KR101900864B1 - Apparatus For Controlling Tension Of Material Of Rechargeable Battery And Method Of Controlling Tention Of Material Of Rechargeable Battery Using The Same - Google Patents

Apparatus For Controlling Tension Of Material Of Rechargeable Battery And Method Of Controlling Tention Of Material Of Rechargeable Battery Using The Same Download PDF

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Abstract

롤 형태로 제공되고 2차전지 제조에 사용되는 소재 롤의 잔량에 따라 상기 소재 롤로부터 풀려나오는 상기 소재의 텐션을 조절하는 본 발명에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치는 상기 소재 롤을 지지하는 스풀의 주변에 배치되어 상기 소재 롤의 지름 방향으로 배열되어 복수의 광을 방출하는 복수의 발광부, 상기 복수의 발광부에 대향되어 상기 복수의 광을 각각 수광하는 복수의 수광부 및 상기 복수의 수광부에 수광되는 상기 광의 개수에 따라 상기 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하여 상기 소재 롤로부터 풀려나가는 상기 소재의 텐션을 조절하는 텐션 조절부를 포함하므로, 스풀에 지지되는 2차전지 제조용 소재의 잔량에 따라 스풀의 회전축에 작용하는 스풀의 토크를 조절하여 롤권취기와 스풀의 사이의 소재에 텐션을 일정하게 유지하여 2차전지의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The material tension adjusting device for secondary battery according to the present invention, which is provided in a roll form and controls the tension of the material released from the material roll according to the remaining amount of the material roll used for manufacturing the secondary battery, A plurality of light receiving portions disposed in the periphery of the spool and arranged in the radial direction of the material roll to emit a plurality of light beams, a plurality of light receiving portions opposed to the plurality of light emitting portions to respectively receive the plurality of lights, And the tension adjusting unit adjusts the tension of the material released from the material roll by adjusting the torque acting on the rotation axis of the spool according to the number of the light received by the spool. Accordingly, by adjusting the torque of the spool acting on the rotating shaft of the spool, tension is constantly applied to the material between the roll winding machine and the spool So that the quality of the secondary battery can be improved.

Description

2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법{Apparatus For Controlling Tension Of Material Of Rechargeable Battery And Method Of Controlling Tention Of Material Of Rechargeable Battery Using The Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device and a method for controlling a tension of a material for a rechargeable battery,

본 발명은 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차전지 제조용 극판, 분리막 등과 같은 2차전지 제조용 소재의 공급 텐션을 조절하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling a tension of a secondary battery. More particularly, the present invention relates to a tension control device for a secondary battery, which controls supply tension of a secondary battery manufacturing material such as an electrode plate, ≪ / RTI >

일반적으로 2차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.Generally, a secondary battery is a battery which can be repeatedly used through discharging and reverse charging processes that convert chemical energy into electric energy. Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel- A lithium-metal battery, a lithium-ion (Ni-Ion) battery, and a lithium-ion polymer battery (hereinafter referred to as "LIPB ").

2차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극물질은 전자와 리튬이온을 받아들여 원래의 금속산화물로 복귀하게 된다. 즉, 2차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.A secondary cell is composed of an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity using a voltage difference between different anode and cathode materials. Here, the discharge is to move electrons from a cathode having a high voltage to a cathode having a low voltage (generating electricity as much as the voltage difference of the anode), and charging means transferring the electrons again from the anode to the cathode where the anode material receives electrons and lithium ions And returned to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, the charge current flows as the metal atoms move from the anode to the cathode through the separator, and when discharged, the metal atoms move from the cathode to the anode and the discharge current flows.

최근 2차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. IT제품 분야에서 2차전지는 장시간 연속사용이 가능하며, 소형화, 경량화가 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등을 요구하고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 2차전지를 적용할 수 있다. Recently, secondary batteries have attracted attention as an energy source that is widely used in IT products, automobiles, and energy storage. In the field of IT products, the secondary battery can be used continuously for a long time, and it is required to be downsized and lightweight. In the field of automobiles, high output, durability and stability for eliminating explosion risk are required. In the energy storage field, surplus power produced by wind power, solar power generation, etc. is stored. As it is used as a fixed type, a secondary battery of a more relaxed condition can be applied.

특히, 리튬 2차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었으며, 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전시간을 특징으로 하여 2차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 2차전지는 현존하는 2차전지 중 단위전지 전압(3.0 내지 3.7V)이 가장 높고 에너지밀도가 우수하여, 이동기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.In particular, lithium secondary batteries have been in research and development since the early 1970s. In 1990, lithium-ion batteries using carbon as a cathode instead of lithium metal were developed and put into practical use. The battery has a cycle life of over 500 cycles and a short charging time of 1 to 2 hours It has the highest sales growth rate among rechargeable batteries and can be lightened by 30 ~ 40% less than nickel-hydrogen battery. In addition, the lithium secondary battery has the highest unit cell voltage (3.0 to 3.7 V) among the existing secondary batteries and has excellent energy density, and can have characteristics optimized for mobile devices.

