特開 2023-121746 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023121746

(43)【公開日】2023-08-31

(54)【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

(51)【国際特許分類】

   B65H 23/198 20060101AFI20230824BHJP

   B65H 59/00 20060101ALI20230824BHJP

   B65H 18/10 20060101ALI20230824BHJP

   H01M 10/04 20060101ALN20230824BHJP

【ＦＩ】

B65H23/198

B65H59/00 W

B65H18/10

H01M10/04 W

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025300

(22)【出願日】2023-02-21

(31)【優先権主張番号】10-2022-0022566

(32)【優先日】2022-02-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】朴 相起

【テーマコード（参考）】

3F055

3F105

3F111

5H028

【Ｆターム（参考）】

3F055AA09

3F055DA01

3F055FA01

3F105AA08

3F105BA01

3F105CA06

3F105CB01

3F105DA02

3F105DB02

3F105DC08

3F111AA01

3F111DA04

3F111DA19

3F111DC04

3F111DD03

3F111DE01

5H028AA05

5H028BB07

5H028BB15

5H028BB17

5H028CC12

(57)【要約】      （修正有）

【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。
【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。

【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。

【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（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）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】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１９１４５６６号公報

【特許文献2】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（ｌｏｗ ｔｅｎｓｉｏｎ）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】

一部の例において、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得る。

【0012】

一部の例において、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ことができる。

【0013】

一部の例において、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ことができる。

【0014】

一部の例において、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ことができる。

【0015】

一部の例において、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ことができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示は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取装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示に係る例示的巻取装置によって巻き取られる例示的電極組立体を図示した概略図である。

【図2】本開示に係る例示的巻取装置の機構的構成を図示した概略図である。

【図3】本開示に係る例示的巻取装置のうち例示的テンションセンサの機構的構成を図示した概略図である。

【図4】本開示に係る例示的巻取装置の電気的構成を図示したブロック図である。

【図5】本開示に係る例示的巻取装置のうち例示的テンションセンサによって測定されたテンションと時間との間の関係を図示したグラフである。

【図6a】本開示に係る例示的巻取装置のうちデータ変換部による変換結果を図示したグラフである。

【図6b】本開示に係る例示的巻取装置のうちデータ変換部による変換結果を図示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明することにする。

【0019】

本開示は当該技術分野で通常の知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施例は多様な異なる形態に変形され得、本発明の範囲は下記の実施例に限定されるものではない。かえって、これらの実施例は本開示をさらに忠実かつ完全とし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。

【0020】

また、以下の図面において各層の厚さや大きさは説明の便宜および明確性のために誇張されたものであり、図面上で同一の符号は同一の要素を指し示す。本明細書で使われた通り、用語「および／または」は該当列挙された項目のうちいずれか一つおよび一つ以上のすべての組み合わせを含む。また、本明細書で「連結される」という意味はＡ部材とＢ部材が直接連結される場合だけでなく、Ａ部材とＢ部材との間にＣ部材が介在されてＡ部材とＢ部材が間接連結される場合も意味する。

【0021】

本明細書で使われた用語は特定実施例を説明するために使われ、本発明を制限するためのものではない。本明細書で使われた通り、単数の形態は文脈上異なる場合を明確に指摘するものではなければ、複数の形態を含むことができる。また、本明細書で使われる場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は言及した形状、数字、段階、動作、部材、要素および／またはこれらグループの存在を特定するものであり、一つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素および／またはグループの存在または付加を排除するものではない。

【0022】

本明細書で第１、第２等の用語が多様な部材、部品、領域、層および／または部分を説明するために使われるが、これらの部材、部品、領域、層および／または部分はこれら用語によって限定されてはならないことは自明である。これら用語は一つの部材、部品、領域、層または部分を他の領域、層または部分と区別するためにのみ使われる。したがって、以下で詳述する第１部材、部品、領域、層または部分は本発明の教えから逸脱することなく第２部材、部品、領域、層または部分を指称することができる。

【0023】

「下部（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上部（ａｂｏｖｅ）」、「上（ｕｐｐｅｒ）」のような空間に関連した用語が、図面に図示された一要素または特徴と他の要素または特徴の容易な理解のために利用され得る。このような空間に関連した用語は、本発明の多様な工程状態または使用状態により本発明の容易な理解のためのものであり、本発明を限定するためのものではない。例えば、図面の要素または特徴がひっくり返されると、「下部」または「下」で説明された要素または特徴は「上部」または「の上に」となる。したがって、「下部」は「上部」または「下」を包括する概念である。

