KR20220127014A - 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템 - Google Patents

배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템 Download PDF

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백승아
한원상
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주식회사 엘지화학
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Abstract

배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법이 제공된다. 상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 가열에 의하여 배터리 전극의 각 부분이 받은 열량을 계산하는 단계와, 인장력에 의하여 배터리 전극의 각 부분에 가해지는 압력을 계산하는 단계와, 상기 열량과 압력을 기초로 배터리 전극의 각 부분의 연신량을 계산하는 단계를 포함한다.

Description

배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF CALCULATING ELONGATION OF BATTERY ELECTRODE}
본 발명은 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 전극의 각 부분에서 받은 열량과, 각 부분에 설정 방향으로 가해지는 압력을 기초로 배터리 전극의 설정 방향으로의 연신량을 계산하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
리튬 이온 등을 포함하는 이차전지는 알루미늄이나 구리 등의 금속 박판(호일)의 표면에 전자를 전달하는 능력을 가진 전극 물질을 코팅하여 제작된다. 상기 이차전지의 전극은 전극 물질이 코팅되지 않고 단자부로 기능하는 무지부를 포함한다. 즉, 상기 전극은 호일에 전극 물질이 코팅되지 않은 무지부와, 상기 무지부에서 제1방향으로 연장되며 호일에 전극 물질이 코팅된 코팅부를 포함한다.
무지부와 코팅부를 포함하는 전극은 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 인장력을 받아 이동하며 압연된다. 압연 공정에서 무지부와 코팅부는 제1방향 및 제2방향에 수직인 제3방향(예를 들어, 연직 방향)으로 압력을 받아 제2방향으로 연신하나, 코팅부에 비하여 무지부의 두께가 작기 때문에 코팅부의 연신량이 무지부의 연신량보다 더 크다. 이러한 코팅부의 연신량과 무지부의 연신량의 차이로 인하여 전극에 주름이 발생될 수 있었다.
전극에 발생될 수 있는 주름을 줄이기 위하여, 압연 공정 전에 무지부를 가열하여 미리 무지부를 연신시키는 방법이 있었다. 이 방법에 의하면, 압연 공정에서 발생할 수 있는 코팅부의 연신량과 무지부의 연신량 차이만큼 가열에 의하여 무지부를 연신시킴으로써 코팅부의 연신량과 무지부의 연신량 차이를 줄여 주름의 발생을 방지한다. 그러나, 이 방법을 적용하기 위해서는 코팅부의 연신량과 무지부의 연신량을 정확히 측정할 수 있어야 하나, 코팅부의 연신량과 무지부의 연신량을 정확히 측정하기가 어려웠다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 배터리 전극의 각 부분에서 받은 열량과, 각 부분에서 설정 방향으로 가해지는 압력을 계산하고, 상기 열량에 따른 설정 방향으로의 연신량과 상기 압력에 따른 설정 방향의로의 연신량을 계산함으로써, 설정 방향으로의 배터리 전극의 연신량을 정확히 계산 가능한 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법이 제공된다. 상기 배터리 전극은 호일과, 상기 호일의 상면과 하면 중 적어도 한 면에 전극 물질이 코팅된 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 배터리 전극은 제1방향으로 하나의 단부에 위치하며 코팅층 없이 호일로 구성된 무지부와, 상기 무지부에서 제1방향으로 연장되며 호일과 코팅층으로 구성된 코팅부를 포함할 수 있다. 상기 배터리 전극은 제1방향에 수직인 제2방향으로 인장력을 받아 이동하며 가열 장치에 의하여 무지부와 코팅부의 적어도 일부가 가열된 후 압연 장치에 의하여 압연될 수 있다.
상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 가열에 의하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 각각 계산하는 단계; 상기 인장력에 의하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력을 각각 계산하는 단계; 그리고 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량과, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 기초로 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 단계는 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포와, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 열응력 해석을 통하여 수행될 수 있다.
상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 기초로 무지부와 코팅부 사이의 제2방향으로 최대 연신 편차를 계산하는 단계; 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 큰지를 판단하는 단계; 그리고 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 크다는 판단에 반응하여, 가열 조건 또는 압연 조건을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나의 예에서, 상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 최대 연신 편차와 압연 조건에 기초하여 가열 조건을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 하나의 예에서, 상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 최대 연신 편차와 가열 조건에 기초하여 압연 조건을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 하나의 예에서, 상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 최대 연신 편차에 기초하여 가열 조건과 압연 조건을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템이 제공된다.