이러한 리튬 2차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다. 또한, 리튬 2차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다. 상기 리튬 2차전지의 외장재 내부에는 양극판, 음극판 및 그 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)이 적층되거나 권취된 전극조립체가 구비된다.Such a lithium secondary battery is generally classified into a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell depending on the type of the electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, the exterior material of the lithium secondary battery can be formed into various kinds, and typical exterior materials include cylindrical, prismatic, pouch, and the like. Inside the casing of the lithium secondary battery, a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator (separator) interposed therebetween are stacked or wound.

한편, 양극판, 음극판, 분리막 등 2차전지 제조에 사용되는 소재들은 연속 공정을 위하여 롤 형태로 제공되며, 2차전지 제조장치는 소재 롤을 지지하고 공급하는 스풀과, 스풀로부터 풀려나오는 소재를 권취하는 롤권취기를 포함하여 구성된다. The secondary battery manufacturing apparatus includes a spool for supporting and supplying a material roll, a spool for discharging the material released from the spool, And a roll take-up machine to be taken.

따라서 2차전지 제조용 소재는 롤권취기의 회전축에 작용하는 토크와, 스풀의 회전축에 작용하는 토크가 동기화되어야만 롤권취기에 권취되는 소재들이 일정한 텐션을 유지하며 권취될 수 있다.Therefore, the material for manufacturing the secondary battery can be wound by maintaining the constant tension of the materials wound on the roll winding machine only when the torque acting on the rotating shaft of the roll winding and the torque acting on the rotating shaft of the spool are synchronized.

하지만 소재 롤로부터 소재가 소진됨에 따라, 소재 롤의 무게가 점차 감소하는데 스풀의 회전축에 작용하는 토크가 일정하다면 소재 롤과 롤권취기 사이의 소재의 텐션이 일정하게 유지되지 않는 문제점이 발생된다. However, as the material is exhausted from the material roll, the weight of the material roll gradually decreases. If the torque acting on the spool rotation axis is constant, the tension of the material between the material roll and the roll grip is not maintained constant.

대한민국 공개특허 제2014-011805호 (2014. 09. 22. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 2014-011805 (Published on April 22, 2014)

본 발명의 목적은 스풀에 지지되는 2차전지 제조용 소재의 잔량에 따라 스풀의 회전축에 작용하는 스풀의 토크를 조절하여 롤권취기와 스풀의 사이의 소재에 텐션을 일정하게 유지되도록 한 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing method and a secondary battery manufacturing method for controlling the torque of a spool acting on a rotating shaft of a spool in accordance with the remaining amount of a material for manufacturing a secondary battery supported on the spool, And a method for controlling the material tension.

롤 형태로 제공되고 2차전지 제조에 사용되는 소재 롤의 잔량에 따라 상기 소재 롤로부터 풀려나오는 상기 소재의 텐션을 조절하는 본 발명에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치는 상기 소재 롤을 지지하는 스풀의 주변에 배치되어 상기 소재 롤의 지름 방향으로 배열되어 복수의 광을 방출하는 복수의 발광부, 상기 복수의 발광부에 대향되어 상기 복수의 광을 각각 수광하는 복수의 수광부 및 상기 복수의 수광부에 수광되는 상기 광의 개수에 따라 상기 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하여 상기 소재 롤로부터 풀려나가는 상기 소재의 텐션을 조절하는 텐션 조절부를 포함할 수 있다.The material tension adjusting device for secondary battery according to the present invention, which is provided in a roll form and controls the tension of the material released from the material roll according to the remaining amount of the material roll used for manufacturing the secondary battery, A plurality of light receiving portions disposed in the periphery of the spool and arranged in the radial direction of the material roll to emit a plurality of light beams, a plurality of light receiving portions opposed to the plurality of light emitting portions to respectively receive the plurality of lights, And a tension adjuster for adjusting the tension of the workpiece released from the work roll by adjusting a torque acting on the rotation axis of the spool according to the number of the light received by the work roll.

상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광이 모두 수광되지 않으면 상기 스풀에 작용하는 토크는 가장 크게 작용하며, 상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광의 개수가 증가할수록 상기 스풀에 작용하는 토크는 점차 작게 작용할 수 있다.The torque acting on the spool acts most largely when the light emitted from the plurality of light emitting units is not received, and the torque acting on the spool gradually becomes smaller as the number of light emitted from the plurality of light emitting units increases have.

상기 텐션 조절부는 상기 복수의 수광부에 연결되어 상기 복수의 수광부로 수광되는 상기 광의 개수에 따른 전기신호를 발생하는 토크 컨트롤러, 상기 스풀의 회전축에 설치되는 토크 리미터 및 상기 토크 컨트롤러와 상기 토크 리미터의 사이에 배치되어 상기 토크 컨트롤러로부터 발생되는 상기 전기신호에 따라 상기 토크 리미터에 인가되는 전류량을 조절하는 전류제어회로를 포함할 수 있다.Wherein the tension controller comprises a torque controller connected to the plurality of light receiving units to generate an electric signal corresponding to the number of lights received by the plurality of light receiving units, a torque limiter provided on a rotary shaft of the spool, And a current control circuit for controlling the amount of current applied to the torque limiter in accordance with the electric signal generated from the torque controller.

