KR20210030089A - 활성화 공정에서의 이차전지 셀 검사 방법 및 장치 - Google Patents

활성화 공정에서의 이차전지 셀 검사 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이차전지 셀의 다양한 불량을 선별력을 가지고 판단해내는 검사 방법 및 장치, 특히 이차전지 셀의 조립 불량을 판단해내는 검사 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 검사 방법은, a1) 양품 셀을 활성화 정전류-정전압(CC-CV) 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 양품 셀의 시간-셀 전압 그래프인 표준 충방전 프로파일을 기록하는 단계; a2) 샘플 셀을 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일을 기록하는 단계; 및 a3) 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 a3) 단계는 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일에서 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점의 시간 차이를 판단하는 제1 구간, 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간 및 만충전 전 전압 차이를 판단하는 제3 구간에 걸친 충방전 프로파일 거동 차이를 판단하는 판단 구간 안에서 수행하는 것임을 특징으로 한다.

Description

활성화 공정에서의 이차전지 셀 검사 방법 및 장치{Inspection method and apparatus of secondary battery cell in activation process}
본 발명은 이차전지 셀 검사 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 활성화 공정에서 불량을 검출해낼 수 있는 이차전지 셀 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 이차전지는 외장재나 적용 형태에 따라 원통형이나 각형의 캔형 이차전지와 파우치형 이차전지로 구분될 수 있다.
이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 셀의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 셀들을 전기적으로 연결한 모듈의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 셀 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(Portable DVD), 소형 PC(Personal Computer), 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 셀들을 포함하는 모듈의 사용이 요구된다.
모듈은 다수의 셀들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 단위 셀로서 각형 또는 파우치형 셀을 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극 단자들을 버스 바 등의 접속 부재에 의해 연결하여 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 육면체 구조의 입체형 모듈을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 셀이 단위 셀로서 유리하다.
그 중 파우치형 셀은 금속층(포일)과 상기 금속층의 상면과 하면에 코팅되는 합성수지층의 다층막으로 구성되는 파우치 외장재를 사용하여 외관을 구성하기 때문에, 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형보다 이차전지의 무게를 현저히 줄일 수 있어 이차전지의 경량화가 가능하며, 다양한 형태로의 변화가 가능하다는 장점이 있어 많은 관심을 모으고 있다. 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
일반적으로, 파우치형 셀은 셀을 조립하는 공정과 셀을 활성화하는 공정을 거쳐서 제조된다.
종래의 파우치 외장재는 일반적으로 전극조립체가 수용되는 하부 외장재와, 하부 외장재의 상부를 밀봉하는 상부 외장재로 이루어진다. 전극조립체를 하부 외장재의 수납부에 수용한 다음, 하부 외장재 수납부 주위의 가장자리와 이에 대응되는 상부 외장재의 가장자리를 밀착시키고 밀착된 일부분을 열융착한 후 전해액을 넣고 나머지 부분을 진공 실링하면 셀이 조립된다.
셀은 방전 상태로 조립되기 때문에 셀을 조립한 다음에 1차 충전을 해서 활성화시켜야 전지로서 기능을 할 수 있게 된다. 이것을 활성화 공정 또는 포메이션(formation) 공정이라고 한다.
활성화 공정에서는 전류의 원활한 통전을 위해 소정의 활성화 공정 설비에 셀을 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충방전 등의 처리를 수행하게 된다. 이차전지에 있어서는 그 특성상 첫 사이클시 양극 활물질의 활성화 및 음극에서의 안정적인 표면막(SEI, Solid Electrolyte Interface) 생성을 위해 이러한 활성화 과정이 필수적으로 선행되어야 한다. 활성화 공정에서 음극 활물질과 전해액 간의 반응으로 음극 표면에 SEI가 비로소 형성되고, 이 SEI의 물리적, 기계적 건전성이 이차전지의 수명이 다할 때까지 이차전지의 성능을 결정한다.
한편, 이차전지는 셀의 활성화 공정에서의 충방전 작업을 통해 제품 성능에 대한 여러 가지 정보를 얻을 수 있다. 예를 들어, 용량, 전압, 전류의 값을 측정해 제품의 양부를 판단하는 것이다. 현재까지는 특정 시점에서의 전압이나 전류를 읽어 그 값이 미리 정해진 상하한 스펙(spec) 범위 안에 들어오는지 등을 판단해 스펙 범위를 벗어나는 제품을 불량품으로 판정하고 있다. 기존에는 충방전기에서의 1차 판단 시 불량품이라고 판정된 제품들을 모아서 다시 충방전기에 투입시키는 재작업을 해 다시 판단한다. 이는 제품의 결함이 아닌 외적인 요인(접촉 불량, 설비의 문제 등)에 의한 허위경보(false alarm) 여부를 확인하기 위함이다. 기존에 접촉 불량이라고 판정된 셀을 재작업해 다시 판단하면, 이것은 대부분 양품으로 판정이 된다. 기존에 1차 판단시 용량 불량이라고 나온 셀은 재작업을 하여도 여전히 용량 불량이라고 판정되는 경우와 설비의 문제 등이 해소된 결과 양품으로 판정이 되는 경우가 있다.