상기 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템은 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 인장력을 받아 이동하는 배터리 전극의 무지부와 코팅부의 적어도 일부를 가열하는 가열 장치; 상기 가열 장치에 의하여 가열된 배터리 전극을 압연하는 압연 장치; 상기 무지부의 온도를 측정하는 제1온도 센서; 상기 코팅부의 온도를 측정하는 제2온도 센서; 그리고 제1온도 센서로부터 무지부의 온도를 수신하고, 제2온도 센서로부터 코팅부의 온도를 수신하며, 가열 장치를 미리 설정된 가열 조건 하에서 작동하도록 제어하고, 압연 장치를 미리 설정된 압연 조건 하에서 작동하도록 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 무지부의 온도와 코팅부의 온도에 기초하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 각각 계산하고, 인장력을 기초로 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력을 각각 계산하며, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량과, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산할 수 있다.
상기 제어기는 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 기초로 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포를 계산하고, 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포와, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 열응력 해석을 통하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산할 수 있다.
상기 제어기는 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 기초로 무지부와 코팅부 사이의 제2방향으로 최대 연신 편차를 계산하고, 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 크면 가열 조건 또는 압연 조건을 변경할 수 있다.
하나의 예에서, 상기 제어기는 최대 연신 편차와 압연 조건에 기초하여 가열 조건을 변경할 수 있다.
다른 하나의 예에서, 상기 제어기는 최대 연신 편차와 가열 조건에 기초하여 압연 조건을 변경할 수 있다.
또 다른 하나의 예에서, 제어기는 최대 연신 편차에 기초하여 가열 조건과 압연 조건을 변경할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 설정 방향으로 배터리 전극의 연신량을 가열에 의하여 무지부가 받은 열량, 코팅부 내의 호일이 받은 열량, 및 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량과, 인장력에 의하여 무지부에 설정 방향으로 가해지는 압력, 코팅부 내의 호일에 설정 방향으로 가해지는 압력, 및 코팅부 내의 코팅층에 설정 방향으로 가해지는 압력에 기초하여 정확히 계산할 수 있다.
또한, 정확히 계산된 배터리 전극의 연신량을 기초로 가열 조건 또는 압연 조건을 변경함으로써 전극에 주름의 발생을 줄일 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
본 명세서의 실시예들은 유사한 참조 부호들이 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소를 지칭하는 첨부한 도면들과 연계한 이하의 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 압연 시스템의 개략도이다.
도 2는 배터리 전극의 개략적인 평면도이다.
도 3은 배터리 전극의 개략적인 단면도이다.
도 4는 가열 장치에 의하여 배터리 전극이 가열될 때 배터리 전극과 가열 장치의 배치를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 5는 가열 장치에 의하여 배터리 전극이 가열될 때 배터리 전극과 가열 장치의 배치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 제1방향 거리에 따른 온도를 도시한 그래프이다.
도 9는 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 배터리 전극의 변형을 보인 개략도이다.
도 10은 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 제1방향 거리에 따른 제2방향 변형율을 도시한 그래프이다.
위에서 참조된 도면들은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니고, 본 개시의 기본 원리를 예시하는 다양한 선호되는 특징들의 다소 간략한 표현을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치, 및 형상을 포함하는 본 개시의 특정 설계 특징들이 특정 의도된 응용과 사용 환경에 의해 일부 결정될 것이다.
여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 또한 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관되어 나열된 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다.
추가적으로, 아래의 방법들 또는 이들의 양상들 중 하나 이상은 적어도 하나 이상의 제어기에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. "제어기"라는 용어는 메모리 및 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 지칭할 수 있다. 메모리는 프로그램 명령들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 아래에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 특별히 프로그래밍된다. 제어기는, 여기에서 기재된 바와 같이, 유닛들, 모듈들, 부품들, 장치들, 또는 이와 유사한 것의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 아래의 방법들은, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께 제어기를 포함하는 장치에 의해 실행될 수 있음이 이해된다.
또한, 본 개시의 제어기는 프로세서에 의해 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체들의 예들은 롬(ROM), 램(RAM), 컴팩트 디스크(CD) 롬, 자기 테이프들, 플로피 디스크들, 플래시 드라이브들, 스마트 카드들 및 광학 데이터 저장 장치들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 또한 컴퓨터 네트워크 전반에 걸쳐 분산되어 프로그램 명령들이, 예를 들어, 텔레매틱스 서버(telematics server) 또는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network; CAN)와 같은 분산 방식으로 저장 및 실행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 압연 시스템의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 압연 시스템(1)은 전극 권출기(2), 이송 장치(3), 가열 장치(4), 압연 장치(6), 그리고 전극 권취기(8)를 포함한다.
