정 및 주입된 전해액에 대한 검사 공정이 하나의 장비에서 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 주입된 전해액에 대한 검사 공정에서 주입된 전해액이 미리 설정된 수치와 비교하여 미달인 것으로 판단되는 경우에도 용이하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
10 : 이차전지 파우치 11 : 주입구
100 : 고정부
110 : 파우치고정부재 111 : 고정구
120 : 흡착부재
200 : 주입부
210 : 노즐고정부재 220 : 노즐부재
400 : 검사부
410 : 저울부재 420 : 실린더부재
430 : 하부 프레임 440 : 상부 프레임
450 : 볼스크류 460 : 볼부쉬
100 : 고정부
110 : 파우치고정부재 111 : 고정구
120 : 흡착부재
200 : 주입부
210 : 노즐고정부재 220 : 노즐부재
400 : 검사부
410 : 저울부재 420 : 실린더부재
430 : 하부 프레임 440 : 상부 프레임
450 : 볼스크류 460 : 볼부쉬
Claims (10)
- 이차전지 제조 공정에서 전해액을 주입하도록 구성되는 이차전지 전해액 주입 장치에 있어서,
이송된 이차전지 파우치(10)를 고정하도록 구성되는 고정부(100);
상기 고정부(100)에 고정된 이차전지 파우치(10)에 전해액을 주입하도록 구성되는 주입부(200);
상기 고정부(100) 및 주입부(200)를 제어하도록 구성되는 제어부; 및
상기 이차전지 파우치(10)의 상태 및 상기 이차전지 파우치(10)에 주입된 전해액을 검사하도록 구성되는 검사부(400);
가 포함되고,
상기 검사부(400)는,
상기 고정부(100)의 하부에 구비되어 상기 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 측정하도록 구성되는 저울부재(410)가 포함되며,
상기 저울부재(410)는,
상기 이차전지 파우치(10)에 전해액이 주입되는 위치에서, 상기 주입부(200)에 의한 전해액 주입이 이루어지기 전의 이차전지 파우치(10) 주입 전 무게 정보 및 상기 주입부(200)에 의한 전해액의 주입이 이루어진 후의 이차전지 파우치(10) 주입 후 무게 정보를 측정하도록 구성되며,
상기 검사부(400)에는,
상기 저울부재(410)의 하부에 구비되어 상기 저울부재(410)를 상하부 방향으로 승강시키도록 구성되는 실린더부재(420)가 포함되고,
상기 검사부(400)에는,
상기 실린더부재(420)가 설치되는 하부 프레임(430);
상기 하부 프레임(430)의 상부에 위치되며 상기 저울부재(410)의 하부에서 상기 저울부재(410)를 지지하도록 구성되는 상부 프레임(440);
상기 하부 프레임(430)의 상부에 형성되어 상기 상부 프레임(440)을 관통하는 복수의 볼스크류(450); 및
상기 상부 프레임(440)의 하부에 형성되어 상기 볼스크류(450)를 감싸는 형상으로 형성되는 볼부쉬(460);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액 주입 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 고정부(100)에는,
이송된 이차전지 파우치(10)를 고정시키도록 구성되는 파우치고정부재(110); 및
상기 파우치고정부재(110)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 개방시키도록 구성되는 흡착부재(120);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액 주입 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 주입부(200)에는,
상기 고정부(100)의 상부에 구비되는 노즐고정부재(210); 및
상기 노즐고정부재(210)에 고정된 상태에서 상기 고정부(100)에 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)를 통해 전해액을 주입하도록 구성되는 노즐부재(220);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액 주입 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 저울부재(410)에 의해 측정되는 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 실시간으로 감지하도록 구성되는 모니터링부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액 주입 장치.
- 이송된 이차전지 파우치(10)가 고정부(100)에 의해 고정되는 파우치고정단계(S10);
상기 고정부(100)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 주입구(11)가 개방되는 파우치개방단계(S20);
상기 주입구(11)가 개방된 이차전지 파우치(10)의 내부에 전해액이 주입되는 전해액주입단계(S30); 및
내부에 전해액이 주입된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보가 측정되는 후무게측정단계(S40);
가 포함되고,
상기 파우치고정단계(S10) 이후,
상기 고정부(100)에 의해 고정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보를 측정하는 전무게측정단계(S15);
가 더 포함되고,
상기 후무게측정단계(S40) 이후,
상기 후무게측정단계(S40)에서 측정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보가 미리 설정된 수치에 도달하였는지 판단하는 판단단계(S50);
가 더 포함되며,
상기 판단단계(S50)에서,
상기 후무게측정단계(S40)에서 측정된 이차전지 파우치(10)의 무게 정보가 미리 설정된 수치에 도달하지 못하여 미달 제품인 것으로 판단되는 경우, 상기 주입구(11)가 개방된 이차전지 파우치(10)의 내부에 전해액을 재주입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전해액 주입 방법. - 삭제
- 삭제
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| KR1020210086426A KR102678633B1 (ko) | 2021-07-01 | 2021-07-01 | 이차전지 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법 |
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| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
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