상기 전류제어회로는 상기 복수의 수광부 각각에 할당되는 복수의 저항 및 상기 복수의 저항에 각각 할당되고 상기 토크 리미터에 연결되어 복수의 스위치를 포함할 수 있다.The current control circuit may include a plurality of resistors each assigned to each of the plurality of light-receiving units, and a plurality of switches respectively assigned to the plurality of resistors and connected to the torque limiter.

한편, 롤 형태로 제공되고 2차전지 제조에 사용되는 소재 롤의 잔량에 따라 상기 소재 롤로부터 풀려나오는 상기 소재의 텐션을 조절하는 본 발명에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법은 상기 소재 롤을 지지하는 스풀의 주변에 배치되고 상기 소재 롤의 지름 방향으로 배열되는 복수의 발광부가 복수의 광을 방출하는 복수 광 방출 단계, 상기 복수의 발광부에 대향되는 복수의 수광부가 상기 복수의 광을 각각 수광하는 광 수광 단계 및 텐션 조절부가 상기 복수의 수광부에 수광되는 상기 광의 개수에 따라 상기 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하여 상기 소재 롤로부터 풀려나가는 상기 소재의 텐션을 조절하는 텐션 조절 단계를 포함할 수 있다.The method for controlling the tension of the material, which is provided in the form of a roll and is used for manufacturing a secondary battery, adjusts the tension of the material released from the material roll in accordance with the remaining amount of the material roll. A plurality of light emitting units arranged in the periphery of a supporting spool and arranged in a radial direction of the work roll, the plurality of light emitting units emitting a plurality of light beams; a plurality of light receiving units facing the plurality of light emitting units, A light receiving step of receiving light and a tension adjusting step of adjusting a tension of the material released from the material roll by adjusting a torque acting on a rotation axis of the spool according to the number of light received by the plurality of light receiving units can do.

상기 텐션 조절 단계는 상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광이 모두 수광되지 않으면 상기 스풀에 작용하는 토크는 가장 크게 작용하며, 상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광의 개수가 증가할수록 상기 스풀에 작용하는 토크는 점차 작게 작용할 수 있다.The torque acting on the spool acts most largely when the light emitted from the plurality of light emitting portions is not received, and the torque acting on the spool as the number of light emitted from the plurality of light emitting portions increases, Can act gradually.

본 발명에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법은 스풀에 지지되는 2차전지 제조용 소재의 잔량에 따라 스풀의 회전축에 작용하는 스풀의 토크를 조절하여 롤권취기와 스풀의 사이의 소재에 텐션을 일정하게 유지하여 2차전지의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The apparatus and method for controlling a tension of a secondary battery according to the present invention adjusts a torque of a spool acting on a rotating shaft of a spool according to a remaining amount of a material for manufacturing a secondary battery supported on the spool, So that the quality of the secondary battery can be improved.

도 1은 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치의 정면을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치를 배면을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 실시에에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a perspective view showing a front view of a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
2 is a perspective view showing a back surface of a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
3 is a front view showing a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
Fig. 4 is a configuration diagram showing the configuration of a material tension adjusting device for manufacturing secondary batteries according to the present embodiment.
5 is a flowchart showing a method of controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents and modifications may be made thereto .

이하, 본 발명에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus and method for controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치의 정면을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치를 배면을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치를 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 실시에에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a front view of a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing a back surface of a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view showing a material tension adjusting device for manufacturing a secondary battery according to an embodiment.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 양극판, 음극판, 분리막과 같은 2차전지의 제조에 사용되는 소재가 롤 형태로 제공된다. 2차전지 제조장치는 양극판, 음극판, 분리막을 권취하는 롤권취기(미도시)와, 롤권취기(미도시)로 소재를 공급하기 위하여 소재 롤(10)을 지지하는 스풀(20)을 포함하여 구성될 수ㅍ 있다. 1 to 4, a material used for manufacturing a secondary battery such as a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator is provided in a roll form. The secondary battery manufacturing apparatus includes a spool (20) for supporting a material roll (10) to supply a raw material by a roll winding machine (not shown) for winding a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separation membrane It can be.

도시되지 않았지만, 스풀(20)의 측방에는 스풀(20)을 회전시키기 위한 회전모터와, 회전모터의 동력을 스풀(20)의 회전축(21)에 전달하기 위한 벨트, 체인 등과 같은 동력전달 수단이 설치될 수 있다.Although not shown, a power transmission means such as a belt, a chain, or the like for transmitting the power of the rotating motor to the rotating shaft 21 of the spool 20 is provided at the side of the spool 20 Can be installed.