전극 권출기(2)는 일 방향으로 회전하며 배터리 전극(10) 롤(roll)을 풀어 플레이트 형상의 배터리 전극(10)을 이송 방향을 따라 공급한다. 배터리 전극(10) 롤에는 플레이트 형상의 배터리 전극(10)이 감겨 있으며, 배터리 전극(10)의 구성은 후술한다.
가열 장치(4)는 전극 권출기(2)의 하류에 배치되어 있으며, 전극 권출기(2)에서 공급되는 배터리 전극(10)의 적어도 일부를 가열하여 압연 장치(6)로 이송한다. 즉, 가열 장치(4)는 압연 장치(6)의 상류에서 배터리 전극(10)의 적어도 일부를 가열함으로써 압연 공정에서 발생할 수 있는 배터리 전극(10)의 연신량 편차를 보상하도록 되어 있다. 가열 장치(4)는, 이에 한정되지 아니하지만, 유도 가열 장치일 수 있다.
압연 장치(6)는 상기 가열 장치(4)의 하류에 배치되어 있으며, 가열 장치(4)에서 가열된 배터리 전극(10)을 압연한다. 하나의 예에서, 상기 압연 장치(6)는 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 프레스 롤러를 포함할 수 있으며, 배터리 전극(10)은 상기 한 쌍의 프레스 롤러를 통과하며 압연된다. 이에 따라, 배터리 전극(10)은 이송 방향을 따라 연신된다.
전극 권취기(8)는 가열 및 압연되어 최종 제품으로 완성된 배터리 전극(10)을 권취한다.
적어도 하나 이상의 이송 장치(3)는 전극 권출기(2)와 전극 권취기(8) 사이에 구비되어 전극 권출기(2)에서 풀린 배터리 전극(10)을 전극 권취기(8)로 이송 방향을 따라 이송한다. 이송 방향을 따라 이송되는 배터리 전극(10)은 가열 장치(4)와 압연 장치(6)를 통과하며 가열 및 압연된다.
이하, 도 2 및 도 3을 참고로, 배터리 전극(10)의 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 배터리 전극의 개략적인 평면도이고, 도 3은 배터리 전극의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 전극(10)은 호일(11)과, 상기 호일(11)의 상면과 하면 중 적어도 한 면에 전극 물질(활물질)이 코팅된 코팅층(13)을 포함한다. 하나의 예에서, 상기 호일(11)은 알루미늄이나 구리 등의 금속 박판으로 구성될 수 있으며, 전극 물질은 상기 호일(11)의 상면과 하면에 코팅될 수 있다. 호일(11)의 제1방향(X1)으로 양 단부에는 전극 물질이 코팅되지 않아 단자부로 기능하게 된다. 여기서, 전극 물질이 코팅되지 않은 호일(11)의 부분은 무지부(12)로 지칭한다. 또한, 호일(11)의 상면 및/또는 하면에 전극 물질이 코팅된 배터리 전극(10)의 부분은 코팅부(14)로 지칭한다. 따라서, 배터리 전극(10)은 제1방향으로 양 단부에 무지부(12)를 포함하고, 상기 무지부(12) 사이에 코팅부(14)를 포함한다. 또한, 코일 권출기(2)에서 풀린 배터리 전극(10)은 이송 장치(3) 및/또는 전극 권취기(8)에 의하여 제1방향(X1)에 수직인 제2방향(X2)을 따라 이동한다. 여기서, 제2방향(X2)은 이송 방향과 일치한다.
상기 배터리 전극(10)은 제2방향(X2)을 따라 이송되며 압연 장치(6)에 의하여 압연된다. 압연 공정에 의하여 배터리 전극(10)은 적어도 제2방향(X2)으로 연신한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 무지부(12)의 두께가 코팅부(14)의 두께보다 작기 때문에 코팅부(14)가 주로 압연된다. 따라서, 코팅부(14)의 연신량은 무지부(12)의 연신량보다 크다. 무지부(12)의 연신량과 코팅부(14)의 연신량 사이의 차이를 보상하기 위하여, 가열 장치(4)가 사용된다. 즉, 가열 장치(4)는 무지부(12)를 가열하여 무지부(12)를 압연 공전 전에 미리 연신함으로써 무지부(12)의 연신량과 코팅부(14)의 연신량 사이의 차이를 보상하고, 이에 따라 연신량 차이에 의한 주름 발생을 방지한다.
한편, 앞에서 언급한 바와 같이, 배터리 전극(10)은 이송 장치(3) 및/또는 전극 권취기(8)에 의하여 제2방향(X2)으로 이송된다. 즉, 배터리 전극(10)에는 제2방향(X2)으로 인장력(F)이 가해지고, 상기 인장력(F)에 의하여 배터리 전극(10)은 제2방향(X2)으로 연신된다. 배터리 전극(10)을 구성하는 무지부(12)와 코팅부(14)의 물성 차이로 인하여 인장력(F)에 의한 무지부(12)의 연신량과 코팅부(14)의 연신량도 차이가 나게 된다.
