二次電池移送装置及び二次電池の装着不良検出方法

 

本発明は、二次電池の生産工程で二次電池を移送させるための二次電池移送装置、及び二次電池を収納するキャリアに二次電池の装着不良が発生したか否かを検出する方法に関する。
本発明に係る二次電池移送装置は、二次電池を収納できる収納空間が形成されたキャリアと、キャリアを移送させる移送部と、キャリアに挿入される二次電池が一定の高さに到達するときに前記二次電池を感知できる装着検出センサと、装着検出センサの感知結果を受信し、移送部の運転を制御できる制御部とを含む。
このような本発明に係る二次電池移送装置及び二次電池装着不良検出方法は、キャリアとの摩擦による二次電池のケースの破損有無を検出できるので、製品の不良を事前に把握することができる。
【選択図】図1

 

 

本発明は、二次電池の生産工程で二次電池を移送させるための二次電池移送装置、及び二次電池を収納するキャリアに二次電池の装着不良が発生したか否かを検出する方法に関する。
最近、モバイル機器に対する需要が急増するに伴い、モバイル機器に適用される二次電池の需要も増加しており、これによって、二次電池に対する技術的研究も盛んに行われている。
一般に、二次電池は、再充電可能であり、小型及び大容量化が可能な電池であって、代表的にはリチウム(Li)二次電池が使用されている。
二次電池は、二次電池のケースの内部に電池セル及び電解液を含んで構成される。そのうち電池セルは、リチウムイオンの挿入及び脱離が可能な材料で作製され、互いに交互に積層される負極板及び正極板、及び正極板と負極板が直接接触しないように正極板と負極板との間に挿入される分離膜で構成される。
二次電池のケースの内部に電池セルが挿入され、電解液が注入された後には、ケースの側面部分をシールするなどの追加工程のために二次電池をキャリア内に収納した後、所望の地点に移送させる。そして、このような二次電池の収納及び移送は自動で行われる。
ところが、二次電池をケースに収納させる過程で、二次電池がケースの内部に正常に装着されない場合が発生し、この場合、ケースの角部がキャリアの角部と接触して、ケースが破損したり、形状が変形したりすることがある。そして、このようなケースの破損により電解液がケースの外部に漏洩することがあり、電解液の漏洩は、二次電池の爆発などのような二次的な問題に拡大することがある。
本発明は、キャリア内に正常に装着されていない二次電池を検出することができる移送装置及び検出方法を提供することに目的がある。
本発明の一実施例に係る二次電池移送装置は、二次電池を収納できる収納空間が形成されたキャリアと、キャリアを移送させる移送部と、キャリアに挿入される二次電池が一定の高さに到達するときに二次電池を感知できる装着検出センサと、装着検出センサの感知結果を受信し、移送部の運転を制御できる制御部とを含む。ここで、装着検出センサは、二次電池の上側に突出した電極タブが一定の高さに到達するときに電極タブを感知できることを特徴とする。
特に、装着検出センサは、移送部の一側に位置し、二次電池が位置した方向に向かって光を発散する発光部と、発光部から発散される光を感知できる受光部とを含み、二次電池がキャリアに正常に装着されない場合、発光部から発散される光は電極タブによって遮断されることを特徴とする。また、制御部は、発光部から発散された光が電極タブによって遮断される場合、移送部の運転を停止させることを特徴とする。
本発明の他の実施例に係る二次電池移送装置は、ボックス状の支持板、及び支持板の上部に互いに離隔して形成された板状の隔板を備え、支持板の上部、そして、隔板の間に二次電池を収納できる収納空間を形成するキャリアと、キャリアを移送させる移送部と、支持板の上面から隔板の間を経て上向きに光を発散する発光部と、キャリアの上に位置し、発光部が発散する光を受信し、受信された光量を出力する受光部とを含む。
また、本発明の他の実施例に係る二次電池移送装置は、光量によって、二次電池が収納空間に装着されているか否かを判断する制御部をさらに含むことを特徴とする。特に、制御部は、判断の結果、二次電池が正常に装着されなかった場合、キャリア及び二次電池の識別子を出力することを特徴とする。
本発明の一実施例に係る二次電池装着不良検出方法は、二次電池が収納されたキャリアを移送させる過程で、二次電池が一定の高さに到達するときに二次電池を感知できる装着不良センサを用いて、二次電池の装着不良の有無を検出する。ここで、装着不良センサは、光センサを適用したことを特徴とする。
本発明に係る二次電池移送装置及び二次電池装着不良検出方法は、キャリアとの摩擦による二次電池のケースの破損有無を検出できるので、製品の不良を事前に把握することができる。
そして、ケースの破損により電解液の漏洩などのような問題による二次的な爆発の危険も事前に防止することができる。
また、本発明に係る二次電池移送装置及び二次電池装着不良検出方法は、既存の移送手段に適用できるという経済的な効果がある。
本発明の第1実施例に係る二次電池移送装置を構成するキャリアを示す斜視図である。 図1に示したキャリアに二次電池が正常に装着された様子を示す図である。 図2に示した二次電池の装着不良の有無を感知する方法を概略的に示す図である。 図1に示したキャリアに二次電池が正常に装着されなかった様子を示す図である。 図4に示した二次電池の装着不良の有無を感知する方法を概略的に示す図である。 本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着された様子を示す図である。 本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着された様子を示す図である。 本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着されなかった様子を示す図である。 本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着されなかった様子を示す図である。