용량 불량의 원인은 전해액 함침이 잘 되지 않았다거나 전해액이 부족하다거나와 같이 여러가지가 있을 수 있다. 하지만, 용량 불량 중에서도 연결 테이프(tape), 탭(tab) 접힘, 탭 버(burr) 등의 주요 조립 불량은 상기 방법으로 선별되지 않아 문제가 된다.
전극 제조시 시트형 집전체가 롤(roll) 단위로 공정에 투입되게 되는데, 공정의 연속성을 위해, 한 롤을 다 쓰기 직전에 롤의 끝부분을 다른 롤과 연결시켜서 공정이 계속 돌아가게 한다. 이 때 앞의 롤과 다음 롤 연결시 사용하는 것이 연결 테이프이다. 이 연결 테이프가 붙여진 부분을 잘 발라내서 제품에 들어가지 않게 해야 하는데, 종종 센서에서 연결 테이프를 잡아내지 못해 제품에 들어가게 되고, 활성화 충방전 검사에서 용량 불량으로 나타나는 경우가 발생한다. 탭 접힘은 여러 장의 탭 중 일부가 셀 안쪽으로 접혀 들어간 현상이다. 예를 들어 파우치형 셀의 안쪽에서 탭의 일부가 이미 접혀 들어간 상태로 용접이 될 때 발생한다. 탭 버는 노칭(시트형 집전체를 전극판 모양으로 타발하는 공정)시 발생하며, 셀 안쪽에서 전극이나 파우치 내부를 찔러서 쇼트(short)나 절연문제를 일으킨다.
기존에는 이러한 조립 불량 셀이 사전 선별되지 못하고 다른 용량 불량 셀들에 섞여 재작업 후 만충전 공정에 다시 투입되기 때문에, 2~3차례의 무의미한 재작업을 수행해야 하는 문제가 있다. 그리고, 실제로는 조립 불량인데도 단지 특정 시점에서의 전압이나 전류값이 미리 정해진 상하한 스펙 범위 안에 우연히 들어오는 경우에는 양품이라고 오판될 소지도 있다. 또한, 최근 이차전지의 에너지 밀도가 높아지면서, 만충전-만방전을 하는 동안에 조립 불량인 셀에서의 쇼트로 인한 화재의 위험이 커지고 있다. 따라서 새로운 검사 방법을 개발/적용하여 활성화 공정에서의 검출력을 높이고, 특히 조립 불량을 조기에 선별해 낼 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이차전지 셀의 다양한 불량을 선별력을 가지고 판단해내는 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 특히 이차전지 셀의 조립 불량을 판단해내는 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 특히 이차전지 셀의 조립 불량을 판단해내는 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 검사 방법은, a1) 양품 셀을 활성화 정전류-정전압(CC-CV) 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 양품 셀의 시간-셀 전압 그래프인 표준 충방전 프로파일을 기록하는 단계; a2) 샘플 셀을 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일을 기록하는 단계; 및 a3) 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 a3) 단계는 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일에서 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점의 시간 차이를 판단하는 제1 구간, 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간 및 만충전 전 전압 차이를 판단하는 제3 구간에 걸친 충방전 프로파일 거동 차이를 판단하는 판단 구간 안에서 수행하는 것임을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 상기 샘플 셀을 양품이라고 판정할 수 있다.
그리고, 상기 제1 구간에서 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀의 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 빠르면 상기 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정할 수 있다.
또한, 상기 a2) 단계와 a3) 단계를 동시에 진행하여 상기 샘플 셀이 불량품이라고 판정되면 상기 샘플 셀을 방전하기 전에 활성화 공정을 종료할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다른 검사 방법은, b1) 양품 셀을 활성화 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 양품 셀의 시간-셀 전압 그래프인 표준 충방전 프로파일을 기록하는 단계; b2) 샘플 셀을 활성화 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일을 기록하는 단계; 및 b3) 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일 각각이 셀 전압 증가 구간, 유지 구간 및 셀 전압 감소 구간을 포함하며, 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀에서 상기 유지 구간이 짧거나 일정하지 않으면 상기 샘플 셀을 조립 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것을 특징으로 한다.
여기에서도 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 상기 샘플 셀을 양품이라고 판정할 수 있다.
그리고, 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀이 상기 유지 구간에 먼저 도달하면 상기 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정할 수 있다.
상기 표준 충방전 프로파일은 셀 전압 증가 구간, 유지 구간 및 셀 전압 감소 구간을 포함하지만 상기 샘플 셀이 셀 전압 증가 구간, 유지 구간, 셀전압 감소 구간을 포함하지 않으면 상기 샘플 셀을 접촉 불량에 의한 불량품이라고 판정할 수 있다.