본 발명의 실시 예는 가열 및 인장력(F)에 의한 무지부(12)와 코팅부(14)의 연신량을 정확히 계산하는 방법을 제공한다.
도 4는 가열 장치에 의하여 배터리 전극이 가열될 때 배터리 전극과 가열 장치의 배치를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 5는 가열 장치에 의하여 배터리 전극이 가열될 때 배터리 전극과 가열 장치의 배치를 도시한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따라 가열 및 인장력(F)에 의한 배터리 전극(10)의 연신량을 정확히 계산하기 위해서는 무지부(12), 코팅부(14) 내의 호일(11), 그리고 코팅부(14) 내의 코팅층(13)이 가열에 의하여 받은 열량을 각각 계산하고, 인장력(F)에 의하여 무지부(12), 코팅부(14) 내의 호일(11), 그리고 코팅부(14) 내의 코팅층(13)에 가해지는 압력을 각각 계산하여야 한다. 가열에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량과, 인장력(F)에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분에 가해지는 압력을 계산하기 위하여, 도 4 및 도 5는 배터리 전극(10)과 가열 장치(4)의 배치의 하나의 예를 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가열 장치(4)는 배터리 전극(10)의 무지부(12)를 가열하기 위하여 무지부(12)의 위에 배치되고, 배터리 전극(10)은 인장력(F)을 받아 제2방향(X2)을 따라 이동한다. 무지부(12)는 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 양 단부에 위치하므로, 가열 장치(4)도 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 양 단부에 위치한다. 또한, 가열 장치(4)는 제1방향(X1)으로 무지부(12)의 외측, 무지부(12), 그리고 코팅부(14)의 일부를 가열할 수 있다. 가열 장치(4)에 의하여 가열되는 무지부(12)의 제1방향(X1)의 폭은 L1로 정의되고, 가열 장치(4)에 의하여 가열되는 코팅부(14)의 제1방향(X1)의 폭은 L2로 정의되며, 가열 장치(4)의 제2방향(X2)의 폭은 가열 거리(D)로 정의된다. 또한, 가열 장치(4)는 정지하고 있으나, 배터리 전극(10)은 제2방향(X2)으로 인장력(F)을 받아 움직이며, 배터리 전극(10)의 이동 속도는 V로 정의된다. 배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량을 계산하기 위해서, 배터리 전극(10)에는 적어도 두 개의 온도 센서(22, 24)가 장착된다. 제1온도 센서(22)는 무지부(12)의 온도를 측정하기 위하여 무지부(12)에 장착되고, 제2온도 센서(22)는 코팅부(14)의 온도를 측정하기 위하여 코팅부(14)에 장착된다. 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 일단으로부터 제1온도 센서(22)까지의 거리는 L3로 정의되고, 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 일단으로부터 제2온도 센서(24)까지의 거리는 L4로 정의된다. 하나의 예에서, L1 내지 L4, D, V는 표 1과 같다.
L1(mm) 15.5
L2(mm) 35.5
L3(mm) 4.5
L4(mm) 35
D(mm) 20
V(m/min) 60
O(%) 38.2
위의 표 1에서 O는 가열 장치(4)의 출력을 나타내며, 가열 장치(4)의 최대 출력에 대한 가열 장치(4)의 출력의 비로 정의된다.
무지부(12), 코팅부(14) 내의 호일(11), 그리고 코팅부(14) 내의 코팅층(13)은 가열 및 인장력에 의하여 각각 다르게 거동한다. 따라서, 배터리 전극(10)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 세 개의 영역(ⓐ영역, ⓑ영역, ⓒ영역)으로 구분된다. 아래에서는 가열에 의하여 배터리 전극(10)의 세 개의 영역에서 받은 열량과, 인장력(F)에 의하여 배터리 전극(10)의 세 개의 영역(ⓐ영역, ⓑ영역, ⓒ영역)에 가해지는 압력을 각각 계산한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템의 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템은 제1온도 센서(22), 제2온도 센서(24), 인장력 센서(26), 제어기(30), 가열 장치(4) 및 압연 장치(6)를 포함한다.
제1온도 센서(22)는 무지부(12)의 설정된 위치에 장착되어 무지부(12)의 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어기(30)에 전송한다.
제2온도 센서(24)는 코팅부(14)의 설정된 위치에 장착되어 코팅부(14)의 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어기(30)에 전송한다.