以下では、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が、本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好適な実施例に関して添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施例に係る二次電池移送装置を構成するキャリアを示した斜視図である。図2は、図1に示したキャリアに二次電池が正常に装着された様子を示した図であり、図3は、図2に示した二次電池の装着不良の有無を感知する方法を概略的に示した図である。そして、図4は、図1に示したキャリアに二次電池が正常に装着されなかった様子を示した図であり、図5は、図4に示した二次電池の装着不良の有無を感知する方法を概略的に示した図である。
図1乃至図5を参照すると、本発明の第1実施例に係る二次電池移送装置は、大きく、キャリア100、移送部200、装着検出センサC、及び制御部(図示せず)を含む。
キャリア100は、収納空間105が形成されて二次電池10を収納する機能を有し、上部が開放され、下部は遮断された形態であってもよい。具体的に、キャリア100の上部は、一対の隔板110が互いに離隔して配置されて開放されるように形成され、支持板120は、このような隔板110の下部に連結されて隔板110を支持し、同時に、互いに離隔した隔板110の下部を遮断する。すなわち、キャリア100は、ボックス状の支持板120、及び支持板120の上部に互いに離隔して形成された板状の隔板110を含む。
このようなキャリア100に収納される二次電池10の構造を簡略に説明すると、二次電池10のケースの内部には、正極板、分離膜、負極板が交互に積層された電極組立体(図示せず)及び電解液が収容されており、正極板及び負極板とそれぞれ接続された電極タブ11がケースの外に突出している。このような電極タブ11は、別途の外部端子と電気的に接続されるためのものであり、このような二次電池10の構造は一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。また、図示されたパウチ状の二次電池10以外にも、様々な形状の二次電池が適用されてもよい。
前述したキャリア100は移送部200によって移送される。移送部200は、前述したように、キャリア100及び二次電池10を移送させる機能を有するもので、キャリア100及び二次電池10をある地点から他の地点へ自動化方式で移送させる。このような移送部200は、コンベヤーベルト及びコンベヤーベルトを回転させる駆動ローラで構成されたコンベヤーが適用されてもよく、コンベヤー以外にも様々な移送手段が適用されてもよい。
そして、第1実施例によれば、移送部200の両側には装着検出センサCが位置する。装着検出センサCは、キャリア100の収納空間105に二次電池10が正常に装着されたかを検出する機能を有するもので、二次電池10の電極タブ11の位置をセンシングすることによって、装着されたか否かを検出する。このような装着検出センサCとしては光センサを使用することができ、具体的に、移送部200を中心に一側には発光部C1が、他側には受光部C2が位置する。発光部C1は、光を発散する部分であって、前方に向かって光を持続的に発散する。そして、受光部C2は、発光部C1から発散される光を感知する。
このとき、装着検出センサC及び移送部200は、制御部(図示せず)と接続され、受光部C2が、発光部C1から発散される光を感知できない場合には、制御部(図示せず)が、移送部200の運転を停止させたり、アラームなどが鳴るようにさせたりすることができる。そして、このような装着検出センサCは、単一の発光部C1及び受光部C2で構成されて、一対の電極タブ11をセンシングしてもよく、各一対ずつの発光部C1及び受光部C2で構成されて、それぞれの電極タブ11をセンシングしてもよい。また、装着検出センサCは、光センサ以外にも、電極タブ11の位置をセンシングすることができる様々な種類のセンサを適用できる。
そして、本発明は、二次電池移送装置以外にも、二次電池の装着不良検出方法を提供する。二次電池の装着不良検出方法は、二次電池10がキャリア100上に正常に装着される時と、正常に装着されない時の二次電池10の高さ、具体的に、二次電池10の電極タブ11の高さの差を用いて検出する方法である。このような検出方法のために、光センサなどのような様々なセンサを適用することができる。
以下では、二次電池の装着不良検出方法、及び二次電池移送装置の作用及び効果について説明する。図2に示したように、キャリア100に装着された二次電池10は、移送部200の運転によって所望の地点まで移送される。そして、図3に示されたように、装着検出センサCの発光部C1から発散された光は、受光部C2が感知するようになる。
このとき、キャリア100が、装着検出センサCが装着された位置に到達しても、発光部C1及び受光部C2が装着された高さが二次電池10の電極タブ11の高さよりも高いので、装着検出センサCは電極タブ11を感知することができない。反面、図4に示されたように、二次電池10がキャリア100に正常に装着されないと、二次電池10の一部分がキャリア100の上側に一定高さ以上突出するようになる。したがって、図5に示されたように、一定高さ以上突出した電極タブ11が、発光部C1で発散する光を遮断し、受光部C2がこの光を感知できなくなる。
したがって、二次電池10がキャリア100に正常に装着されたか否かを検出することができ、この場合、装着検出センサC及び移送部200と接続された制御部が、移送部200の運転を停止させたり、アラームを鳴らしたりして、作業者に装着不良を知らせることができる。これによって、キャリア100上の二次電池10の装着不良による二次電池10のケースの破損などを防止することができ、二次電池10から電解液が漏洩することを防止することができる。