한편, 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치(1)는 발광부(100), 수광부(200) 및 텐션 조절부(300)를 포함할 수 있다.The material tension adjusting device 1 for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment may include a light emitting unit 100, a light receiving unit 200, and a tension adjusting unit 300.

발광부(100)는 스풀(20)의 주변에 배치될 수 있다. 발광부(100)는 소재 롤(10)의 지름 방향으로 복수로 마련될 수 있다. 수광부(200)는 발광부(100)에 대향될 수 있다. 수광부(200)는 복수의 발광부(100)에 각각 대응하여 복수로 마련될 수 있다. 따라서 복수의 발광부(100)로부터 광이 방출되고, 복수의 수광부(200)에 수광되는 광의 개수에 따라 스풀(20)에 지지되는 소재 롤(10)의 잔량을 검출할 수 있다. The light emitting portion 100 may be disposed in the periphery of the spool 20. The light emitting units 100 may be provided in plural in the radial direction of the material roll 10. The light receiving unit 200 may be opposed to the light emitting unit 100. The light receiving unit 200 may be provided in plurality corresponding to the plurality of light emitting units 100, respectively. Therefore, light can be emitted from the plurality of light emitting portions 100, and the remaining amount of the material roll 10 supported by the spool 20 can be detected according to the number of light received by the plurality of light receiving portions 200.

텐션 조절부(300)는 복수의 수광부(200)에 수광되는 광의 개수에 따라 소재 롤(10)로부터 풀려나가는 소재(11)의 텐션을 조절할 수 있다. 즉, 텐션 조절부(300)는 토크 컨트롤러(310), 토크 리미터(320) 및 전류제어회로(330)를 포함할 수 있다.The tension adjusting unit 300 can adjust the tension of the material 11 released from the material roll 10 according to the number of light received by the plurality of light receiving units 200. That is, the tension controller 300 may include a torque controller 310, a torque limiter 320, and a current control circuit 330.

토크 컨트롤러(310)는 복수의 수광부(200)에 연결된다. 토크 컨트롤러(310)는 복수의 수광부(200)에 수광되는 광의 개수에 따른 전기신호를 발생한다. 토크 리미터(320)는 스풀(20)의 회전축(21)에 설치되어 스풀(20)의 회전축(21)에 작용하는 토크의 양을 조절한다. 전류제어회로(330)는 토크 컨트롤러(310)와 토크 리미터(320)의 사이에 배치된다. 전류제어회로(330)는 토크 컨트롤러(310)로부터 발생되는 전기신호에 따라 토크 리미터(320)에 인가되는 잔류량을 조절한다. The torque controller 310 is connected to the plurality of light receiving units 200. The torque controller 310 generates an electric signal corresponding to the number of light received by the plurality of light receiving units 200. The torque limiter 320 is installed on the rotary shaft 21 of the spool 20 and adjusts the amount of torque acting on the rotary shaft 21 of the spool 20. The current control circuit 330 is disposed between the torque controller 310 and the torque limiter 320. The current control circuit 330 adjusts the residual amount applied to the torque limiter 320 in accordance with the electric signal generated from the torque controller 310.

전류제어회로(330)는 복수의 저항(341, 342, 343)과 복수의 스위치(351, 352, 353)를 포함할 수 있다. 복수의 저항(341, 342, 343)은 복수의 수광부(200)에 각각 할당될 수 있다. 복수의 저항(341, 342, 343)은 소재 롤(10)의 직경, 무게 등에 따라 작업자가 간편하게 저항값을 조절할 수 있도록 볼륨저항을 사용할 수 있다. 복수의 스위치(351, 352, 353)는 복수의 저항(341, 342, 343)에 각각 할당될 수 있다. 복수의 스위치(351, 352, 353)는 토크 리미터(320)에 연결될 수 있다. 복수의 스위치(351, 352, 353)는 전류제어회로(330)에서 발생되는 전기신호에 따라 복수의 저항(341, 342, 343)을 통과하여 토크 리미터(320)로 향하는 전류를 단속한다. The current control circuit 330 may include a plurality of resistors 341, 342, 343 and a plurality of switches 351, 352, 353. A plurality of resistors 341, 342, and 343 may be respectively assigned to the plurality of light-receiving units 200. The plurality of resistors 341, 342, and 343 may use a volume resistor so that the operator can easily adjust the resistance value according to the diameter, weight, and the like of the material roll 10. A plurality of switches 351, 352, and 353 may be assigned to the plurality of resistors 341, 342, and 343, respectively. A plurality of switches 351, 352, 353 may be connected to the torque limiter 320. The plurality of switches 351, 352 and 353 pass the plurality of resistors 341, 342 and 343 in accordance with an electric signal generated by the current control circuit 330 to intermit the current to the torque limiter 320.

이하, 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment will be described.

도 5는 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart showing a method of controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법은 복수 광 방출 단계(S11), 광 수광 단계(S13) 및 텐션 조절 단계(S15)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the method for controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment may include a plurality of light emitting steps S11, a light receiving step S13, and a tension adjusting step S15.