또한, 상기 b2) 단계와 b3) 단계를 동시에 진행하여 상기 샘플 셀이 불량품이라고 판정되면 상기 샘플 셀을 방전하기 전에 활성화 공정을 종료할 수 있다.
본 발명에서는 또한, 상기의 방법 중 어느 하나를 실행하는 검사 장치도 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 용량 불량, 접촉 불량, 조립 불량을 선별해 판단할 수 있다. 특히, 조립 불량인 셀을 충전 구간에서, 만충전 이전에 다른 원인의 용량 불량과 구별해 판정할 수 있다. 특정 값의 상하한 스펙 범위 만족 여부가 아닌 활성화 공정 중 얻어지는 충방전 프로파일의 전체 데이터를 활용한 파형의 차이로 판단하며, 주요 불량 유형에 대한 명확한 선별이 가능해지기 때문에 검출력이 높아진다. 빅 데이터(big data) 및 다변량을 활용하여 불량 유형별 민감도의 조정도 가능하다.
특히 종래에는 검출하기 어려웠던 조립 불량 셀을 조기에 선별해낼 수 있으므로 무의미한 재작업을 사전에 방지하는 효과가 있다. 또한, 조립 불량의 셀이 선별되지 못하고 남아 만충전되면서 발생하던 화재를 예방할 수 있다. 이와 같이, 만충전 이전에 1차 판단을 실시하여 조립 불량을 선별하면 화재 위험 저감이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 활성화 공정에서 조립 불량을 선별해내는 검출력이 특히 향상된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면들에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 충방전 프로파일들이다.
도 4는 본 발명의 실험예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 충방전 프로파일이다.
도 5는 도 4의 제1 구간의 확대도이고, 도 6은 도 4의 제2 구간의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서 설명되는 실시예에 있어서, 이차전지는 충전과 방전이 이루어지는 동안 리튬 이온이 작동 이온으로 작용하여 양극과 음극에서 전기화학적 반응을 유발하는 전지를 총칭한다.
한편, 이차전지에 사용된 전해액이나 분리막의 종류, 이차전지를 포장하는 데 사용된 전지 케이스(또는 포장재)의 종류, 이차전지의 내부 또는 외부의 구조 등에 따라 명칭이 변경되더라도 리튬 이온이 작동 이온으로 사용되는 전지라면 모두 상기 이차전지의 범주에 포함되는 것으로 해석하여야 한다.
또한, 이차전지는 그것을 구성하는 요소의 수에 의해 한정되지 않는다. 따라서 이차전지는 하나의 전지 케이스 내에 양극/분리막/음극의 전극 조립체 및 전해액이 포함된 단일 셀을 비롯하여 단일 셀의 어셈블리, 다수의 어셈블리가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 모듈, 다수의 모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 팩, 다수의 팩이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 전지 시스템 등도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에서는 활성화 공정 중 얻어지는 충방전 프로파일(profile)의 전체 데이터를 활용한 파형의 차이로 불량을 판정할 것을 제안한다. 다양한 불량 유형에 따라 파형의 차이가 있으므로 파형을 분석해 불량 유형에 따른 선별을 할 수 있다.
본 발명에 따른 판단 방법이 적용될 수 있는 이차전지 셀의 조립과 활성화 공정의 일 예를 들면 다음과 같다.
조립 단계는 제조실에서 전극 조립체와 전해액을 전지 케이스에 수납하고 밀봉하는 단계를 포함한다.
먼저 양극, 음극 및 그 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체를 제조한다. 상기 전극 조립체를 제조하는 단계는 활물질 및 바인더를 포함하는 전극 슬러리를 전극 집전체에 도포하여 각각 양극 및 음극을 제조한 다음, 상기 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하는 단계를 포함한다. 이러한 전극 조립체를 제조하는 단계는 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법에 따라 수행될 수 있다. 또한, 상기 전극 조립체는 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 구조라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 젤리-롤형, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조를 들 수 있다.
전극 조립체 안의 음극은 카본계 음극 활물질을 포함할 수 있다. 상기 카본계 음극 활물질은 인조 흑연이나 천연 흑연일 수 있다.
전해액은 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. 상기 유기 용매는 전지의 충방전 과정에서 산화 반응 등에 의한 분해가 최소화될 수 있고, 목적하는 특성을 발휘할 수 있는 것이라면 제한이 없고, 예를 들어 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤 등일 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있고, 2종 이상이 혼용되어 사용될 수 있다. 상기 유기 용매들 중 특히 카보네이트계 유기 용매가 바람직하게 사용될 수 있는데, 환형 카보네이트로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 부틸렌 카보네이트(BC)를 들 수 있고, 선형 카보네이트로는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸프로필카보네이트(MPC) 및 에틸프로필 카보네이트(EPC)가 대표적이다. 상기 리튬염은 LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2) 2, LiBF4, LiBF6, LiSbF6, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiSO3CF3 및 LiClO4 등 리튬 이차전지의 전해액에 통상적으로 사용되는 리튬염이 제한 없이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 사용될 수 있고, 2종 이상이 혼용되어 사용될 수 있다.
