二次电池检查装置及二次电池检查方法
技术领域
本发明涉及二次电池检查装置，更详细地涉及如下的二次电池检查装置，即，将二次电池分为与次品检测相关度高的关注区域和在二次电池中与次品检测及质量检查的相关度低的非关注区域，区分这种关注区域和非关注区域中的X射线拍摄分割角度及X射线照射时间，尽管同时检查多个二次电池，但是所检测的影像的质量不会下降，因此可确保检查结果的可靠性。
背景技术
由于二次电池内部层叠形成有多个电极层，在电极层的端部彼此粘附时等的情况下，很可能发生短路，因此二次电池在出库前必须进行筛选次品的工序。
用于检查二次电池是否有缺陷的以往的检查装置均匀地拍摄每个二次电池并在3D重建(reconstruction)处理后，通过检测在预设部分中的断层并检查电极之间的突出程度，即，层叠二次电池的内部电极层的排列(align)的程度(悬垂(Overhang)检查)来确定该二次电池是优质品或次品。
此时，只能通过检查每个二次电池来判断次品二次电池与否，由于需要消耗大量检查时间，认为不可能检查在实际产业现场中生产的二次电池的总量，因此存在仅限于随机检查部分二次电池的问题。
并且，由于现有技术力的限制，仅通过部分二次电池的抽样检查结果不可能筛选所有次品，因此还存在难以保障市售的二次电池的安全性的问题。
并且，在一次性检查多个二次电池而不是一一检查二次电池的情况下，由于所检测的影像中的二次电池的面积变宽，因此还存在图像的分辨率降低且检查结果的精度降低的问题。
并且，由于均匀地拍摄二次电池的所有角度，因此还存在为了鉴别二次电池不良与否不仅要检测必要的部分的影像，而且还要检测不需要的部分的影像，因而检查时间长并且无效率性的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献0001：韩国专利授权号第10-0745586号(电池检查装置)。
发明内容
本发明为了解决如上所述的技术问题而提出，其目的在于，提供如下的二次电池检查装置，即，将二次电池分为与次品检测相关度高的关注区域和在二次电池中与次品检测及质量检查的相关度低的非关注区域，控制影像检测时的设定值，二尽管同时检查多个二次电池，但是所检测的影像的质量不会下降，因此可确保检查结果的可靠性。
并且，提供一种可同时检查多个二次电池，从而可快速地检查总量的二次电池检查装置。
并且，提供一种可通过检查生产的二次电池总量来筛选次品，从而可确保二次电池的安全性的二次电池检查装置。
由本领域技术人员通过本发明的优选实施例使本发明的上述目的和各种优点将变得更加明确。
用于实现上述目的的本发明的二次电池检查装置的特征在于，包括：支撑部，支撑包括一个以上的二次电池的二次电池组;X射线源，对上述二次电池组照射X射线;以及X射线探测器，检测从上述X射线源产生并透过上述二次电池组的X射线，上述二次电池组分为关注区域和非关注区域，在上述X射线源拍摄上述关注区域的情况以及拍摄上述非关注区域的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间中的一个以上具有差别。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度相对小于拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况下，对上述二次电池组照射X射线的时间相对长于拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，上述支撑部使上述二次电池组原地旋转，固定上述X射线源及上述X射线探测器的位置，在上述支撑部中，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况下，上述支撑部的转速小于上述X射线源拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，在上述二次电池的内部层叠形成有呈板状的多个电极层，上述二次电池组的关注区域为可确认包括在上述二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的边沿部分。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，上述二次电池以长方体形状形成，上述二次电池组的关注区域为可确认包括在上述二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的边沿部分或边缘部分，上述二次电池组的非关注区域为上述二次电池的外周面中的不能确认包括在上述二次电池的多个电极层的层叠状态或排列状态的平面部分。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，在上述二次电池组中，包括在上述二次电池组的多个二次电池以使得包括在各个二次电池中的多个电极层并排配置的方式相结合。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，上述二次电池组使四个以上的二次电池并排结合。