복수 광 방출 단계(S11)에서는 복수의 발광부로부터 복수의 광이 방출된다. 광 구광 단계(S13)는 복수의 발광부(100)로부터 방출되는 광이 복수의 수광부(200)에 수광되는 단계이다. 텐션 조절 단계(S15)는 복수의 발광부(100)에 수광되는 광의 개수에 따라 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하는 단계이다. In the plural light emitting step S11, a plurality of light beams are emitted from the plurality of light emitting portions. The light guiding step S13 is a step in which light emitted from the plurality of light emitting units 100 is received by the plurality of light receiving units 200. [ The tension adjustment step S15 is a step of adjusting the torque acting on the rotation axis of the spool according to the number of lights received by the plurality of light emitting units 100. [

이하의 설명에서는 설명과 이해의 편의를 위해서, 스풀(20)의 중심에 가장 가까운 발광부로부터 제 1, 2, 3발광부(101, 102, 103)로 명명하고, 제 1, 2, 3발광부(101, 102, 103)에 각각 대응되는 수광부를 제 1, 2, 3수광부(201, 202, 203)로 명명하고, 제 1, 2, 3수광부(201, 202, 203)에 각각 대응되는 저항을 제 1, 2, 3저항(341, 342, 343) 및 제 1, 2, 3저항(341, 342, 343)에 대응되는 스위치를 제 1, 2, 3스위치(351, 352, 353)로 명명하도록 한다. 이하의 설명을 바탕으로 발광부, 수광부, 저항, 스위치의 수량을 한정하는 것으로 이해되서는 아니되며, 발광부, 수광부, 저항 및 스위치의 수량은 소재 롤(10)의 직경, 무게 등을 감안하여 얼마든지 증감하여 실시할 수 있을 것이다.In the following description, for convenience of explanation and understanding, the first, second and third light emitting portions 101, 102 and 103 are named from the light emitting portion closest to the center of the spool 20, and the first, The light receiving portions corresponding to the first, second and third light receiving portions 201, 202 and 203 correspond to the first, second and third light receiving portions 201, 202 and 203, The switches corresponding to the first, second and third resistors 341, 342 and 343 and the first, second and third resistors 341, 342 and 343 are connected to the first, second and third switches 351, 352 and 353, . The number of light emitting units, light receiving units, resistors, and switches should not be understood as limiting the number of light emitting units, light receiving units, resistors, and switches based on the following description, It can be done by increasing or decreasing it.

최초 2차전지 제조공정을 개시할 때, 스풀(20)에 지지되는 소재 롤(10)은 처음 제공되는 직경이 거의 유지될 수 있다. 이때, 제 1, 2, 3발광부(101, 102, 103)로부터 방출되는 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)은 제 1, 2, 3수광부(201, 202, 203)에 수광되지 않는다. 따라서 제 1, 2, 3스위치(351, 352, 353)는 오프(Off) 유지되어 토크 리미터(320)에는 제 1, 2, 3저항(341, 342, 343)의 저항값이 적용되지 않고 최초 설정된 전류량이 인가될 수 있다. 즉, 모든 광이 수광되지 않을 때, 스풀(20)에 적용되는 토크는 가장 큰 값을 유지할 수 있다. When starting the initial secondary battery manufacturing process, the diameter of the material roll 10 supported by the spool 20 can be substantially maintained at the initial stage. At this time, the first, second and third lights L1, L2 and L3 emitted from the first, second and third light emitting portions 101, 102 and 103 are transmitted to the first, second and third light receiving portions 201, 202 and 203 It is not received. Therefore, the first, second and third switches 351, 352 and 353 are kept off so that the resistance values of the first, second and third resistors 341, 342 and 343 are not applied to the torque limiter 320, The set current amount can be applied. That is, when all light is not received, the torque applied to the spool 20 can be kept at its maximum value.

계속해서 2차전지 제조공정이 진행됨에 따라, 스풀(20)에 지지되는 소재 롤(10)은 그 직경이 점차 축소될 수 있다. 이때, 제 1, 2발광부(101, 102)로부터 방출되는 제 1, 2광(L1, L2)은 제 1, 2수광부(201, 202)에 수광되지 않으며, 제 3발광부(103)로부터 방출되는 제 3광(L3)은 제 3수광부(203)에 수광될 수 있다. 제 3수광부(203)에 제 3광(L3)이 수광됨에 따라, 전류제어회로(330)는 제 3광(L3) 수광에 대응되는 전기신호를 발생시킨다. As the secondary battery manufacturing process continues, the diameter of the material roll 10 supported by the spool 20 can be gradually reduced. At this time, the first and second lights L1 and L2 emitted from the first and second light emitting units 101 and 102 are not received by the first and second light receiving units 201 and 202, The emitted third light L3 can be received by the third light receiving section 203. [ As the third light L3 is received by the third light receiving portion 203, the current control circuit 330 generates an electric signal corresponding to the third light L3.