전지 케이스는 바람직하게 알루미늄 라미네이트 시트로 된 파우치일 수 있다.
다음으로 위와 같이 조립된 셀을 화성실로 옮겨 활성화 공정을 진행한다.
다른 예를 들면 다음과 같다.
제조실에서 예비 충전을 한 후 밀봉을 하고 화성실에서 나머지 충전을 하는 등 활성화 공정을 진행하는 경우도 있다. 리튬 이차전지 음극은 인조 흑연이나 천연 흑연일 수 있다. 이 때 천연 흑연인 경우 비표면적이 커서 인조 흑연에 사용하는 PVDF 바인더로 접착력을 얻기 힘든 문제가 있다. 이 때 사용할 수 있는 것이 SBR 바인더이다. SBR은 유기용매인 NMP 대신에 물을 용매로 사용하여 음극 슬러리를 만들므로 수계 바인더라고도 한다. SBR은 계면활성제인 CMC와 같이 사용한다. PVDF는 폴리머 체인이 활물질을 감싸는 형태로 결합이 이루어지는 반면, SBR은 활물질간에 점접촉을 만들어 스프링이 두 물질을 연결하는 것처럼 작용한다. 활물질 표면에는 CMC가 코팅되어 있고, 그 위에서 SBR이 점접촉을 만드는 것이다. SBR 바인더는 PVDF보다 소량으로 접착력을 발휘할 수 있다. 바인더 양이 줄므로 활물질을 더 충전할 수 있어 용량 증대 효과도 있다. 그러나, 인조 흑연을 사용할 때보다 약 5배 정도 가스를 더 발생시키는 문제가 있다. 이 때문에, 예비 충전 후 가스 제거 밀봉이 필요하게 된 것이다. 예를 들어 제조실에서 예비 충전으로 SOC 30%까지 충전하고 화성실에서 나머지 충전을 하는 식으로 활성화를 진행할 수 있다.
어느 경우이든, 활성화 공정은 기본적으로 충전과 방전을 포함한다. 본 발명은 활성화 충전 및 방전을 하는 동안에 적용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 충방전 프로파일들이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법은 다음과 같다.
먼저, 셀들을 정전류-정전압(CC-CV)로 확립된 충전 프로토콜에 따라 활성화 충전-유지-방전을 하면서 시간대별로 셀 전압(V)을 측정해 시간-셀 전압 그래프인 충방전 프로파일을 기록한다(도 1의 단계 s10). 양품 셀의 경우 시간-셀 전압 그래프를 그리면 도 2에서 검은 실선으로 얻어진다고 하자. 이 검은 실선 프로파일이 표준 충방전 프로파일(10)이다. 도시의 편의를 위하여 충방전 프로파일을 최대한 간단해지도록 과장을 심하게 하여 도시하였다. 충방전 프로파일은 셀 단자 전압의 시계열 데이터라고 말해도 좋다.
전지 충전 방식은 충전 초기부터 완료까지 일정한 전류로 충전을 행하는 정전류(CC) 방식, 충전 초기부터 완료까지 일정한 전압으로 충전을 행하는 정전압(CV) 방식 및 충전 초기에는 일정한 전류로 충전하고, 충전 말기에는 일정한 전압으로 충전하는 정전류-정전압(CC-CV) 방식이 있다.
CC 방식은 충전 초기에는 전압차가 커서 대전류가 흐른다. 충전이 빨리 완료된다는 점에서만 보면 충전전류가 클수록 좋지만 연속적으로 큰 전류로 충전하면 충전효율이 저하되고 전지의 수명에도 영향을 끼친다. 또한 CC 방식은 충전이 완료되더라도 충전 초기와 같은 전류가 전지로 계속 흐르므로 리튬(Li) 이온의 특성상 금속 도금막을 형성하는 Li-플레이팅(Li-plating) 문제가 발생해 과충전 조정기능을 상실하는 안전상 문제가 있다. 이 때문에 충전 완료시 신속하게 충전기와 전지를 분리시켜야 하는 불편함이 있다. 또한 CV 방식은 전지의 충전이 완료되면 단자 전압이 온도변화와 전지 자체의 발열에 의해 크게 변화되어 정전압 값을 미리 설정하기 곤란한 단점이 있으며, 일반적으로 15.5 ~ 16V 정도로 20 ~ 24시간 전지를 충전하므로, 충전 시간이 길다는 불편함이 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 CC-CV 방식으로 충전을 하면서 충방전 프로파일을 얻는다. 처음에는 CC로 충전을 하다가 충전이 거의 완료되는 지점에서는 CV로 되면서 과충전을 방지하는 방식이다.
