本发明专利技术的用于电极的蛇行校正装置和蛇行校正方法对电极的边缘位置执行反馈控制，使得确定EPS边缘位置值与确定EPS边缘参考值一致，并且对线EPC单元执行反馈控制，以相对于确定EPS边缘参考值和当确定EPS边缘位置值通过反馈控制而随着时间改变以收敛到确定EPS边缘参考值时获得的确定EPS边缘位置值数据来校正电极从线EPC辊转移的方向。极从线EPC辊转移的方向。极从线EPC辊转移的方向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电极的蛇行校正装置和用于电极的蛇行校正方法
[0001]本专利技术涉及一种用于当转移电极时校正蛇行的设备和方法。更特别地，本专利技术涉及一种用于当转移如下电极时校正蛇行的设备和方法，该电极被转移到缠绕芯以通过缠绕在缠绕芯上来形成果冻卷电极组件。
[0002]该申请要求基于在2021年2月26日提交的韩国专利申请第10
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2021
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0026290号和在2021年5月26日提交的韩国专利申请第10
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2021
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0067485号的优先权利益，并且所述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
[0003]随着移动装置、汽车和能量存储装置的领域的技术发展和需求增加，对作为能量源的二次电池的需求正在快速地增加，并且在这些二次电池中，具有高能量密度和放电电压的锂二次电池已经被广泛地研究、被商业化和广泛使用。
[0004]特别地，因为锂二次电池具有3.6V或更高的工作电压(该工作电压是被广泛用作便携式电子装置的电源的镍镉电池或镍氢电池的工作电压的三倍之高)，并且具有高的单位重量能量密度，所以锂二次电池的使用正在快速地增加。
[0005]二次电池还根据具有正电极、负电极和介于正电极和负电极之间的分隔件的结构的电极组件的结构进行分类。其代表性示例包括：果冻卷(缠绕型)电极组件，该果冻卷(缠绕型)电极组件具有长片型正电极和负电极在分隔件介于其间的情况下被缠绕的结构；堆叠型电极组件，在该堆叠型电极组件中，以预定尺寸的单元切割的多个正电极和负电极在分隔件介于其间的情况下被顺序地堆叠；和堆叠/折叠型电极组件，该堆叠/折叠型电极组件具有单元单体(诸如，双单体或全单体)被缠绕的结构，在该单元单体中，预定单元的正电极和负电极在分隔件介于其间的情况下被堆叠。
[0006]在电极组件中，果冻卷电极组件容易制造，并且具有单位重量能量密度高的优点。特别地，具有高能量密度的果冻卷型电极组件可以被嵌入在圆柱形金属罐中以形成圆柱形二次电池，并且这种圆柱形电池被广泛应用在要求应用高容量二次电池的领域诸如电动车辆中。
[0007]图1示出图示电极以辊对辊方式被转移并且被缠绕在缠绕芯上以形成果冻卷电极组件的情形的示意性侧视图和平面视图。如在附图中所示，电极1在经过线边缘位置控制(EPC)单元10之后被转移到输入夹具单元20，并且然后经过最终EPC单元40和最终辊50，并且被缠绕在缠绕芯60上，以形成果冻卷电极组件。具体地，分隔件(未示出)也与诸如正电极和负电极的电极一起地转移并且被缠绕在缠绕芯上，以形成果冻卷电极组件。
[0008]当电极1被转移到缠绕芯60时，理想地，电极1笔直地前进从而匹配设定的边缘参考值。然而，在实践中，当电极被转移时，不可避免地发生电极超过设定的边缘参考值地行进的蛇行行进。相应地，为了校正蛇行行进，线EPC单元10和最终EPC单元40中的每一个中的控制单元控制电极的边缘位置。线EPC单元10和最终EPC单元40分别包括：传感器(即，线边缘位置传感器(EPS)12和确定EPS 42)，该传感器被配置成感测电极的边缘位置；EPC辊(即，