제 3광(L3) 수광에 따른 전기신호가 발생되면, 제 3스위치(353)가 온(On)되고 제 3저항(343)의 저항값이 적용된 전류가 토크 리미터(320)에 흐른다. 따라서 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)이 모두 수광되지 않을 때에 비해 적은 전류량이 토크 리미터(320)에 인가된다. 따라서 제 3광(L3)이 수광될 때, 스풀(20)의 회전축(21)에는 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)이 모두 수광되지 않을 때에 비해 적은 토크가 적용될 수 있다.The third switch 353 is turned on and a current to which the resistance value of the third resistor 343 is applied flows to the torque limiter 320. When the third light L3 is received, Therefore, a smaller amount of current is applied to the torque limiter 320 than when the first, second, and third lights L1, L2, and L3 are not all received. Therefore, when the third light L3 is received, a smaller torque can be applied to the rotating shaft 21 of the spool 20 than when the first, second, and third lights L1, L2, and L3 are not received.

이와 같이, 제 3광(L3)이 수광되는 것은 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)이 수광되지 않을 때보다 소재 롤(10)에 잔량이 적게 남아있는 것이므로, 스풀(20)의 회전축(21)에 작용하는 토크 값을 줄여 소재(11)의 텐션을 유지할 수 있다. The third light L3 is received by the spool 20 because the remaining amount of the third light L3 is less in the material roll 10 than when the first, second and third lights L1, L2 and L3 are not received. It is possible to reduce the torque acting on the rotating shaft 21 of the work 11 and to maintain the tension of the work 11.

계속해서, 2차전지 제조공정이 진행됨에 따라, 스풀(20)에 지지되는 소재 롤(10)은 그 직경이 계속해서 축소될 수 있다. 이때, 제 1발광부(101)로부터 방출되는 제 1광(L1)은 제 1수광부(201)에 수광되지 않으며, 제 2, 3발광부(102, 103)로부터 방출되는 제 2, 3광(L2, L3)은 제 2, 3수광부(202, 203)에 함께 수광될 수 있다. 제 2, 3수광부(202, 203)에 제 2, 3광(L2, L3)이 수광됨에 따라, 전류제어회로(330)는 제 2, 3광(L2, L3) 수광에 대응되는 전기신호를 발생시킨다. Subsequently, as the secondary battery manufacturing process proceeds, the diameter of the material roll 10 supported by the spool 20 can be continuously reduced. The first light L1 emitted from the first light emitting portion 101 is not received by the first light receiving portion 201 and the second and third light L emitted from the second and third light emitting portions 102 and 103 L2, and L3 may be received by the second and third light-receiving portions 202 and 203 together. As the second and third lights L2 and L3 are received by the second and third light receiving portions 202 and 203, the current control circuit 330 outputs an electric signal corresponding to the second and third lights L2 and L3 .

제 2, 3광(L2, L3) 수광에 따른 전기신호가 발생되면, 제 2, 3스위치(352, 353)가 온(On)되고, 제 2, 3저항(342, 343)의 저항값이 누적되어 적용된 전류가 토크 리미터(320)에 흐른다. 따라서 제 3광(L3)이 수광될 때에 비해 적은 전류량이 토크 리미터(320)에 인가된다. 따라서 스풀(20)의 회전축(21)에는 제 3광(L3)이 수광될 때에 비해 적은 토크가 적용될 수 있다.When the second and third switches 352 and 353 are turned on and the resistance values of the second and third resistors 342 and 343 are The cumulative applied current flows in the torque limiter 320. Accordingly, a smaller amount of current is applied to the torque limiter 320 than when the third light L3 is received. Therefore, less torque can be applied to the rotating shaft 21 of the spool 20 than when the third light L3 is received.

이와 같이, 제 2, 3광(L2, L3)이 수광되는 것은 제 3광(L3)이 수광될 때보다 소재 롤(10)에 잔량이 적게 남아있는 것이므로, 스풀(20)의 회전축(21)에 작용하는 토크 값을 줄여 소재(11)의 텐션을 유지할 수 있다. Since the remaining amount of the second and third lights L2 and L3 is less in the material roll 10 than when the third light L3 is received, the rotation of the rotary shaft 21 of the spool 20, The tension of the work 11 can be maintained.

계속해서, 2차전지 제조공정이 진행됨에 따라, 스풀(20)에 지지되는 소재 롤(10)은 그 직경이 계속해서 축소될 수 있다. 이때, 제 1, 2, 3발광부(101, 102, 103)로부터 방출되는 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)은 제 1, 2, 3수광부(201, 202, 203)에 모두 수광될 수 있다. 제 1, 2, 3수광부(201, 202, 203)에 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)이 수광됨에 따라, 전류제어회로(330)는 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3) 수광에 대응되는 전기신호를 발생시킨다. Subsequently, as the secondary battery manufacturing process proceeds, the diameter of the material roll 10 supported by the spool 20 can be continuously reduced. At this time, the first, second and third lights L1, L2 and L3 emitted from the first, second and third light emitting portions 101, 102 and 103 are transmitted to the first, second and third light receiving portions 201, 202 and 203 All can be received. As the first, second and third lights L1, L2 and L3 are received by the first, second and third light receiving portions 201, 202 and 203, the current control circuit 330 outputs the first, second and third lights L1 , L2, and L3).

