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公開番号2025027136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024212340,2023025300
出願日2024-12-05,2023-02-21
発明の名称巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻取装置
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人個人,個人
主分類B65H 23/198 20060101AFI20250218BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻取装置に関するもので、短幅および低テンションを有する基材(電極板および/または分離膜)の巻取工程中に発生するテンション値をリアルタイムで精密に測定およびモニタリングし、基材の測定されたテンション値と基材の巻取速度をダイナミックに同期化した巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻き取り装置を提供する。
【解決手段】巻き取られる基材のテンションプロファイルに対応する巻取速度を決定し、巻取速度に対応するモータ制御信号を出力する制御部、モータ制御信号により基材を巻き取らせる巻芯を回転させる電動モータ、および巻芯に巻き取られる基材を移送する移送ローラに設置されて、基材のテンション値をリアルタイムで精密にセンシングして制御部に提供するテンションセンサを含み、制御部はテンション値を利用して電動モータの巻取速度をダイナミックに制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
巻き取られる基材のテンションプロファイルに対応する巻取速度を決定し、前記巻取速度に対応するモータ制御信号を出力する制御部；
前記モータ制御信号により前記基材を巻き取らせる巻芯を回転させる電動モータ；および
前記巻芯に巻き取られる基材を移送する移送ローラに設置されて、前記基材のテンション値をリアルタイムで精密にセンシングして前記制御部に提供するテンションセンサを含み、
前記制御部は前記テンション値を利用して前記電動モータの巻取速度をダイナミックに制御する、巻取装置。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記テンション値は、テンション平均値、テンション周期およびテンション振幅を含む、請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
前記移送ローラは、
前記巻取装置に固定されて長さ方向に突出した固定ロッド；
前記固定ロッドから長さ方向に突出して延びた延長ロッド；および
前記延長ロッドに回転可能に結合され、前記基材がテンションを受けながら移送されるようにする回転ローラを含む、請求項１に記載の巻取装置。
【請求項４】
前記テンションセンサは前記固定ロッドに設置される、請求項３に記載の巻取装置。
【請求項５】
前記テンションセンサは前記延長ロッドおよび前記回転ローラと隣接した前記固定ロッドの一部の領域に設置される、請求項４に記載の巻取装置。
【請求項６】
前記テンションセンサはロードセルまたはストレインゲージを含む、請求項５に記載の巻取装置。
【請求項７】
前記テンション値の時間を周波数値に変換するデータ変換部をさらに含む、請求項１に記載の巻取装置。
【請求項８】
前記制御部に巻き取られる基材のテンションプロファイルを入力するようにし、前記テンション値および前記周波数値を出力するように構成された入出力部をさらに含む、請求項７に記載の巻取装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記周波数値から予め設定された周波数値から外れた周波数値がある場合、前記入出力部を通じて警告信号を出力する、請求項８に記載の巻取装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示（ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）は巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻取装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電池分野において巻取工程（Ｗｉｎｄｉｎｇ、Ｕｎ－ｗｉｎｄｉｎｇ、Ｒｅ－ｗｉｎｄｉｎｇなど）は、電極板のスリッティング（Ｓｌｉｔｔｉｎｇ）後に正極板、負極板および／または分離膜を適切な力でまっすぐに巻く工程を意味する。現在ＥＰＣ（ＥｄｇｅＰｏｓｉｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ）等の技術を活用してまっすぐに巻く機能は具現されているが、適切な力で巻くための短幅テンション制御技術は不十分であるのが実情である。長幅（原材料、基礎素材など）テンション制御技術は一般的に広く知られているが、短幅テンション制御技術は要求されるテンションの水準が非常に低いため既存のセンサの適用が不可能な問題を有している。該当テンションの水準および制御により電極組立体または電極群の変形（ｄｅｆｏｒｍ）、クラック（ｃｒａｃｋ）等の品質要素だけでなく、インデックス（ｉｎｄｅｘ）の向上にも影響を及ぼす。
【０００３】
一例として、従来の巻取工程のテンション制御は、韓国登録特許番号１０－１９１４５６６および韓国登録特許番号１０－１８９９９９１に開示された通り、ポテンショメータおよびダンサーなどの一般的な計測器および装置を活用してなされているが、これは主に電極板および／または分離膜の供給部に対するテンションを維持するためのものであり、巻取工程中に発生するリアルタイムテンションをモニタリングおよび制御することはできないという問題があった。
【０００４】
このような発明の背景となる技術に開示された前述した情報は本発明の背景に対する理解度を向上させるためのものに過ぎず、したがって従来技術を構成しない情報を含んでもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
韓国登録特許第１０－１９１４５６６号公報
韓国登録特許第１０－１８９９９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は短幅および低テンション（ｌｏｗｔｅｎｓｉｏｎ）を有する基材（電極板および／または分離膜）の巻取工程中に発生するテンション値をリアルタイムで精密に測定およびモニタリングし、基材の測定されたテンション値と基材の巻取速度をダイナミックに同期化した巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻き取り装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る例示的巻取工程リアルタイム精密テンション測定が可能な巻取装置は、巻き取られる基材のテンションプロファイルに対応する巻取速度を決定し、前記巻取速度に対応するモータ制御信号を出力する制御部；前記モータ制御信号により前記基材を巻き取らせる巻芯を回転させる電動モータ；および前記巻芯に巻き取られる基材を移送する移送ローラに設置されて、前記基材のテンション値をリアルタイムで精密にセンシングして前記制御部に提供するテンションセンサを含み、前記制御部は前記テンション値を利用して前記電動モータの巻取速度をダイナミックに制御することができる。
【０００８】
一部の例において、前記テンション値はテンション平均値、テンション周期およびテンション振幅を含むことができる。
【０００９】
一部の例において、前記移送ローラは前記巻取装置に固定されて長さ方向に突出した固定ロッド；前記固定ロッドから長さ方向に突出して延びた延長ロッド；および前記延長ロッドに回転可能に結合され前記基材がテンションを受けながら移送されるようにする回転ローラを含むことができる。
【００１０】
一部の例において、前記テンションセンサは前記固定ロッドに設置され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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