【0024】

また、本開示に係る制御部（コントローラ）および／または他の関連機器または部品は、任意の適切なハードウェア、ファームウェア（例えば、特定用途向け半導体）、ソフトウェア、またはソフトウェア、ファームウェアおよびハードウェアの適切な組み合わせを利用して具現され得る。例えば、本開示に係る制御部（コントローラ）および／または他の関連機器または部品の多様な構成要素は一つの集積回路チップ上に、または別個の集積回路チップ上に形成され得る。また、制御部（コントローラ）の多様な構成要素はフレキシブルプリント回路フィルム上に具現され得、テープキャリアパッケージ、印刷回路基板、または制御部（コントローラ）と同一のサブストレート上に形成され得る。また、制御部（コントローラ）の多様な構成要素は、一つ以上のコンピューティング装置で、一つ以上のプロセッサで実行されるプロセスまたはスレッド（ｔｈｒｅａｄ）であり得、これは以下で言及される多様な機能を遂行するためにコンピュータプログラム命令を実行し他の構成要素と相互に作用することができる。コンピュータプログラム命令は、例えば、ランダムアクセスメモリのような標準メモリデバイスを利用したコンピューティング装置で実行され得るメモリに保存される。コンピュータプログラム命令はさらに、例えばＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュドライブなどのような他の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉａ）に保存され得る。また、本発明に関連した当業者は多様なコンピューティング装置の機能が互いに結合されるか、一つのコンピューティング装置で統合されるか、または特定コンピューティング装置の機能が、本発明の例示的な実施例を逸脱することなく、一つ以上の他のコンピューティング装置に分散され得ることを認識しなければならない。

【0025】

一例として、本開示に係る制御部（コントローラ）は中央処理装置、ハードディスクまたは固体状態ディスクのような大容量保存装置、揮発性メモリ装置、キーボードまたはマウスのような入力装置、モニターまたはプリンタのような出力装置からなる通常の商用コンピュータで運営され得る。

【0026】

本開示で「短幅」は略３ｍｍ～略８０ｍｍ範囲を意味し得る。また、本開示で「低張力」は略１０ｇｆ～略６００ｇｆ範囲を意味し得る。一例として、本開示は電極板のスリッティング後に略３ｍｍ～略８０ｍｍ範囲の正極板、負極板および／または分離膜を略１０ｇｆ～略６００ｇｆ範囲のテンションでまっすぐに巻く巻取工程に関連する。

【0027】

図１を参照すると、本開示に係る例示的巻取装置によって巻き取られる例示的電極組立体１０が図示されている。

【0028】

図１に図示された通り、例示的電極組立体１０は正極電極板１１、分離膜１２および負極電極板１３が巻芯１０１に結合されたまま、巻芯１０１が所定方向に回転することによって略ゼリーロール形態で巻き取られて完成され得る。巻取工程後に電極組立体１０は巻芯１０１から分離され得る。一部の例において、分離膜１２は正極電極板１１の上または負極電極板１３の下に追加的に配置されて巻き取られ得る。一部の例において、ゼリーロール形態で巻き取られた電極組立体１０はパウチ、ケースまたは缶に結合されて密封されることによって、二次電池が完成され得る。

【0029】

図２を参照すると、本開示に係る例示的巻取装置１００の機構的構成が図示されている。説明の便宜のために、以下では正極電極板１１、分離膜１２および負極電極板１３を基材１４と総称することにする。

【0030】

図２に図示された通り、例示的巻取装置１００は巻出し機から提供される基材１４のテンションを予め定められた値で維持するダンサー１０２と、ダンサー１０２から供給される一定のテンションを有する基材１４を巻き取る巻芯１０１と、ダンサー１０２と巻芯１０１との間に介在されて基材１４の提供方向を変更する少なくとも一つの移送ローラ１０３、１０４、１０５、１０６、１０７を含むことができる。

【0031】

一部の例において、巻出し機は電動モータの回転によって基材１４を巻き取ることができ、巻芯１０１も電動モータ１２０の回転によって基材１４を巻き取ることができる。

【0032】

一部の例において、対向する位置に第１、第２移送ローラ１０３、１０４が位置され、第１、第２移送ローラ１０３、１０４の間にこれらから離隔して第３移送ローラ１０５が位置され、第３移送ローラ１０５がダンサー１０２に結合され得る。したがって、第１、第２、第３移送ローラ１０３、１０４、１０５を通過する基材１４は、ダンサー１０２の回転中心軸１０２Ａを基準とした回転角度によって一定のテンションを有するようになる。