제 1, 2, 3광(L1, L2, L3) 수광에 따른 전기신호가 발생되면, 제 1, 2, 3스위치(351, 352, 353)가 모두 온(On)되고, 제 1, 2, 3저항(341, 342, 343)의 저항값이 누적되어 적용된 전류가 토크 리미터(320)에 흐른다. 따라서 제 2, 3광(L2, L3)이 수광될 때에 비해 적은 전류량이 토크 리미터(320)에 인가된다. 따라서 스풀(20)의 회전축(21)에는 제 2, 3광(L2, L3)이 수광될 때에 비해 적은 토크가 적용될 수 있다.The first, second and third switches 351, 352 and 353 are all turned on when an electric signal is generated in response to the first, second and third lights L1, L2 and L3, The resistance values of the three resistors 341, 342, and 343 are accumulated, and the applied current flows to the torque limiter 320. [ Therefore, a smaller amount of current is applied to the torque limiter 320 than when the second and third lights L2 and L3 are received. Therefore, less torque can be applied to the rotating shaft 21 of the spool 20 than when the second and third lights L2 and L3 are received.

이와 같이, 제 1, 2, 3광(L1, L2, L3)이 수광되는 것은 제 2, 3광(L2, L3)이 수광될 때보다 소재 롤(10)에 잔량이 적게 남아있는 것이므로, 스풀(20)의 회전축(21)에 작용하는 토크 값을 줄여 소재(11)의 텐션을 유지할 수 있다. As described above, the first, second, and third lights L1, L2, and L3 are received because the remaining amount in the material roll 10 remains smaller than when the second and third lights L2 and L3 are received. It is possible to reduce the torque value acting on the rotating shaft 21 of the rotating shaft 20, thereby maintaining the tension of the work 11.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법은 소재 롤의 지름 방향으로 배열되는 복수의 발광부를 포함하고, 복수의 수광부에 수광되는 광의 개수에 따라 스풀에 적용하는 토크를 조절하여 소재 롤로부터 풀려나가는 소재의 텐션을 조절할 수 있다. As described above, the apparatus and method for controlling a material tension for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment include a plurality of light emitting portions arranged in the radial direction of a material roll, and the torque applied to the spool according to the number of light received by the plurality of light receiving portions So that the tension of the material released from the material roll can be adjusted.

따라서 본 실시예에 따른 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치 및 방법은 롤권취기에 권취되는 소재들이 일정한 텐션을 가지고 권취되므로 고품질의 2차전지를 제조할 수 있다. Therefore, the apparatus and method for controlling a material tension for manufacturing secondary batteries according to the present embodiment can produce a high-quality secondary battery because the materials wound on the roll winding machine are wound with a certain tension.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

1 : 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치
10 : 소재 롤 11 : 소재
20 : 스풀 21 : 회전축
100 : 발광부 101 : 제 1발광부
102 : 제 2발광부 103 : 제 3발광부
200 : 수광부 201 : 제 1수광부
202 : 제 2수광부 203 : 제 3수광부
300 : 텐션 조절부 310 : 토크 컨트롤러
320 : 토크 리미터 330 : 전류제어회로
341 : 제 1저항 342 : 제 2저항
343 : 제 3저항 351 : 제 1스위치
352 : 제 2스위치 353 : 제 3스위치
1: Material tension control device for secondary battery manufacturing
10: Material roll 11: Material
20: spool 21:
100: light emitting portion 101: first light emitting portion
102: second light emitting portion 103: third light emitting portion
200: light receiving section 201: first light receiving section
202: second light receiving section 203: third light receiving section
300: Tension control unit 310: Torque controller
320: Torque limiter 330: Current control circuit
341: first resistor 342: second resistor
343: third resistor 351: first switch
352: second switch 353: third switch

Claims (6)