并且，本发明的二次电池检查装置的特征在于，上述X射线源的额定功率为150Kv以上。
根据用于实现上述目的的本发明的二次电池检查方法，通过向二次电池组照射X射线来检查二次电池内部的电极层的排列状态，其中的二次电池组包括一个以上的二次电池，本发明的二次电池检查方法的特征在于，包括：区分上述二次电池组中的关注区域和非关注区域的步骤;利用X射线源对上述二次电池组照射X射线的步骤;以及检测透过上述二次电池组的X射线的步骤，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况以及拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间中的一个以上具有差别。
并且，本发明的二次电池检查方法的特征在于，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度相对小于拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况。
并且，本发明的二次电池检查方法的特征在于，在上述X射线源拍摄上述二次电池组的关注区域的情况下，对上述二次电池组照射X射线的时间相对长于拍摄上述二次电池组的非关注区域的情况。
在具有如上所述的结构的本发明中，第一，可提供如下的二次电池，即，将二次电池分为与次品检测相关度高的关注区域和在二次电池中与次品检测及质量检查的相关度低的非关注区域，控制检测影像时的设定值，尽管同时检查多个二次电池，但是所检测的影像的质量不会下降，因此可确保检查结果的可靠性。
第二，可提供一种可同时检查多个二次电池，从而可快速地检查总量的二次电池检查装置。
第三，可提供一种可通过检查生产的二次电池总量来筛选次品，从而可确保二次电池的安全性的二次电池检查装置。
附图说明
图1为本发明优选实施例的二次电池检查装置的立体图。
图2为本发明优选实施例的二次电池检查装置的内部立体图。
图3为简要示出本发明优选实施例的二次电池检查装置的X射线源及二次电池的图。
图4为简要示出本发明优选实施例的二次电池组的关注区域及非关注区域的例示的图。
图5为根据本发明优选实施例的二次电池检查装置的主要结构的布置图。
图6为根据本发明优选实施例的关注区域至非关注区域示出不同分割角度及X射线照射时间的例示的图。
图7为示出根据本发明优选实施例检测的二次电池组的X射线的图。
图8为根据本发明优选实施例的二次电池检查方法的顺序图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明优选的一实施例。但是，本发明的精神并不限定于与其相同的实施例，可通过结构要素的增加、变更及删除等不同地提出本发明的精神，这也落在本发明的精神范围内。
图1为本发明优选一实施例的二次电池检查装置的立体图。
参照图1，根据本发明优选一实施例的二次电池检查装置100的外部被壳体101覆盖，壳体101具有用于完全遮挡从内部照射的X射线的的材质及厚度。
并且，二次电池检查装置100具有控制部140，用于控制二次电池检查装置100，控制部140包括用于表示检测的二次电池的影像等的显示器、可选择装置的开/关(ON/OFF)等的操作按键、可输入检查设定值等的输入部等。
图2为本发明优选一实施例的二次电池检查装置的内部立体图。
参照图2，根据本发明优选一实施例的二次电池检查装置100还包括用于移送二次电池的移送单元110、对二次电池照射X射线的X射线源120、用于检测通过照射的X射线生成的二次电池的投影图像的X射线探测器130及判断部(未图示)。
