산업용 리튬 배터리

Overview

하이브리드 데이터 카메라 기반 원통형 배터리 셀 고속·고정밀 원스톱 검사

생산 라인에서 원통형 배터리 상단을 검사하는 하이브리드 데이터 카메라

고속 검사: 하이브리드 데이터 카메라는 원통형 배터리 셀 생산 라인에 적용되어 대량 생산 환경에서도 안정적인 고속 품질 검사를 수행합니다.

배터리 제조 공정에서의 결함 검사는 제품 품질을 보장하는 핵심 단계입니다.

특히 원통형 배터리 셀 상단은 리튬이온 배터리의 성능과 안전성에 직접적인 영향을 미치는 핵심 부위로, 가공 과정에서 발생하는 표면 휨, 덴트, 돌기, 스크래치 등의 미세 결함은 이후 조립 공정에서 내부 접촉 불량, 내부 저항 증가, 수명 단축 등 심각한 품질 문제로 이어질 수 있습니다. 

따라서 고정밀·지능형 결함 검사 기술을 적용하면 공정 결함이 있는 셀을 효과적으로 선별·제거할 수 있으며, 이를 통해 동력 배터리 제품의 성능 안정성과 장기 신뢰성을 확보할 수 있습니다.

본 사례에서는 Mega Phase의 하이브리드 데이터 카메라가 원통형 배터리 셀 상단을 1초 이내에 고정밀로 검사하는 적용 사례를 소개합니다.

통합 설계: 하이브리드 데이터 카메라 DM081과 프로그래머블 스크린 광원을 결합한 단순화된 구성으로, 기존의 복잡한 멀티 스테이션 시스템을 대체합니다.

배터리 셀 상단 검사용 하이브리드 데이터 카메라 및 조명 설치 다이어그램

프로젝트 요구 사항

셀 상단 표면의 돌기, 덴트, 연·경질스크래치, 오염, 이물질 등 다양한 결함을 검출해야 합니다. 

시야각(FOV): 110㎜ × 70㎜

모델 선정

하이브리드 데이터 카메라 (HDC) DM 081

렌즈: MPD-F2518M-G

프로그래머블 스크린 조명 키트: MPD-SL-17

결함 검출 결과

HDC는 결함과 흠집을 안정적으로 감지하며, 일부 측정 결과는 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

덴트-2.5D image

스크래치-2.5D image

스크래치-2.5D image

스크래치-2.5D image

주요 기술적 장점

고속 검사 – 전체 사이클 타임 540㎳

Mega Phase의 HWCI(Hardware Computational Imaging) 기술을 기반으로 단일 촬영 시 7채널 계산 이미지를 동시에 출력하며, 전체 검사 사이클은 540㎳에 불과합니다. 이를 통해 덴트, 돌기, 스크래치, 압상, 오염, 수분 자국 등 다양한 표면 결함을 고속·고정밀로 식별할 수 있습니다.

HWCI는 Mega Phase가 독자적으로 개발한 FPGA 기반 하드웨어 가속 계산 이미징 기술로, 모든 산업용 카메라에 적용되어 촬영, 계산, 데이터 전송을 하드웨어 단에서 동시에 수행합니다. 다중 작업 병렬 처리를 통해 산업용 PC의 자원 사용을 최소화하고, 고속 인라인 측정 및 검사 공정에서 탁월한 성능을 제공합니다.

높은 통합도, 비용 친화적 시스템

단일 하이브리드 데이터 카메라 시스템으로 기존의 다양함 검사 스테이션을 대체할 수 있으며, 복잡한 2D 조명 시스템이 필요 없어 설치와 확장이 용이합니다. 그 결과로 시스템 복제성과 이식성이 높아지고 전체 시스템 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다. 동일한 시스템으로 다양한 제품과 여러 유형의 결함을 검사할 수 있으며, 렌즈 및 조명 조합을 변경해 손쉽게 적용 범위를 확장할 수 있습니다. 본 구성에서는 한 번에 최대 12개의 원통형 배터리 셀 상단을 동시에 검사할 수 있어 다양한 검사 시나리오에 유연하게 대응합니다.

한층 유연해진 시스템

4차 산업혁명과 스마트 제조의 부상에 힘입어, 리튬이온 원통형 전지의 결함 검출은 점점 더 스마트하고 통합된 솔루션으로 발전하고 있습니다. Mega Phase는 2.5D 하이브리드 데이터 카메라를 포함한 고정밀 시각 검사 제품을 활용하여, 배터리 제조 품질과 신뢰성 향상에 기여하고 있습니다. 저희는 모든 여정을 안전하게 지키는 동반자가 되어 드립니다.

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