【0033】

一部の例において、巻芯１０１に最も近く位置した第４移送ローラ１０６にテンションセンサ１３０が直接結合され得る。一部の例において、テンションセンサ１３０が第４移送ローラ１０６にかかるテンション値をリアルタイムで精密にセンシングすることによって、巻芯１０１の巻取速度または回転速度（すなわち、電動モータの回転速度）がダイナミックに調整され得るように構成され得る。一部の例において、第４移送ローラ１０６と第２移送ローラ１０４との間に第５移送ローラ１０７がさらに介在され得る。

【0034】

図３を参照すると、本開示に係る例示的巻取装置１００のうち例示的テンションセンサ１３０の機構的構成が図示されている。

【0035】

図３に図示された通り、移送ローラ１０６は巻取装置１００に固定されて長さ方向に突出した固定ロッド（ｒｏｄ）１０６１と、固定ロッド１０６１から長さ方向に突出して延びた延長ロッド１０６２と、延長ロッド１０６２に回転可能に結合されて基材１４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１０６３と、延長ロッド１０６２の端部に結合されて回転ローラ１０６３が離脱しないようにするエンドブロック１０６４を含むことができる。

【0036】

一部の例において、回転ローラ１０６３と延長ロッド１０６２との間にベアリングが介在され得る。基材１４は回転ローラ１０６３を回転させながら巻芯１０１に移送され得るが、一部の例において、基材１４と回転ローラ１０６３の接触面積は回転ローラ１０６３が有する全体の円周の略１％～略５０％であり得る。

【0037】

一部の例において、回転ローラ１０６３に進入する基材１４の方向が上であり、回転ローラ１０６３から排出される（すなわち、巻芯１０１に向かう）基材１４の方向が下である場合、基材１４が受けるテンションの方向は下であり得る。これに伴い、延長ロッド１０６２および固定ロッド１０６１も下方向にテンションを受けることができる。

【0038】

一部の例において、テンションセンサ１３０は固定ロッド１０６１に設置され得る。一部の例において、テンションセンサ１３０は延長ロッド１０６２および／または回転ローラ１０６３と隣接した固定ロッド１０６１の一部の領域に設置され得る。一部の例において、テンションセンサ１３０は固定ロッド１０６１に付着されたピエゾタイプのロードセルまたはストレインゲージを含むことができる。

【0039】

一部の例において、基材１４にかかるテンションの方向が下方向であれば、テンションセンサ１３０は固定ロッド１０６１の上面に設置されることによって、基材１４にかかるテンションがリアルタイムで精密にセンシングされるようにする。

【0040】

一部の例において、基材１４にかかるテンションによって延長ロッド１０６２および固定ロッド１０６１が装置１００から下方向に微細に曲がると（変形されると）、テンションセンサ１３０がこのような微細な変形（率）をセンシングすることができる。一部の例において、テンションセンサ１３０は変形率をテンション値に変換して出力することができる。

【0041】

一部の例において、テンションセンサ１３０は略０．１ｇ～略２ｇ、さらに好ましくは略０．１ｇ～略１ｇの間の分解能を有することができ、これに伴い、高分解能および高速応答特性を有してリアルタイムで基材１４のテンションを精密にセンシングすることができる。

【0042】

図４を参照すると、本開示に係る例示的巻取装置１００の電気的構成が図示されている。図４に図示された通り、本開示に係る例示的巻取装置１００は制御部１１０、電動モータ１２０およびテンションセンサ１３０含むことができる。一部の例において、例示的巻取装置１００はデータ変換部１４０および／または入出力部１５０をさらに含むことができる。

【0043】

制御部１１０は巻き取り制御プログラムおよびテンションプロファイルの入力を受けて保存することができ、巻き取られる基材１４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電動モータ１２０に出力することができる。

【0044】

一部の例において、制御部１１０はテンションプロファイルに対応する巻取速度をルックアップテーブルの形態で保存しているかまたは数学式の形態で保存している。一部の例において、制御部１１０は巻取速度に対応するモータ制御信号をルックアップテーブルの形態で保存しているかまたは数学式の形態で保存している。一部の例において、制御部１１０は電動モータ１２０、テンションセンサ１３０およびデータ変換部１４０と互いに通信することができ、また、多様な使用者命令を入力を受けて処理することができる。一部の例において、テンションプロファイルは巻き取りサイクル別テンション値、そしてテンション値別巻取速度などを含むことができる。

【0045】

電動モータ１２０はモータ制御信号によって基材１４を巻き取らせる巻芯１０１を所定速度で回転させることができる。一部の例において、電動モータ１２０はステップモータまたはサーボモータを含むことができる。一部の例において、電動モータ１２０は回転速度（または巻取速度）を制御部１１０に提供（フィードバック）することができる。一部の例において、電動モータ１２０の回転速度が高いと基材１４にかかるテンションが高くなり得、電動モータ１２０の回転速度が小さいと基材１４にかかるテンションが小さくなり得る。その反対も可能である。