移送单元110设置于二次电池检查装置100的整体上，装载(loading)并连续移送搬入二次电池检查装置100的内部二次电池组10，使得接受用于判断次品与否的检查，卸载(unloading)检查接受后的二次电池组10并向外部搬出。移送单元110与常规的二次电池检查装置一样，具有移送输送机及移送引导件并可以借助马达驱动，此时，为了稳定且有效的次品检查，二次电池在移送输送机上以一例移送。尤其，检查结束的二次电池由移送单元110再次移送，优选地，根据检查结果被筛选为优质品和次品，并且分别由互不相同的移送单元110移送及卸载。为此，移送单元110根据其功能可具有装载部、卸载部、电池排列部、移动部、电池搬入部、电池搬出部及电池检查部等。
在根据本发明优选一实施例的二次电池检查装置100中，包括一个以上的二次电池的二次电池组10在移送单元110上被移送，尤其，在二次电池组10中，包括在二次电池组的多个二次电池彼此耦合，使得包括在各个二次电池中的多个电极层并排配置，优选地，并排耦合四个以上的二次电池，还可通过移送单元110的电池排列部按规定数量自动排列移送。
图3为简要示出本发明优选实施例的二次电池检查装置的X射线源及二次电池的图，图4为简要示出本发明优选实施例的二次电池组的关注区域及非关注区域的例示的图，图5为根据本发明优选实施例的二次电池检查装置的主要结构的布置图。
参照图3至图5，X射线源120通过移送单元110移送并对照射预设的检查位置上停止的二次电池组10照射X射线，使得可检测到透过二次电池组10的X射线。
此时，移送单元110将二次电池组10移送到X射线源120与X射线探测器130之间的检查位置，二次电池组10借助移送单元110的电池检查部中使二次电池组10原地旋转的支撑部111来支撑，根据对预设的多个X射线照射点之间的分割角度及二次电池组10照射X射线的时间，支撑部111使二次电池组10原地旋转，使得连续检测二次电池组10的影像。优选地，为了从X射线源120发射出的X射线准确地照射二次电池组10，支撑部111以倾斜规定角度的状态支撑二次电池组10，使得可确认包括在二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的边沿部分或边缘部分朝向X射线源120。
优选地，X射线源120由在具有相对大的焦点的X射线管(TUBE)中额定功率也为150Kv以上的高功率微(MICRO)X射线管构成。可通过这种150Kv以上的高功率微X射线管以及在关注区域中以更小的分割角度拍摄更长时间来减少了总拍摄次数。
X射线探测器130连续检测由从X射线源120照射的X射线生成的二次电池组10的投影的影像，可具有电荷耦合器件(CCD)区域相机、平板探测器、时间延迟积分(Time DelayIntegration，TDI)相机等。
此时，使从X射线源120照射X射线的点及X射线探测器130与由支撑部111支撑的二次电池组10一起处于一条直线上，若从X射线源120发射出的X射线照射到二次电池组10，则在X射线探测器130中清楚地检测出二次电池组10的投影的影像。
并且，X射线源120可以通过根据来自控制部140的输入将限制部分二次电池组10的检查部分而不是整体，从而也可以选择性地检测出影像。
控制部140控制移送单元110、X射线源120及X射线探测器130的动作。控制部140根据多个X射线照射点之间的分割角度均分二次电池组10，从而在X射线照射时间内检测出影像，支撑用于检测连续性的影像的每拍摄一次时的二次电池组10的支撑部111使二次电池组10在原地旋转与多个X射线照射点之间的分割角度相对应的程度，X射线照射时间内从X射线源120照射X射线。
此时，二次电池组10分为关注区域A和非关注区域B，在X射线源拍摄关注区域A的情况以及拍摄非关注区域B的情况下，控制部140通过区分多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间中的一个以上来进行控制。
二次电池呈长方体形状，内部层叠形成有板状多个电极层，此时，二次电池组10的关注区域A为可确认包括在二次电池的多个电极层的层叠状态或排列状态的边沿部分或边缘部分，二次电池组10的关注区域A被设定成易于观察用于二次电池组10的次品检测及质量检查的内部电极层的层叠排列(align)状态的部分，优选地，二次电池组10的非关注区域B被设定成不能确认二次电池的外周面中包括在二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的平面部分。