인장력 센서(26)는 이송 장치(3) 및/또는 전극 권취기(8)에 의하여 배터리 전극(10)에 제2방향(X2)으로 가해지는 인장력(F)을 측정하고, 이에 대한 신호를 제어기(30)에 전송한다. 인장력 센서(26)를 장착하는 대신, 제어기(30)는 인장력(F)을 설정할 수 있는 수단이 구비되고, 설정된 인장력(F)이 제어기(30) 내에 저장될 수도 있다.
제어기(30)는 제1온도 센서(22)로부터 수신한 무지부(12)의 온도에 관한 신호, 제2온도 센서(24)로부터 수신한 코팅부(14)의 온도에 관한 신호, 그리고 인장력 센서(26)로부터 수신한 인장력(F)에 관한 신호 또는 제어기(30)에 저장된 설정된 인장력(F)을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분이 받은 열량을 계산하고, 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 계산할 수 있다. 또한, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분이 받은 열량과, 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량을 계산한다. 더 나아가, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량을 기초로 가열 조건 및/또는 압연 조건을 변경하고, 변경된 가열 조건 및/또는 압연 조건에 따라 가열 장치(4) 및/또는 압연 장치(6)를 제어한다. 이를 위하여, 상기 제어기(30)은 프로그램 명령들을 저장하도록 구성된 메모리와, 본 발명의 실시 예에 따른 방법의 절차들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 된 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 가열 조건은, 이에 한정되지 않지만, 가열 장치(4)의 치수, 배치, 출력(L1, L2, D, O), 및/또는 가열 시간 등일 수 있다. 또한, 압연 조건은, 이에 한정되지 않지만, 인장력(F), 압연에 따른 두께 변화(즉, 압연량), 배터리 전극(10)의 이동 속도(V) 등일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법의 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법은 배터리 전극(10)의 압연 공정 중에 수행된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 압연 공정 시 전극 권출기(2)는 배터리 전극(10) 롤을 풀고, 이송 장치(3)는 배터리 전극(10)을 제2방향(X2)으로 이송시키며, 가열 장치(4)는 배터리 전극(10)의 설정된 부분(예를 들어, 무지부(12) 및 코팅부(14)의 일부)을 가열하고, 압연 장치(6)는 가열된 배터리 전극(10)을 압연하며, 전극 권취기(8)는 압연된 배터리 전극(10)을 권취한다. 이 과정에서 제1온도 센서(22)는 무지부(12)의 온도를 측정하여 제어기(30)에 전송하고, 제2온도 센서(24)는 코팅부(14)의 온도를 측정하여 제어기(30)에 전송한다.
제어기(30)는 무지부(12)의 온도와 코팅부(14)의 온도를 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량을 계산한다(S110). 배터리 전극(10)의 각 부분의 물성 및 치수와, 가열 장치(4)의 치수, 배치, 및/또는 출력(L1, L2, D, O)과, 제1, 2온도 센서(22, 24)의 위치(예를 들어, L3, L4)가 제어기(30)에 미리 저장되어 있으므로, 제어기(30)는 무지부(12)의 온도와 코팅부(14)의 온도를 기초로 가열에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분, 구체적으로 무지부(ⓐ영역), 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역), 코팅부(14) 내의 코팅층(ⓒ영역)이 받은 열량을 계산한다.
또한, 제어기(30)는 인장력(F)과 압연량을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 계산한다(S120). 즉, 배터리 전극(10)의 각 부분의 물성 및 치수와, 인장력(F)과, 압연량이 제어기(30)에 미리 저장되어 있으므로, 제어기(30)는 상기 인장력(F)과 압연량을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분, 구체적으로 무지부(ⓐ영역), 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역), 코팅부(14) 내의 코팅층(ⓒ영역)에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 계산한다.
가열에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분이 받은 열량과, 인장력(F)에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력이 계산되면, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분이 받은 열량과, 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량을 계산한다(S130).
이후, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량의 차이를 계산하고, 상기 차이의 최대값(또는 평균값)이 미리 설정된 차이보다 크면 제어기(30)는 가열 조건 및/또는 압연 조건을 변경한다(S140). 그 후, 제어기(30)는 변경된 가열 조건 및/또는 압연 조건에 따라 가열 장치(4) 및/또는 압연 장치(6)를 제어한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 가열 조건은 가열 장치(4)의 치수, 배치, 출력(L1, L2, D, O), 및/또는 가열 시간 등일 수 있고, 압연 조건은 인장력(F), 압연에 따른 두께 변화(즉, 압연량), 배터리 전극(10)의 이동 속도(V) 등일 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참고로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법을 하나의 예에 따른 배터리 전극의 압연 시스템에 적용한 것을 구체적으로 설명한다. 가열에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분이 받은 열량과, 인장력(F)에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력과, 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 다양한 수치해석방법을 통하여 계산될 수 있다. 이 실시 예에서는 다양한 수치해석방법 중 유한요소법(Finite Element Method)을 사용한 것을 예시한다. 또한, 이 실시 예에서는 가열 장치(4)로 유도 가열 장치가 사용된 것을 예시한다.