【0046】

テンションセンサ１３０は巻芯１０１に提供される基材１４を移送する移送ローラ１０６に設置されて、基材１４のテンション値（テンションデータ）をリアルタイムで精密にセンシングして制御部１１０に提供することができる。一部の例において、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／またはテンション振幅を含むことができる。

【0047】

このようにして、本開示はテンションセンサ１３０から得たテンション値を利用して電動モータ１２０（すなわち、巻芯１０１）の巻取速度（すなわち、回転速度）を制御することができる。換言すると、制御部１１０は移送ローラ１０６にかかるテンション値をリアルタイムで精密にセンシングした後、基材１４にかかるテンション値が予め入力されたテンションプロファイルと一致するように巻芯１０１の巻取速度（または回転速度）をダイナミックに同期化させて制御することができる。

【0048】

データ変換部１４０はテンション値に含まれた時間成分を周波数成分に変換して周波数値を提供することができる。一部の例において、データ変換部１４０はＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）フィルタおよび／またはカルマン（Ｋａｌｍａｎ）フィルタを含むことができる。

【0049】

入出力部１５０は制御部１１０に巻き取られる基材１４のテンションプロファイルを予め入力するようにし、また、テンション値および周波数値を画面に出力するように構成され得る。一部の例において、制御部１１０は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、入出力部１５０および／または別途のアラーム部を通じて警告信号を出力することができる。

【0050】

このようにして、本開示は時間を含むテンション値を周波数値に変換することによって、巻取工程が正常に進行されているかそれとも異常に進行されているかを把握するようにする。

【0051】

図５を参照すると、本開示に係る例示的巻取装置１００のうち例示的テンションセンサ１３０により測定されたテンション値と時間との間の関係グラフが図示されている。図５でＸ軸は時間（秒）であり、Ｙ軸はマイクロストレイン（με）である。

【0052】

図５に図示された通り、テンションセンサ１３０によってセンシングされる基材１４のテンション値はテンション平均値（１）、テンション周期（２）および／またはテンション振幅（３）を含むことができる。

【0053】

テンション平均値（１）はテンションセンサ１３０によりセンシングされるテンション値の平均値を意味するが、本開示ではテンション平均値が略１μεより小さくてもよい。テンション周期（２）はテンションセンサ１３０によるセンシング周期（すなわち、応答速度および分解能に関連する）を意味するが、本開示ではテンション周期が略０．１ｓ～０．３ｓであり得る。テンション振幅（３）はテンションセンサ１３０による帯域幅（帯域幅が高いほど有利である）を意味するが、本開示では帯域幅が略－１με～略３μεであり得る。また、本開示で巻き取り１サイクルは略１０秒であり得る。

【0054】

このようにして、本開示では短幅および低張力（ｌｏｗ ｔｅｎｓｉｏｎ）を有する基材１４に対して精密にテンション値のセンシングが可能であり、また、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のような３つのデータをリアルタイムで精密に獲得することによって、巻き取られる基材１４のテンションをさらにダイナミックに制御することができる。

【0055】

図６ａおよび図６ｂを参照すると、本開示に係る例示的巻取装置１００のうちデータ変換部１４０による変換結果グラフが図示されている。図６ａおよび図６ｂで、Ｘ軸は周波数で、Ｙ軸は大きさ（ｍａｇｎｉｄｕｄｅ）である。

【0056】

一部の例において、巻き取り１サイクルが１０秒であり、正常な巻取工程中であれば、図６ａでのように１０Ｈｚのピークデータが主に現れる。ところが、図６ｂでのように１０Ｈｚのピークデータ以外に、例えば６０Ｈｚのピークデータが現れるのであれば、巻取工程に問題が発生したと判断し、後続措置（例えば、巻取工程中止および巻き取り設備のパラメータの調整）を取ることができる。

【0057】

以上で説明したものは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を実施するための一つの実施例に過ぎず、本発明は前記の実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲で請求するように本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言える。

【符号の説明】

【0058】

１０ 電極組立体
１１ 正極電極板
１２ 分離膜
１３ 負極電極板
１４ 基材
１００ 巻取装置
１０１ 巻芯
１０２ ダンサー
１０３ 第１移送ローラ
１０４ 第２移送ローラ
１０５ 第３移送ローラ
１０６ 第４移送ローラ
１０６１ 固定ロッド
１０６２ 延長ロッド
１０６３ 回転ローラ
１０６４ エンドブロック
１０７ 第５移送ローラ
１１０ 制御部
１２０ 電動モータ
１３０ テンションセンサ
１４０ データ変換部
１５０ 入出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】