図6及び図7は、本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着された様子を示した図であり、図8及び図9は、本発明の第2実施例に係るキャリアに二次電池が正常に装着されなかった様子を示した図である。
図1及び図6乃至図9を参照して、本発明の第2実施例に係る二次電池移送装置及び二次電池の装着不良検出方法を説明する。本発明の第2実施例に係る二次電池移送装置は、キャリア100、移送部200、発光部310、受光部320及び制御部(図示せず)を含む。
本発明の第2実施例に係るキャリア100は、図1の図示及び説明と同様に、収納空間105が形成され、収納空間105に二次電池10を収納することができる。そのために、キャリア100は、上部が開放され、下部は遮断されたボックス形状であってもよい。すなわち、キャリア100は、下部に支持板120、及び支持板120上に形成される2つの隔板110で構成され得る。支持板120上の隔板110は、互いに離隔して配置されて開放部が形成され、隔板110の下に形成された支持板120は、二次電池10が収納されるように下部に形成される。すなわち、支持板120及び2つの隔板110によって二次電池10が収納される。整理すると、本発明の第2実施例に係るキャリア100は、ボックス状の支持板120、及び支持板120の上部に互いに離隔して形成された板状の隔板110を含み、支持板120の上部、そして、隔板110間に、二次電池を収納できる収納空間105を形成する。移送部200は、二次電池10を収納空間105に収納したキャリア100を移送させる。
特に、本発明の第2実施例によれば、支持板120には発光部310が形成される。発光部310は、2つの隔板110の間、支持板120の上面を通じて光が発散されるように、支持板120に形成され、発光部310の光を発散する部分が支持板120の上面に露出するように形成される。これによって、発光部310は、支持板120の上面から隔板110の間を経て上向きに光を発散する。
受光部320は、キャリア100及び移送部200の上の所定の位置に形成することができる。受光部320は、発光部310が発光した光を受信し、受信される光量を導出し、この光量を出力する。図示してはいないが、受光部320は、制御部と接続され得、受光される光の光量を制御部に伝達する。制御部は、受光部320から受信した光量によって、二次電池10がキャリア100に正常に装着されたか否かを検出することができる。
例えば、図6及び図7に示されたように、二次電池10がキャリア100に正常に装着された場合、二次電池10の下部面は支持板120と密着して、発光部310の光を発散する部分を遮る。これによって、発光部310は持続的に光を発散するが、二次電池10の下部面によって発光部310の光を発散する部分が遮られて、受光部320は、発光部310から発散される光を受光することができない。
一方、図8及び図9に示されたように、二次電池10がキャリア100に正常に装着されていない場合、二次電池10の下部面13と支持板120が離隔する。したがって、発光部310の光を発散する部分から発散された光は、回折して、少なくとも1つの隔板110と二次電池10との間を介して受光部320に流入し得る。したがって、受光部320は、発光部310から発散される光を受光することができる。
前述したように、正常な場合、受光部320は、発光部310が発散する光を受光することができない。一方、正常でない場合、受光部320は、発光部310が発散する光を受光することができる。受光部320は、キャリア100が受光部320の下部を通過する度に、受光される光量を制御部に伝達する。すると、制御部は、受光部320から受信した光量によって、二次電池10がキャリア100に正常に装着されているか否かを判断する。
キャリア100が二次電池10を載せて受光部320の下部を通過することを感知するために、受光部320は近接センサを備えることができる。受光部320は、近接センサがキャリア100又は二次電池10を感知する間、受光される光量を測定した後、測定された光量を制御部に伝達する。
キャリア100及び二次電池10には、それぞれキャリア100と二次電池10を識別するための識別子が割り当てられる。このような識別子は、連続した一連番号であってもよい。二次電池10を載せたキャリア100は、受光部320の下を順次通過し、受光部320は、二次電池10を載せたキャリア100を順次感知し、流入する光量を測定して制御部に伝達する。したがって、制御部は、受光部320から受信した光量を通じて、二次電池10がキャリア100に正常に装着されなかったとき、当該二次電池10又はキャリア100の識別子を、様々な出力手段を通じて作業者が認知できるように出力することができる。例えば、モニタなどのような表示装置を通じて、正常でない装着が発生した二次電池10又はキャリア100の識別子を出力することが好ましい。さらに、二次電池10が正常に装着されなかったことを知らせるアラームなどを出力することができる。これによって、キャリア100上の二次電池10の装着不良による二次電池10のケースの破損などを防止することができ、二次電池10から電解液が漏洩することを防止することができる。
以上で、本発明が具体的な構成要素などのような特定の事項、限定された実施例及び図面によって説明されたが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものに過ぎず、本発明が、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から様々な修正及び変形を行うことが可能であろう。
10 二次電池
11 電極タブ
100 キャリア
200 移送部
C 装着検出センサ
C1 発光部
C2 受光部
310 発光部
320 受光部