线EPC辊11和最终EPC辊41)，该EPC辊被配置成夹持并且移动电极；和控制器16和46，该控制器16和46被配置成控制EPC辊。当由每一个传感器(EPS)感测到的电极的边缘位置不同于设定的参考边缘位置时，控制器16和46分别地控制EPC辊11和41以调节电极的边缘位置，使得边缘位置匹配参考边缘位置。例如，通过用辊夹持电极并且使电极在被安设成与电极的转移方向(X方向)交叉的EPC辊(例如，轧辊)的轴向方向(Y方向)上移动来调节电极的边缘位置。
[0009]图1(b)和图2是图示由上文描述的EPC辊来调节电极的边缘位置的情形的示意性立体图。例如，线EPC辊11和最终EPC辊41的上辊轴11a和下辊轴41a分别被机械地连接到马达15和45，并且控制器16和46驱动马达15和45以在电极的转移方向(X方向)上向左和向右分别地竖直移动上辊轴11a和下辊轴41a，由此调节电极的边缘位置。在图2中所图示的示例中，上辊轴11a和下辊轴41a分别被联接到公共托架13和43，并且托架分别地通过轴14和44连接到马达15和45。当马达15和45被驱动以旋转时，轴14和44(该轴14和44例如是滚珠螺杆)向前和向后移动，以分别地在Y方向上移动托架13和43以及被连接到托架的上辊轴11a和下辊轴41a，使得与上辊和下辊接合的电极在Y方向上移动。在所图示的实施例中，上辊轴和下辊轴分别被连接到公共托架和马达，但是上辊轴和下辊轴中的每一个可以被连接到单独的托架和马达来驱动。另外，当然，辊轴可以由未在图2中示出的另一种类型的线性移动机构来移动。
[0010]然而，在传统的电极蛇行校正设备中，因为在线EPC单元10和最终EPC单元40中的每一个中调节电极的边缘位置，所以这两个EPC单元以不彼此联结的方式被控制，或者线EPC单元10未在至少考虑到作为用于在缠绕芯之前最终调节边缘位置的机构的最终EPC单元40中的边缘位置的情况下被适当地控制。结果，即使当在最终EPC单元40中执行反馈控制以使电极的边缘位置匹配作为参考边缘位置的确定EPS边缘参考值时，在最终EPC单元40中也不可避免地产生电极的蛇行。
[0011]图3是图示传统的电极蛇行校正设备和方法的示意性视图，并且图4是图示在最终EPC单元中调节电极的边缘位置的状态的示意性视图。
[0012]如在图3中所示，从线EPC辊11转移到输入夹具辊21的电极1朝向缠绕芯60前进，经过最终辊50，并且被缠绕在缠绕芯60上，以与分隔件一起形成果冻卷电极组件。在缠绕在缠绕芯60上时，电极的输入侧端被切割器30切割，并且该切割端也被缠绕在缠绕芯60上，以形成果冻卷电极组件。
[0013]传统的电极蛇行校正设备在输入夹具辊21的前方包括线EPC单元10，并且电极的边缘位置由线EPC单元10的线EPC辊11调节。另外，最终EPC单元40被设置在最终辊50的前方，以最终校正电极的蛇行行进。
[0014]即，电极的边缘位置由线EPC单元10控制，并且线EPC单元10的线EPC辊11的位置被设定为具有参考校正值(线EPC校正值B)，该参考校正值(线EPC校正值B)由例如作为线EPC辊11的控制单元的控制器16校正到预定辊位置。
[0015]接着，最终EPC单元40使用安设在缠绕芯60之前的预定位置Q(例如，以大约100mm与缠绕芯间隔开的位置)处的确定EPS 42来测量电极1的边缘位置。电极1的边缘位置被称作确定EPS边缘位置值。确定EPS 42可以是以非接触方式测量电极的边缘位置的传感器，诸如直通光束传感器(through
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beam sensor)。当确定EPS边缘位置值不同于设定的确定EPS