도 2 참조시, 양품 셀은 충전 초기에 CC로 충전함에 따라 점점 셀 전압이 증가하여 만충전 전압에 도달하고, CV 충전이 진행되어 만충전된 다음에 충전도 방전도 하지 않고 유지하는 동안은 셀 전압이 떨어지지 않고 유지되어 그래프에서 평탄한 부분을 보인다. 방전을 시작하면 셀 전압이 떨어진다. 즉, CC-CV 방식으로 충전, 유지, 방전 순으로 진행하면, 표준 충방전 프로파일(10)은 셀 전압 증가 구간(IR), 유지 구간(RR) 및 셀 전압 감소 구간(DR)을 포함한다.
다른 셀, 상기 양품 셀과 비교하는 의미에서 샘플 셀이라고 하는 경우, 샘플 셀에 대하여도 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 충방전 프로파일을 기록한다(도 1의 단계 s20). 확립된 제조 공정의 흐름에 따라 셀 조립을 하게 되므로, 대개의 경우 표준 충방전 프로파일(10)과 비슷한 거동을 하는 샘플 충방전 프로파일(20)을 얻을 수 있을 것이다(도 2에서 점선 표시).
본 발명에서는 이러한 두 충방전 프로파일(10, 20)을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하도록 한다(도 1의 단계 s30).
구체적으로, 이 판단은, 두 충방전 프로파일(10, 20)에서 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점의 시간 차이를 판단하는 제1 구간(AA), 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간(BA) 및 만충전 전 전압 차이를 판단하는 제3 구간(CA)에 걸친 충방전 프로파일 거동 차이를 판단하는 판단 구간(DA) 안에서 수행이 된다.
만약에 상기 표준 충방전 프로파일(10)과 샘플 충방전 프로파일(20)이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 상기 샘플 셀을 양품이라고 판정하면 된다.
또한 만약에 샘플 충방전 프로파일(20)이 도시한 바와는 크게 달라서 표준 충방전 프로파일(10) 거동과 차이가 심하면, 상기 샘플 셀을 접촉 불량에 의한 불량품이라고 판정한다. 예를 들어, 샘플 충방전 프로파일(20)이 표준 충방전 프로파일(10)에서와 같은 셀 전압 증가 구간, 유지 구간 및 셀 전압 감소 구간을 포함하지 않는다면, 표준 충방전 프로파일(10)과는 상이한 거동을 하는 것이기에, 접촉 불량이라고 판정하는 것이다.
접촉 불량으로 판정된 샘플 셀은 재작업하여 2차 판단을 진행한다. 실제로 단순 접촉 불량이었던 셀이라면 재작업 후 양품으로 판정될 가능성이 매우 높다. 따라서, 1차 판단에서 접촉 불량이라고 판정된 셀을 바로 폐기하지 않고 재작업 후 검사하도록 한다.
도시한 예에서, 샘플 충방전 프로파일(20)은 제3 구간(CA)에서 표준 충방전 프로파일과 유사해 보이지만, 제2 구간(BA)에서 어느 정도 차이가 있고, 특히 제1 구간(AA)에서 차이가 드러난다. 특히 샘플 셀의 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 더 빠르다. 제1 구간(AA)이나 제2 구간(BA) 또는 이 두 구간을 모두 선정해 판단하였을 때, 상기 샘플 셀이 양품 셀에 비해 먼저 만충전이 되었다는 것을 알 수 있다. 그래서 이 경우의 샘플 셀은 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정한다. 용량 불량이라고 판정된 샘플 셀은 재작업하여 2차 판단을 진행한다. 기존 방법으로는 용량 불량의 원인을 찾기가 어려웠지만 본 발명에 따르면 용량 불량 중에서도 조립 불량을 선별할 수 있어 차이가 있다.
도 3은 도 2의 샘플 충방전 프로파일(20)을 가져서 용량 불량이라고 판정된 샘플 셀을 재작업한 후 다시 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일(30)을 새로 기록한 것이다(도 3에서 점선 표시).
도 3을 참조하면, 양품 셀의 표준 충방전 프로파일(10)이 충전 초기에 CC로 충전함에 따라 점점 셀 전압이 증가하여 만충전 전압에 도달하고 충전도 방전도 하지 않고 유지하는 동안은 셀 전압이 떨어지지 않고 유지되어 그래프에서 평탄한 부분을 보이면서 방전을 시작하면 셀 전압이 떨어지는 거동을 보이는 것과 마찬가지로 샘플 충방전 프로파일(30)도 거동해, 샘플 충방전 프로파일(30)도 셀 전압 증가 구간(IR'), 유지 구간(RR') 및 셀 전압 감소 구간(DR')을 포함한다.