롤 형태로 제공되고 2차전지 제조에 사용되는 소재 롤의 잔량에 따라 상기 소재 롤로부터 풀려나오는 상기 소재의 텐션을 조절하는 2차전지 제조용 소재 텐션조절 장치에 있어서,
상기 소재 롤을 지지하는 스풀의 주변에 배치되어 상기 소재 롤의 지름 방향으로 배열되어 복수의 광을 방출하는 복수의 발광부;
상기 복수의 발광부에 대향되어 상기 복수의 광을 각각 수광하여 상기 소재 롤의 잔량을 검출할 수 있도록 하는 복수의 수광부;및
상기 복수의 수광부에 수광되는 상기 광의 개수에 따라 검출되는 상기 소재 롤의 잔량을 바탕으로 상기 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하여 상기 소재 롤로부터 풀려나가는 상기 소재의 텐션을 조절하는 텐션 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션조절 장치.A material tension adjusting device for a secondary battery, which is provided in a roll form and adjusts the tension of the material released from the material roll in accordance with the remaining amount of the material roll used for manufacturing the secondary battery,
A plurality of light emitting units arranged around the spool for supporting the material roll and arranged in the radial direction of the material roll to emit a plurality of light;
A plurality of light receiving portions facing the plurality of light emitting portions and capable of detecting the remaining amount of the material roll by receiving each of the plurality of lights;
A tension adjuster for adjusting a tension of the material released from the work roll by adjusting a torque acting on a rotation axis of the spool based on a remaining amount of the work roll detected according to the number of lights received by the plurality of light receiving portions; And a second tensioning device for tensioning the secondary battery. 제 1항에 있어서,
상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광이 모두 수광되지 않으면 상기 스풀에 작용하는 토크는 가장 크게 작용하며,
상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광의 개수가 증가할수록 상기 스풀에 작용하는 토크는 가장 작게 작용하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치. The method according to claim 1,
If the light emitted from the plurality of light emitting units is not received, the torque acting on the spool acts most largely,
Wherein a torque acting on the spool acts as a minimum as the number of light emitted from the plurality of light emitting portions increases. 제 2항에 있어서,
상기 텐션 조절부는
상기 복수의 수광부에 연결되어 상기 복수의 수광부로 수광되는 상기 광의 개수에 따른 전기신호를 발생하는 토크 컨트롤러;
상기 스풀의 회전축에 설치되는 토크 리미터;및
상기 토크 컨트롤러와 상기 토크 리미터의 사이에 배치되어 상기 토크 컨트롤러로부터 발생되는 상기 전기신호에 따라 상기 토크 리미터에 인가되는 전류량을 조절하는 전류제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치.3. The method of claim 2,
The tension adjuster
A torque controller connected to the plurality of light receiving units to generate an electric signal corresponding to the number of lights received by the plurality of light receiving units;
A torque limiter provided on a rotating shaft of the spool;
And a current control circuit disposed between the torque controller and the torque limiter for adjusting an amount of current applied to the torque limiter in accordance with the electric signal generated from the torque controller. Regulating device. 제 3항에 있어서,
상기 전류제어회로는
상기 복수의 수광부 각각에 할당되는 복수의 저항;및
상기 복수의 저항에 각각 할당되고 상기 토크 리미터에 연결되어 복수의 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 장치.The method of claim 3,
The current control circuit
A plurality of resistors allocated to each of the plurality of light receiving portions;
And a plurality of switches respectively assigned to the plurality of resistors and connected to the torque limiter. 롤 형태로 제공되고 2차전지 제조에 사용되는 소재 롤의 잔량에 따라 상기 소재 롤로부터 풀려나오는 상기 소재의 텐션을 조절하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법에 있어서,
상기 소재 롤을 지지하는 스풀의 주변에 배치되고 상기 소재 롤의 지름 방향으로 배열되는 복수의 발광부가 복수의 광을 방출하는 복수 광 방출 단계;
상기 복수의 발광부에 대향되는 복수의 수광부가 상기 복수의 광을 각각 수광하는 광 수광 단계;및
텐션 조절부가 상기 복수의 수광부에 수광되는 상기 광의 개수에 따라 상기 스풀의 회전축에 작용하는 토크를 조절하여 상기 소재 롤로부터 풀려나가는 상기 소재의 텐션을 조절하는 텐션 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법.A method of controlling a tension of a material for a secondary battery, which is provided in a roll form and adjusts the tension of the material released from the material roll in accordance with the remaining amount of the material roll used in manufacturing the secondary battery,
A plurality of light emitting units arranged around the spool supporting the material roll and emitting a plurality of light beams, the plurality of light emitting units arranged in the radial direction of the material roll;
A light receiving step in which a plurality of light receiving portions opposed to the plurality of light emitting portions respectively receive the plurality of lights;
And a tension adjusting step of adjusting the tension of the workpiece released from the work roll by adjusting a torque acting on the rotation axis of the spool according to the number of the light received by the plurality of light receiving parts A method for adjusting a material tension for manufacturing a secondary battery. 제 5항에 있어서,
상기 텐션 조절 단계는
상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광이 모두 수광되지 않으면 상기 스풀에 작용하는 토크는 가장 크게 작용하며,
상기 복수의 발광부로부터 방출되는 광의 개수가 증가할수록 상기 스풀에 작용하는 토크는 점차 작게 작용하는 것을 특징으로 하는 2차전지 제조용 소재 텐션 조절 방법.6. The method of claim 5,
The tension adjustment step
If the light emitted from the plurality of light emitting units is not received, the torque acting on the spool acts most largely,
Wherein the torque acting on the spool is gradually reduced as the number of light emitted from the plurality of light emitting portions increases.
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