도 8은 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 제1방향 거리에 따른 온도를 도시한 그래프이고, 도 9는 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 배터리 전극의 변형을 보인 개략도이며, 도 10은 가열 장치에 의한 배터리 전극의 가열 후 제1방향 거리에 따른 제2방향 변형율을 도시한 그래프이다.
(S110 단계)
배터리 전극(10)이 가열 장치(4)를 지나가면, 가열 장치(4)에 의하여 형성된 자기장에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분은 발열한다. 유도 가열 시, 무지부(ⓐ영역)는 발열하나, 코팅부(14) 내의 코팅층(ⓒ영역)은 발열하지 않고, 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)은 ⓒ영역에 의하여 ⓐ영역의 발열량의 대략 80% 정도만 발열하는 것이 알려졌다. 즉, ⓑ영역의 발열량(q_b)은 다음의 식에 의하여 계산된다.
q_b = 0.80 * q_a
여기서, q_a는 ⓐ영역의 발열량을 나타낸다.
무지부(ⓐ영역)의 발열량(q_a)은 무지부(ⓐ영역)의 가열에 참여하고, 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)에서 발생한 발열량(q_b)은 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)과 코팅부(14) 내의 코팅층(ⓒ영역)의 가열에 참여한다. 따라서, 배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량은 다음의 식들에 의하여 계산된다.
Q_a = q_a * V_a
Q_b = Cp_b * ρ_b * V_b * ΔT_b
Q_c = q_b * V_b - Q_b
여기서, V_a, V_b는 무지부(ⓐ영역)의 체적과 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)의 체적을 나타내고, Cp_b는 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)의 비열을 나타내며, ρ_b는 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)의 밀도를 나타내고, ΔT_b는 가열 전과 가열 후의 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)의 온도 차이를 나타내며, Q_a, Q_b, Q_c는 무지부(ⓐ영역)에서 받은 열량, 코팅부(14) 내의 호일(ⓑ영역)에서 받은 열량, 코팅부(14) 내의 코팅층(ⓒ영역)에서 받은 열량을 나타낸다.
배터리 전극(10)의 각 부분의 물성 및 치수와, 가열 장치(4)의 치수, 배치, 및 가열 시간과, 가열 전과 후의 배터리 전극(10)의 각 부분의 온도, 가열에 의하여 배터리 전극(10)의 각 부분의 발열량 및 받은 열량은 표 2와 같다.
ⓐ영역 ⓑ영역 ⓒ영역
물성 Cp(J/Kg℃) 871 871 326
ρ(kg/m3) 2719 2719 2326
열전도율κ(W/mK) 202.4 202.4 0.867
가열장치 및 배터리 전극 L1, L2(mm) 15.5 35.5 35.5
배터리 전극 두께(um) 12 12 219
D(mm) 20
가열시간(sec) 0.02
온도 유도 가열 전(℃) 26
유도 가열 후(℃) 240 51 51
받은 열량 Q(W) 94.2 25.2 147.4
발열량 q(GW/m3) 25.3 20.3 -
(S120 단계)
배터리 전극(10)은 압연 장치(6)를 통과하며 압연된다. 압연 공정에서 배터리 전극(10)의 각 부분의 연신량은 인장력(F)과 압연량에 관련된다. 인장력(F)과 압연량은 미리 저장되어 있으므로, 제어기(30)는 인장력(F)과 압연량을 기초로 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력을 계산한다. 하나의 예에서, 인장력(F)은 150N이고, 무지부(12)의 두께는 12um이며, 코팅부(14)의 압연 전 두께는 230.8um이고, 코팅부(14)의 압연 후 두께는 165um이다. 이러한 조건 하에서 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력은 표 3과 같다.
배터리 전극의 영역 압력(Mpa)
ⓐ영역 6.03
ⓑ영역 6.10
ⓒ영역 0.86
(S130 단계)
배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량을 계산하면, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분에서 받은 열량을 기초로 열전달 해석을 통해 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 위치에 따른 온도 분포를 계산한다(도 8 참고).