만약 샘플 충방전 프로파일(30)의 유지 구간(RR')이 표준 충방전 프로파일(10)의 유지 구간(RR)보다 먼저 시작된다면, 다시 말해 샘플 셀이 양품 셀보다 유지 구간에 먼저 도달한다면, 상기 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정한다.
그런데, 도시한 예에서, 두 유지 구간(RR, RR')은 동시에 시작이 되므로 용량 불량은 아니다. 하지만, 제1 구간(AA)을 보면 표준 충방전 프로파일(10)에 비해 샘플 충방전 프로파일(30)에서 셀 전압이 떨어지지 않고 유지되어 평탄한 부분, 즉 만충전 셀 전압 유지 구간(RR')이 유지 구간(RR)에 비해 짧고 출렁임까지 있다. 이것은 샘플 셀이 완전히 양품이 아니라는 것을 가리킨다. 본 발명에서는 이 경우를 조립 불량이라고 판정한다.
즉, 표준 충방전 프로파일(10)과 샘플 충방전 프로파일(30) 각각이 셀 전압 증가 구간(IR, IR'), 유지 구간(RR, RR') 및 셀 전압 감소 구간(DR, DR')을 포함하는 점은 동일하지만, 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀에서 상기 유지 구간(RR')이 짧거나 일정하지 않으면 상기 샘플 셀을 조립 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것이다.
만약 종래 방법처럼 단지 특정 시점에서의 전압이나 전류값을 읽어 미리 정해진 상하한 스펙 범위 안에 들어오는지만을 판단한다면 이 샘플 셀은 양품이라고 오판이 될 수도 있다. 하지만 본 발명에서는 충방전 프로파일의 특정 구간에서의 차이를 검토해, 종래에는 양품이라고 판정될 수 있었던 셀에서의 숨겨진 불량, 즉 연결 테이프, 탭 접힘, 탭 버 등의 조립 불량을 찾아낼 수 있게 된다.
한편, 샘플 셀을 활성화하면서 충방전 프로파일을 기록하는 단계(도 1의 단계 s20)와 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계(도 1의 단계 s30)는 동시에 진행하는 것이 바람직하다. 상기 샘플 셀이 불량품이라고 판정되면 그 즉시, 또는 상기 샘플 셀을 방전하기 전에, 활성화 공정을 종료하는 것이다. 이는 만충전까지 되도록 놔두어서 조립 불량인 셀이 발화하는 것을 방지할 뿐 아니라, 총 검사 시간 내지는 불량 판단에 소요되는 시간을 줄이는 데 효과가 있다.
한편, 본 실시예에서는 활성화 충전이 CC-CV 충전일 경우를 예로 들어 설명하였으나, 활성화 충전이 다른 프로토콜에 의한 충전이어도 본 발명의 판단 방법을 적용할 수 있다. 또한, 충전 후 바로 방전을 시키는 경우에는 제1 구간(AA)에서의 출렁임과 같은 미세한 차이를 알기 어려우므로 반드시 충전-유지-방전의 순서를 가지도록 한다.
조립 불량으로 분류된 셀들에 대해서는 최종적으로 분해 확인한다. 분해 결과, 조립 불량이 확실하면 해당 제품의 로트(lot)는 출하를 보류하고, 더 많은 수량을 분해 검사한다. 그 결과 해당 로트에서 조립 불량이 지속적으로 보인다면 해당 로트는 폐기한다. 그렇지 않다면 추가적인 검사 후 출하한다. 본 발명에 따르면 조립 불량에 대한 검출력이 향상되므로, 조립 불량이 있는 제품이 재작업에 투입될 시 발생하는 화재의 위험성을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 무분별하게 조립 불량으로 판정하는 것도 아니어서 꼭 필요한 분해 확인만 하게 하는 효과도 있다.
다음으로 다양한 샘플 셀에 대하여 본 발명의 판단 방법을 적용한 예를 실험예로서 설명한다.
도 4는 본 발명의 실험예에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 충방전 프로파일이다.
여러 셀들에 대해 활성화 충전-유지-방전을 하면서 m개의 시간대별 셀 전압(V)을 측정해 충방전 프로파일들을 기록하였다.
여기서 'A'는 양품인 셀의 충방전 프로파일에 해당한다. 다른 셀의 양품/불량품 여부 판단을 위하여, 앞서 실시예에서 설명한 바와 같은 제1 구간(AA), 제2 구간(BA) 및 제3 구간(CA)에 걸치는 판단 구간(DA) 안에서 판단을 수행하였다.
'H'라고 표시한 두 충방전 프로파일은, 판단 구간(DA) 안에서 충방전 프로파일의 거동, 즉 파형이 'A'의 충방전 프로파일과 현저히 다르다. 이러한 충방전 프로파일을 보인 셀들은 앞서 설명한 바와 같이 접촉 불량이라고 판정한다. 재작업 후 다시 판단을 하여, 양품으로 판정되는 셀은 폐기하지 않고 이용할 수 있다.