边缘参考值A时，作为控制单元的控制器46通过使用设置在最终EPC单元中的EPC辊41在电极的宽度方向(Y方向)上移动电极并且执行反馈控制以使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校正电极的蛇行的设备，所述电极以辊对辊方式转移以通过缠绕在缠绕芯上来形成果冻卷电极组件，所述设备包括：线边缘位置控制(EPC)单元，所述线边缘位置控制(EPC)单元包括线EPC辊，所述线EPC辊被配置成将所述电极转移到所述缠绕芯并且调节所述电极的边缘位置；最终EPC单元，所述最终EPC单元包括确定边缘位置传感器(EPS)和最终EPC辊，所述确定边缘位置传感器(EPS)被配置成测量从所述线EPC辊转移的所述电极的边缘位置作为确定EPS边缘位置值，所述最终EPC辊被配置成调节所述电极的边缘位置，使得所述边缘位置匹配确定EPS边缘参考值；和控制单元，所述控制单元被配置成控制所述线EPC单元和所述最终EPC单元，其中，所述控制单元对所述电极的边缘位置进行反馈控制，使得所述确定EPS边缘位置值匹配所述确定EPS边缘参考值，并且所述控制单元对所述线EPC单元进行反馈控制，使得通过将有关当所述确定EPS边缘位置值通过所述反馈控制而随着时间改变以收敛到所述确定EPS边缘参考值时的所述确定EPS边缘位置值的多条数据与所述确定EPS边缘参考值进行比较，来校正所述电极从所述线EPC辊转移的方向。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述最终EPC辊以预定间隔被置放在所述确定EPS的安设位置的前方的位置处。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元包括：第一控制单元，所述第一控制单元被配置成通过调节所述最终EPC辊来对所述电极的边缘位置进行反馈控制，使得所述确定EPS边缘位置值匹配所述确定EPS边缘参考值；和第二控制单元，所述第二控制单元被配置成对所述线EPC单元进行反馈控制，使得通过将有关当所述确定EPS边缘位置值通过所述第一控制单元的反馈控制而随着时间改变以收敛到所述确定EPS边缘参考值时的所述确定EPS边缘位置值的多条数据与所述确定EPS边缘参考值进行比较，来校正所述电极从所述线EPC辊转移的方向。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述控制单元进一步包括第三控制单元，所述第三控制单元被配置成通过经由所述第二控制单元的反馈控制调节所述线EPC辊的位置来控制所述电极的边缘位置。5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括输入夹具单元，所述输入夹具单元被安设在所述线EPC单元和所述最终EPC单元之间，并且被配置成从所述线EPC辊接收所述电极并且将所述电极输入到所述最终EPC单元。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元通过将有关以预定时间间隔以预定次数测量直至所述确定EPS边缘位置值收敛到所述确定EPS边缘参考值的所述确定EPS边缘位置值的多条数据中的在中间和稍后的测量中测量出的数据值与所述确定EPS边缘参考值进行比较来对所述线EPC单元进行反馈控制。7.根据权利要求6所述的设备，其中，通过将在有关在所述中间和稍后的测量中的所述确定EPS边缘位置值的所述多条数据中的每一条数据与所述确定EPS边缘参考值之间的差值求平均值而获得的值被定义为用于所述线EPC单元的反馈控制的逻辑值，并且当所述电极被输入预定次数时，所述控制单元计算通过将每一个电极的所述逻辑值求平均值而获得的值作为所述线EPC单元的线EPC辊校正值，并且执行反馈控制，使得对于每预定电极输入次数，与所述校正值一样大地校正所述线EPC辊的位置。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述线EPC辊具有被校正到预定辊位置的参考校正值，并且所述控制单元执行反馈控制，以与所述校正值...
【专利技术属性】
技术研发人员：金东煜，崔乘熏，金，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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