因此，应当以比非关注区域B更高的密度拍摄二次电池组10的关注区域A，为此，在X射线源120拍摄二次电池组10的关注区域A的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度相对小于拍摄二次电池组10的非关注区域B的情况，或者，优选地，与对二次电池组10的关注区域A照射X射线的时间相对长于拍摄二次电池组10的非关注区域的情况。并且，在通过均适用作为上述的两种条件的多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间来拍摄二次电池组10的关注区域A的情况下，多个X射线照射点之间的分割角度相对小于拍摄二次电池组10的非关注区域B的情况，对二次电池组10的关注区域A照射X射线的时间也可以相对长于拍摄二次电池组10的非关注区域B的情况。
优选地，当检测与关注区域A有关的影像时，X射线照射时间被设定为0.07秒钟至0.1秒钟，并且，当检测非关注区域B的影像时，X射线照射时间可被设定为短于关注区域A的0.03秒钟至0.05秒钟。
具体地，若在预设的X射线照射时间内从X射线源120产生的X射线透过二次电池组10，在X射线探测器130中检测到X射线，则支撑二次电池组10的支撑部111以预设的分割角度使二次电池组10旋转，预设的X射线照射时间内从X射线源120中重新产生X射线并透过二次电池组10，从而在X射线探测器130中检测到X射线，若达到可通过二次电池组10的3D重建(reconstruction)处理等来检测二次电池组10的断层影像的程度，则终止这种过程，对通过移送单元110移送的另一种二次电池组10也重复进行相同的过程。
此时，与拍摄非关注区域B时相比，当拍摄预设的二次电池组10的关注区域A时，由于区分X射线拍摄分割角度及X射线射时间，因此缩短检查时间并且不会降低所检测的影像的质量，从而可确保检查结果的可靠性。
或者，在二次电池组10的关注区域A至非关注区域B区分方法中，关注区域A对半径朝从X射线源120照射的X射线探测器130增加的圆锥形X射线束和借助支撑部111旋转的二次电池组10的部分中重叠的部分相对多的部分进行设定，对重叠的部分几乎没有的剩余部分也可设定为非关注区域B。如上所述，对于通过这种方法区分的关注区域A和非关注区域B，可使多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间具有差别。此时，不会将二次电池组10额外区分为关注区域A至非关注区域B，通过越是与从X射线源120照射的X射线束重叠的面积大的二次电池组10的部分，越使多个X射线照射点之间的分割角度相对地小，或者，使照射X射线的时间相对长或使多个X射线照射点之间的分割角度相对小，并且还可使照射X射线的时间相对长。
在本发明的另一实施例中，在X射线源120拍摄二次电池组10的关注区域A的情况下，使支撑部111的选择速度小于X射线源120拍摄二次电池组10的非关注区域B的情况，从而也可以使对关注区域A的X射线照射时间相对长。
并且，可分别具有多个X射线源120及X射线探测器130，关注区域A也具有多个。例如，X射线源120分为第一X射线源及第二X射线源，X射线探测器130分为第一X射线探测器及第二X射线探测器，关注区域A可分为第一关注区域及第二关注区域，在此情况下，在第一X射线源及第一X射线探测器中连续检测出二次电池组10的第一关注区域，在第二X射线源及第二X射线探测器中连续检测出二次电池组10的第二关注区域，从而可缩短二次电池组10的总检查时间。此时，优选地，在第一X射线探测器及第二X射线源之间，卸载由第一X射线探测器被判断为次品的二次电池组10并向外部搬出的结构设置在移送单元110。由此，不需要再次检查已被判断为次品的二次电池组10，因此减少二次电池检查装置100的负荷并可提供检查速度及效率。或者，为了提高检查的准确度，对关注区域A的检查可重复多次。
根据本发明优选的实施例检查二次电池组10的结果显示，将搬入二次电池检查装置100的二次电池组10向外部搬出的时间为约85秒钟，以耦合四个二次电池的二次电池组10为基准，二次电池组10被移送到预设的检查位置接受检查，每个移送到以一个位置的二次电池组10检查时间需要约31.5秒钟，与以往的约3分钟相比，可减少1/6左右，在此情况下，每一个二次电池的检查时间需要约7.875秒钟，因此可实现7.5PPM级二次电池检查装置。
图6为根据本发明优选实施例的关注区域至非关注区域示出不同分割角度及X射线照射时间的例示的图。