도 5는 도 4의 제1 구간(AA)의 확대도이고, 도 6은 도 4의 제2 구간(BA)의 확대도이다.
도 5를 먼저 참조하면, 'P'라고 표시한 충방전 프로파일은 'A'의 충방전 프로파일에 비해 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 빠르다. 따라서, 용량 불량이라고 판정한다. 'P/A'라고 표시한 충방전 프로파일은, 1차 판단에서 용량 불량이라고 판정되어 재작업 후 2차 판단시의 충방전 프로파일이다. 종래의 방법에 의한다면 양품이라고 선정될 수 있는 것이지만 본 발명의 판단 방법을 적용한다면, 제1 구간(AA) 안의 유지 구간에 있어서 'A'의 유지 구간과는 다르기 때문에 조립 불량이라고 판단한다. 'H/P'라고 표시한 충방전 프로파일은, 1차 판단에서 접촉 불량이라고 판정되어 재작업 후 2차 판단시의 충방전 프로파일이다. 종래의 방법에 의한다면 양품이라고 선정될 수 있는 것이지만 본 발명의 판단 방법을 적용한다면, 'A'의 충방전 프로파일에 비해 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 빠르기 때문에 용량 불량이라고 판정한다.
도 6을 참조하면, 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간(BA)에서 전압을 비교할 때, 'A'에 비하여 'P'로 표시한 충방전 프로파일 상의 전압이 크다. 이 경우 만충전에 보다 빨리 도달하게 될 것이므로, 용량 불량이라고 판정한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 용량 불량, 접촉 불량, 조립 불량을 선별해 판단할 수 있다. 특히, 조립 불량인 셀을 충전 구간에서, 만충전 이전에 다른 원인의 용량 불량과 구별해 판정할 수 있다. 특정 값의 상하한 스펙 범위 만족 여부가 아닌 활성화 공정 중 얻어지는 충방전 프로파일의 전체 데이터를 활용한 파형의 차이로 판단하며, 주요 불량 유형에 대한 명확한 선별이 가능해진다. 빅 데이터 및 다변량을 활용하여 불량 유형별 민감도 조정도 가능하다.
조립 불량 셀을 조기에 선별해낼 수 있으므로 무의미한 재작업을 사전에 방지하는 효과가 있다. 또한, 조립 불량의 셀이 선별되지 못하고 남아 만충전되면서 발생하는 화재를 예방할 수 있다. 이와 같이, 만충전 이전에 1차 판단을 실시하여 조립 불량을 선별하면 화재 위험 저감이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 활성화 공정에서 조립 불량을 선별해내는 검출력이 향상된다.
이상 실시예들에서는 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하는 경우의 예를 들어 설명하였다. 실제 제품마다 충방전 프로토콜이 조금씩 다르다. 하지만 충방전 프로파일의 비교 분석을 통하여 조립 불량을 선별하는 본 발명의 기본적인 개념은 여러 충방전 프로토콜에 모두 유사하게 적용할 수 있으며, 모델별로 판정의 기준(모델링)은 다르게 정해져야 한다는 것을 당업자는 알 수 있을 것이다. 그러므로 그러한 판정의 기준 변경까지도 본 발명의 범주에 속한다고 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 검사 방법은 도 7에 도시한 바와 같은 검사 장치에 의해 실행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 검사 장치(10)는 충방전 장치(20)와 제어 장치(30)를 포함한다.
충방전 장치(20)는 셀을 활성화 충방전을 하기 위한 장치이며, 기존에 이용하고 있는 충방전기이어도 된다. 충방전 장치(20)에는 충전 회로와 방전 회로 등이 구비될 수 있다.
제어 장치(30)는 셀 및 충방전 장치(20)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어 장치(30)는 충방전 장치(20)에 대해서 충전 혹은 방전의 제어를 수행함과 동시에, 충전 혹은 방전 모드의 전환 제어를 한다.
예를 들어, 충방전 장치(20)의 충전 회로는 충전 모드에서 셀을 충전하기 위한 전력을 공급하고, 충전 회로는 제어 장치(30)의 가동 신호에 의해 동작을 시작하고 정지한다. CC-CV 충전을 할 수 있도록, 충전 회로는 정전류 회로와 정전압 회로 등을 포함해 구성되어 있다.
충방전 장치(20)의 방전 회로는 방전 모드에서 셀을 방전시키도록 기능한다. 방전 회로도 제어 장치(30)의 가동 신호에 의해 동작을 시작하고 정지한다.
제어 장치(30)는 판단부(32), 메모리부(34), 표시부(36) 및 제어부(38) 등을 포함할 수 있다.