그 후, 제어기(30)는 인장력(F)에 의한 배터리 전극(10)의 각 부분에 제2방향(X2)으로 가해지는 압력과 제1방향(X1)으로 배터리 전극(10)의 위치에 따른 온도 분포를 기초로 열응력 해석을 통하여 배터리 전극(10)의 제1방향(X1)의 각 위치에서 제2방향(X2)으로 연신량을 계산한다(도 9 및 도 10 참고). 특히, 도 10을 참고하면, 무지부(12)의 끝단(제1방향 거리는 0mm임)에서 제2방향(X2)으로 변형율은 약 0.295%로 가장 크고, 무지부(12)와 코팅부(14)의 경계(제1방향 거리는 15.5mm임)에서 제2방향(X2)으로 변형율은 약 0.07%로 급격히 감소하여 무지부(12)와 코팅부(14) 사이의 제2방향(X2)으로 최대 연신 편차는 약 0.225%이다.
(S140 단계)
배터리 전극(10)의 제1방향(X1)의 각 위치에서 제2방향(X2)으로 연신량을 계산되면, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 각 부분의 제2방향(X2)으로 연신량의 차이를 계산하고, 상기 차이의 최대값(이 예에서는 0.225%임)이 미리 설정된 차이보다 크면 제어기(30)는 가열 조건 및/또는 압연 조건을 변경한다. 이러한 목적을 위하여, 가열 조건 또는 압연 조건을 변화시키며 S130 단계 내지 S140 단계를 반복적으로 수행하여 배터리 전극(10)의 제1방향(X1)의 각 위치에서 제2방향(X2)으로 연신량을 미리 계산하고 제어부(30)에 미리 저장된다.
표 4는 가열 조건(예를 들어, 코팅부(14)의 온도)에 따른 배터리 전극(10)의 각 부분의 온도 프로파일, 발열량, 제2방향(X2)으로 연신량, 그리고 무지부(12)와 코팅부(14) 사이의 연신량 차이의 최대값을 보여준다. 여기서, 압연 조건은 변화되지 않으며 코팅부(14)의 온도는 가열 장치(4)의 출력에 대응된다.
코팅부 온도(℃) 온도 프로파일(℃) 발열량(q)(GW/m3) X2방향 연신량(%) 최대 연신량 차이(%)
ⓐ영역 ⓒ영역 ⓐ영역 ⓒ영역 무지부 끝단 경계 코팅부
51 238 54 20.26 25.32 0.295 0.07 0.014 0.225
60 315 65 27.55 34.44 0.394 0.078 0.017 0.316
55 272 59 23.5 29.37 0.339 0.073 0.015 0.266
45 187 48 15.4 19.25 0.229 0.064 0.013 0.165
40 145 42 11.34 14.18 0.174 0.061 0.011 0.113
표 4에서 알 수 있듯이, 코팅부(14)의 온도가 낮을수록 최대 연신량 차이가 줄어드는 것을 알 수 있다. 따라서, 최대 연신량 차이가 미리 설정된 차이보다 크면 제어기(30)는 가열 장치(4)의 출력을 줄일 수 있다. 즉, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 제1방향(X1)의 각 위치에서 제2방향(X2)으로 연신량과, 압연 조건에 기초하여 가열 조건(예를 들어, 가열 장치(4)의 출력)을 변경할 수 있다.
표 5는 압연 조건(예를 들어, 인장력(F))에 따른 배터리 전극(10)의 각 부분의 압력 프로파일, 제2방향(X2)으로 연신량, 그리고 무지부(12)와 코팅부(14) 사이의 연신량 차이의 최대값을 보여준다. 여기서, 가열 조건은 변화되지 않는다.
인장력(N) 압력 프로파일(MPa) X2방향 연신량(%) 최대 연신량 차이(%)
ⓐ영역 ⓑ영역 ⓒ영역 무지부 끝단 경계 코팅부
150 6.03 6.1 0.86 0.295 0.07 0.014 0.225
90 3.62 3.66 0.51 0.288 0.066 0.011 0.222
120 4.82 4.88 0.69 0.291 0.069 0.013 0.222
180 7.23 7.31 1.03 0.298 0.073 0.016 0.225
210 8.44 8.53 1.2 0.301 0.074 0.018 0.227
표 5에서 알 수 있듯이, 인장력(F)이 낮을수록 최대 연신량 차이가 줄어드는 것을 알 수 있다. 따라서, 최대 연신량 차이가 미리 설정된 차이보다 크면 제어기(30)는 인장력(F)을 줄일 수 있다. 즉, 제어기(30)는 배터리 전극(10)의 제1방향(X1)의 각 위치에서 제2방향(X2)으로 연신량과, 가열 조건에 기초하여 압연 조건(예를 들어, 인장력(F))을 변경할 수 있다.