参照图6，多个X射线照射点之间的分割角度为支撑部111在原地旋转二次电池组10一次时的角度(a度、b度)，X射线照射时间为拍摄二次电池组10一次时所需的时间(c秒钟、d秒钟)。支撑二次电池组10的支撑部111将二次电池组10在原地朝向e方向旋转，例如，在X射线源120正在拍摄非关注区域B的情况下，每次旋转b度，旋转后为了拍摄停止c秒钟。同样地，在X射线源120正在拍摄关注区域A的情况下，每次旋转小于拍摄非关注区域B时的b度的a度，旋转后为了拍摄停止大于拍摄非关注区域B时的c秒钟的d秒钟。
图7为示出根据本发明优选实施例检测的二次电池组的X射线的图。
在本发明的二次电池检查装置100中，根据输入控制部140的设定值，还可在判断部(未图示)中自动判断二次电池是否为次品，检查人员还可通过控制部140的显示器等用肉眼确认如图7所示的X射线探测器130中生成的二次电池组10的投影影像并手动判断。
图8为根据本发明优选实施例的二次电池检查方法的顺序图。
参照图8，根据本发明优选的另一实施例的二次电池检查方法为通过对包括一个以上的二次电池的二次电池组10照射X射线来检查二次电池内部的电极层地排列状态的方法，二次电池检查方法包括在二次电池组10中区分关注区域A和非关注区域B的区域区分步骤S1、利用X射线源120对二次电池组10照射X射线的照射步骤S2以及检测透过二次电池组10的X射线的检测步骤S3。
二次电池检查方法可在具有移送单元110、X射线源120、X射线探测器130及控制部140的二次电池检查装置100中实现。
在区域区分步骤S1中，二次电池组10的关注区域A为可确认包括在二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的边沿部分或边缘部分，优选地，设定为以与观察用于二次电池组10的次品检测及质量检查的内部电极层的层叠排列(align)状态的部分，优选地，二次电池组10的非关注区域B设定为不能确认二次电池的外周面中包括在二次电池中的多个电极层的层叠状态或排列状态的平面部分。
若完成区域区分步骤S1，则向二次电池检查装置100的内部搬入二次电池组10，通过设置于二次电池检查装置100的整体上的移送单元110来进行装载(loading)，二次电池检查装置100中连续被移送并接受检查，卸载(unloading)结束检查的二次电池组10并向外部搬出。
此时，二次电池组10中包括在二次电池组中的多个二次电池相互耦合，使得包括在各个二次电池中的多个电极层并排配置，优选地，四个以上的二次电池并排耦合移送。
二次电池组10装载在移送单元110的电池检查部中的支撑部111，根据预设的多个X射线照射点之间的分割角度及X射线照射时间，支撑部111使二次电池组10在原地旋转，使得连续检测出二次电池组10的影像。从支撑部111卸载完成影像检测的二次电池组10并再次通过移送单元110移送。
在照射步骤S2中，对二次电池组10照射X射线，此时，优选地，照射X射线的X射线源120为额定功率也为150Kv以上的高功率微X射线管。
在检测步骤S3中，在X射线探测器130中连续检测从二次电池组10照射出并透过二次电池组10的X射线。
此时，用于控制移送单元110、X射线源120及X射线探测器130的动作的控制部140根据多个X射线照射点之间的分割角度均分二次电池组10，并X射线照射时间内检测出影像，使用于检测影像的每拍摄一次时的二次电池组10旋转与多个X射线照射点之间的分割角度相对应的程度，X射线照射时间内从X射线源120照射X射线。
针对于在区域区分步骤S1中区分的二次电池组10的关注区域A，与非关注区域B相比，照射步骤S2及检测步骤S3中进行高密度拍摄，为此，减少关注区域A中的多个X射线照射点之间的分割角度并增加X射线照射时间。
优选地，当检测与关注区域A有关的影像时，X射线照射时间被设定为0.07秒钟至0.1秒钟，并且，当检测非关注区域B的影像时，X射线照射时间可被设定为小于关注区域A的0.03秒钟至0.05秒钟。
经检测步骤S3的二次电池通过移送单元110再次移送，优选地，根据检测步骤S3中的结果，分为优质品和次品分别移送到移送单元并卸载。
或者，照射步骤S2至检测步骤S3可重复多次，但如上所述，可通过X射线源120及X射线探测器130分别具有多个并且关注区域A也具有多个时可行。
如上所述，参照本发明优选的实施例进行了说明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离发明要求保护范围中记载的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变更。