  1. 二次電池を収納できる収納空間が形成されたキャリアと、
    前記キャリアを移送させる移送部と、
    前記キャリアに挿入される二次電池が一定の高さに到達するときに前記二次電池を感知できる装着検出センサと、
    前記装着検出センサの感知結果を受信し、前記移送部の運転を制御できる制御部とを含む、二次電池移送装置。

  2. 前記装着検出センサは、
    前記二次電池の上側に突出した電極タブが一定の高さに到達するときに前記電極タブを感知できることを特徴とする、請求項1に記載の二次電池移送装置。

  3. 前記装着検出センサは、
    前記移送部の一側に位置し、前記二次電池が位置した方向に向かって光を発散する発光部と、
    前記発光部から発散される光を感知できる受光部と、
    を含み、
    前記二次電池が前記キャリアに正常に装着されない場合、前記発光部から発散される光は前記電極タブによって遮断されることを特徴とする、請求項2に記載の二次電池移送装置。

  4. 前記制御部は、
    前記発光部から発散された光が前記電極タブによって遮断される場合、前記移送部の運転を停止させることを特徴とする、請求項3に記載の二次電池移送装置。

  5. ボックス状の支持板、及び前記支持板の上部に互いに離隔して形成された板状の隔板を備え、前記支持板の上部、そして、前記隔板の間に二次電池を収納できる収納空間を形成するキャリアと、
    前記キャリアを移送させる移送部と、
    前記支持板の上面から前記隔板の間を経て上向きに光を発散する発光部と、
    前記キャリアの上に位置し、前記発光部が発散する光を受信し、受信された光量を出力する受光部とを含むことを特徴とする、二次電池移送装置。

  6. 前記光量によって、前記二次電池が前記収納空間に装着されているか否かを判断する制御部をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の二次電池移送装置。

  7. 前記制御部は、
    前記判断の結果、前記二次電池が正常に装着されなかった場合、前記キャリア及び前記二次電池の識別子を出力することを特徴とする、請求項6に記載の二次電池移送装置。

  8. 二次電池が収納されたキャリアを移送させる過程で、前記二次電池が一定の高さに到達するときに前記二次電池を感知できる装着不良センサを用いて、前記二次電池の装着不良の有無を検出する、二次電池の装着不良検出方法。

  9. 前記装着不良センサは、光センサを適用したことを特徴とする、請求項8に記載の二次電池の装着不良検出方法。

 

 

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