한편, 표 4와 표 5는 가열 조건으로 가열 장치(4)의 출력 및 압연 조건으로 인장력(F)을 변화시키며 최대 연신량 차이를 계산한 것으로, 다른 가열 조건 또는 다른 압연 조건을 변화시키며 최대 연신량 차이를 계산할 수 있다. 또한, 가열 조건과 압연 조건을 모두 변화시키며 최대 연신량 차이를 계산할 수 있다.
그 후, 제어기(30)는 변화된 가열 조건 또는 압연 조건 하에서 압연 시스템(1)이 작동하도록 압연 시스템(1)을 제어한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (12)

  1. 호일과, 상기 호일의 상면과 하면 중 적어도 한 면에 전극 물질이 코팅된 코팅층을 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법에 있어서,
    상기 배터리 전극은 제1방향으로 하나의 단부에 위치하며 코팅층 없이 호일로 구성된 무지부와, 상기 무지부에서 제1방향으로 연장되며 호일과 코팅층으로 구성된 코팅부를 포함하며,
    상기 배터리 전극은 제1방향에 수직인 제2방향으로 인장력을 받아 이동하며 가열 장치에 의하여 무지부와 코팅부의 적어도 일부가 가열된 후 압연 장치에 의하여 압연되고,
    상기 방법은
    제어기에 의하여, 가열에 의하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 각각 계산하는 단계;
    제어기에 의하여, 상기 인장력에 의하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력을 각각 계산하는 단계; 그리고
    제어기에 의하여, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량과, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 단계;
    를 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제어기에 의하여, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 기초로 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포를 계산하는 단계를 더 포함하며,
    배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 단계는 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포와, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 열응력 해석을 통하여 수행되는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    제어기에 의하여, 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 기초로 무지부와 코팅부 사이의 제2방향으로 최대 연신 편차를 계산하는 단계;
    제어기에 의하여, 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 큰지를 판단하는 단계; 그리고
    제어기에 의하여, 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 크다는 판단에 반응하여, 가열 조건 또는 압연 조건을 변경하는 단계;
    를 더 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    제어기에 의하여, 최대 연신 편차와 압연 조건에 기초하여 가열 조건을 변경하는 단계를 더 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    제어기에 의하여, 최대 연신 편차와 가열 조건에 기초하여 압연 조건을 변경하는 단계를 더 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    제어기에 의하여, 최대 연신 편차에 기초하여 가열 조건과 압연 조건을 변경하는 단계를 더 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 방법.
  7. 호일과, 상기 호일의 상면과 하면 중 적어도 한 면에 전극 물질이 코팅된 코팅층을 포함하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템에 있어서,
    상기 배터리 전극은 제1방향으로 하나의 단부에 위치하며 코팅층 없이 호일로 구성된 무지부와, 상기 무지부에서 제1방향으로 연장되며 호일과 코팅층으로 구성된 코팅부를 포함하며,
    상기 시스템은
    상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 인장력을 받아 이동하는 배터리 전극의 무지부와 코팅부의 적어도 일부를 가열하는 가열 장치;
    상기 가열 장치에 의하여 가열된 배터리 전극을 압연하는 압연 장치;
    상기 무지부의 온도를 측정하는 제1온도 센서;
    상기 코팅부의 온도를 측정하는 제2온도 센서; 그리고
    제1온도 센서로부터 무지부의 온도를 수신하고, 제2온도 센서로부터 코팅부의 온도를 수신하며, 가열 장치를 미리 설정된 가열 조건 하에서 작동하도록 제어하고, 압연 장치를 미리 설정된 압연 조건 하에서 작동하도록 제어하는 제어기;
    를 포함하며,
    상기 제어기는 무지부의 온도와 코팅부의 온도에 기초하여 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 각각 계산하고, 인장력을 기초로 상기 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력을 각각 계산하며, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량과, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층이 받은 열량을 기초로 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포를 계산하고, 배터리 전극의 제1방향의 위치에 따른 온도 분포와, 무지부, 상기 코팅부 내의 호일, 상기 코팅부 내의 코팅층에 제2방향으로 가해지는 압력에 기초하여 열응력 해석을 통하여 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 계산하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는 배터리 전극의 제1방향의 각 위치에서 제2방향으로 연신량을 기초로 무지부와 코팅부 사이의 제2방향으로 최대 연신 편차를 계산하고, 최대 연신 편차가 미리 설정된 차이보다 크면 가열 조건 또는 압연 조건을 변경하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 최대 연신 편차와 압연 조건에 기초하여 가열 조건을 변경하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 최대 연신 편차와 가열 조건에 기초하여 압연 조건을 변경하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    제어기는 최대 연신 편차에 기초하여 가열 조건과 압연 조건을 변경하는 배터리 전극의 연신량을 계산하는 시스템.
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