판단부(32)는 미리 정해진 판정 기준에 기반하여 셀의 양품/불량품 여부를 판단한다. 구체적으로 판단부(32)는 본 발명에 따른 검사 방법의 판단 단계를 실행한다. 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일에서 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점의 시간 차이를 판단하는 제1 구간, 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간 및 만충전 전 전압 차이를 판단하는 제3 구간에 걸친 충방전 프로파일 거동 차이를 판단하는 판단 구간 안에서 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하게 된다.
메모리부(34)는 제어 프로그램이나 판단 기준에 관한 데이터 등을 저장하는 기록 매체이다. 예를 들면 셀을 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 측정하는 셀 전압을 기록해, 셀의 시간-셀 전압 그래프인 충방전 프로파일을 기록할 수 있게 한다. 그리고, 예를 들어 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 샘플 셀을 양품이라고 판정하는 판단 기준, 제1 구간에서 양품 셀에 비해 샘플 셀의 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 빠르면 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 기준이 저장되어 있다.
표시부(36)는 예를 들면 도 4와 같이 충방전 프로파일이나 판단 결과 등을 표시한다. 표시부(36)는 예컨대 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치일 수 있다.
제어부(38)는 메모리부(34)에 저장된 제어 프로그램에 기반하여 검사 장치(10)의 전체 처리를 제어한다.
구체적으로는 제어부(38)는 앞에서도 설명한 바와 같이 충방전 장치(20)를 가동시켜 셀에 대해 충전-유지-방전을 시킨다. 그리고, 제어부(38)는 시간대별로 셀 전압을 측정해 그 결과를 메모리부(34)에 저장한다. 또한 제어부(38)는 저장한 결과를 가지고 충방전 프로파일을 표시부(36)에 표시시킬 수 있다. 또한 제어부(38)는 판단부(32)를 가동시켜 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하도록 한다. 그리고 그 판단 결과를 메모리부(34)에 저장하고 표시부(36)에 표시시킨다. 또한, 만약에 샘플 충방전 프로파일을 기록하면서 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 동시에 진행하다가 판단부(32)가 샘플 셀이 불량품이라고 판정하면, 제어부(38)는 충방전 장치(20)를 정지시켜 샘플 셀을 방전하기 전에 활성화 공정을 종료하게 한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 검사 장치 20: 충방전 장치
30: 제어 장치 32: 판단부
34: 메모리부 36: 표시부
38: 제어부

Claims (10)

  1. a1) 양품 셀을 활성화 정전류-정전압(CC-CV) 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 양품 셀의 시간-셀 전압 그래프인 표준 충방전 프로파일을 기록하는 단계;
    a2) 샘플 셀을 활성화 CC-CV 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일을 기록하는 단계; 및
    a3) 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 a3) 단계는 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일에서 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점의 시간 차이를 판단하는 제1 구간, 특정 시점에서의 전압 차이를 판단하는 제2 구간 및 만충전 전 전압 차이를 판단하는 제3 구간에 걸친 충방전 프로파일 거동 차이를 판단하는 판단 구간 안에서 수행되는 것임을 특징으로 하는 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 상기 샘플 셀을 양품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 구간에서 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀의 CC 충전에서 CV 충전으로 변화되는 시점이 빠르면 상기 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 a2) 단계와 a3) 단계를 동시에 진행하여 상기 샘플 셀이 불량품이라고 판정되면 상기 샘플 셀을 방전하기 전에 활성화 공정을 종료하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  5. b1) 양품 셀을 활성화 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 양품 셀의 시간-셀 전압 그래프인 표준 충방전 프로파일을 기록하는 단계;
    b2) 샘플 셀을 활성화 충전-유지-방전하면서 시간대별로 셀 전압을 측정해 샘플 셀의 시간-셀 전압 그래프인 샘플 충방전 프로파일을 기록하는 단계; 및
    b3) 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일을 비교 분석하여 상기 샘플 셀의 양품/불량품 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일 각각이 셀 전압 증가 구간, 유지 구간 및 셀 전압 감소 구간을 포함하며,
    상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀에서 상기 유지 구간이 짧거나 일정하지 않으면 상기 샘플 셀을 조립 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 표준 충방전 프로파일과 샘플 충방전 프로파일이 오차범위 5% 이내에서 일치하면 상기 샘플 셀을 양품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 양품 셀에 비해 상기 샘플 셀이 상기 유지 구간에 먼저 도달하면 상기 샘플 셀을 용량 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 표준 충방전 프로파일은 셀 전압 증가 구간, 유지 구간 및 셀 전압 감소 구간을 포함하지만 상기 샘플 셀이 셀 전압 증가 구간, 유지 구간, 셀전압 감소 구간을 포함하지 않으면 상기 샘플 셀을 접촉 불량에 의한 불량품이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 b2) 단계와 b3) 단계를 동시에 진행하여 상기 샘플 셀이 불량품이라고 판정되면 상기 샘플 셀을 방전하기 전에 활성화 공정을 종료하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 검사 방법을 실행하는 검사 장치.
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