KR101556900B1 - 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비 - Google Patents

이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비에 관한 것으로, 본 발명은 직선 형태의 제1 챔버부와 제1 챔버부와 나란하게 위치하는 제2 챔버부와, 제1,2 챔버부의 한쪽을 서로 연결하는 제3 챔버부를 포함하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부를 가열시키는 가열유닛; 상기 공정챔버 내부에 진공을 작용시키는 챔버진공발생유닛; 상기 공정챔버의 제1 챔버부에 연통되게 구비되는 로딩챔버; 상기 제1 챔버부와 로딩챔버 사이에 구비되어 제1 챔버부와 로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제1 개폐유닛; 상기 공정챔버의 제2 챔버부에 연통되게 구비되는 언로딩챔버; 상기 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이에 구비되어 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제2 개폐유닛; 상기 로딩챔버로 매거진을 유입시켜 상기 제1 챔버부로 상기 매거진을 로딩시키는 로딩유닛; 상기 제2 챔버부의 매거진을 상기 언로딩챔버를 통해 언로딩하는 언로딩유닛; 상기 공정챔버 내부에 구비되며, 상기 제1 챔버부로 로딩된 매거진을 제3 챔버부를 거쳐 제2 챔버부로 이동시키는 컨베이어유닛; 상기 챔버진공발생유닛에서 발생되는 진공을 선택적으로 로딩챔버와 언로딩챔버에 작용시키는 바이패스유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 이차전지 전극체를 결정화 및 건조시키는 장비의 효율을 높이게 된다.

Description

이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비{APPARATUS FOR DRYING AND GETTERING POLE PLATES FOR A SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비에 관한 것이다.
최근 휴대용 단말기, 노트북 컴퓨터 등의 전자기기의 보급 확대와 함께 전자기기의 작동 전원으로서 이차전지에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 이차전지의 일예로, 이차전지는 음극판과, 양극판과, 음극판과 양극판 사이에 위치하는 분리막(separator)을 포함한다. 이하, 음극판과 양극판을 전극체라 한다. 전극체를 제조하는 공정 중의 일예로, 전극체는 알루미늄 또는 구리 시트, 메시, 필름, 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 코팅한 후 결정화 및 건조시키는 공정을 포함한다. 이와 같은 공정은 설정된 온도와 가스분위기를 유지시키는 장비(또는 장치)에서 진행된다.
대한민국 공개특허 제2009-0109058호(2009. 10, 19. 공개일)(선행기술 1이라 함)에는 기판처리장치가 개시되어 있다. 선행기술 1에는 반응용기와 반응용기 외부에 구비된 히터와 반응용기에 반응가스를 공급하는 공급라인을 포함한다. 이와 같은 선행기술 1은 다수 장의 기판이 적재된 보트가 반응용기 내부에 삽입된 후 반응용기 내부를 설정 온도로 가열되면서 반응가스가 주입되어 기판 가스 처리가 완료되면 반응용기의 셔터를 오픈한 후 보트를 꺼내고 다시 보트에 기판들을 적재한 후 반응용기에 삽입하여 기판 가스 처리를 하게 된다. 그러나, 선행기술 1은 반응용기 내부를 가열하여 보트에 적재된 기판의 가스 처리가 완료되면 반응용기를 오픈시켜 보트를 꺼내고 다시 새로 기판들이 적재된 보트를 반응용기 내부에 삽입하여 가열하게 되므로 에너지 손실이 많을 뿐만 아니라 반응용기 내부를 가열하는 시간이 많이 소요되어 장비의 효율이 떨어지게 된다.
본 발명의 목적은 이차전지 전극체들을 결정화 및 건조시키는 공정 효율을 높이고 열손실을 최소화하는 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비를 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 직선 형태의 제1 챔버부와 제1 챔버부와 나란하게 위치하는 제2 챔버부와, 제1,2 챔버부의 한쪽을 서로 연결하는 제3 챔버부를 포함하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부를 가열시키는 가열유닛; 상기 공정챔버 내부에 진공을 작용시키는 챔버진공발생유닛; 상기 공정챔버의 제1 챔버부에 연통되게 구비되는 로딩챔버; 상기 제1 챔버부와 로딩챔버 사이에 구비되어 제1 챔버부와 로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제1 개폐유닛; 상기 공정챔버의 제2 챔버부에 연통되게 구비되는 언로딩챔버; 상기 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이에 구비되어 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제2 개폐유닛; 상기 로딩챔버로 매거진을 유입시켜 상기 제1 챔버부로 상기 매거진을 로딩시키는 로딩유닛; 상기 제2 챔버부의 매거진을 상기 언로딩챔버를 통해 언로딩하는 언로딩유닛; 상기 공정챔버 내부에 구비되며, 상기 제1 챔버부로 로딩된 매거진을 제3 챔버부를 거쳐 제2 챔버부로 이동시키는 컨베이어유닛; 상기 챔버진공발생유닛에서 발생되는 진공을 선택적으로 로딩챔버와 언로딩챔버에 작용시키는 바이패스유닛;을 포함하는 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비가 제공된다.
상기 공정챔버 내부의 온도는 150 ~ 170도이고, 질소가스가 채워진 것이 바람직하다.
상기 챔버진공발생유닛은 진공을 발생시키는 진공발생기와, 상기 진공발생기에 연결되는 메인관과, 상기 메인관과 상기 공정챔버의 제1,2,3 챔버부를 연결하는 분지관들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 분지관들은 상기 제1 챔버부와 제2 챔버부를 연결하는 제1 분지관과, 상기 제1 분지관과 상기 제3 챔버부를 연결하는 제2 분지관을 포함하며, 상기 제2 분지관은 상기 메인관과 연결되는 것이 바람직하다.
상기 컨베이어유닛은 상기 공정챔버의 제1 챔버부에 구비되는 제1 컨베이어와, 제2 챔버부에 구비되는 제2 컨베이어와, 제3 챔버부에 구비되는 제3 컨베이어를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 바이패스유닛은 상기 로딩챔버와 챔버진공발생유닛을 연결하는 로딩측 바이패스관과, 상기 로딩측 바이패스관에 구비되어 로딩측 바이패스관의 유로를 개폐하는 로딩측 개폐밸브와, 상기 언로딩챔버와 챔버진공발생유닛을 연결하는 언로딩측 바이패스관과, 상기 언로딩측 바이패스관에 구비되어 언로딩측 바이패스관의 유로를 개폐하는 언로딩측 개폐밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 공정챔버에 이차전지 전극체들에 놓여진 매거진을 로딩할 때 로딩챔버를 진공상태로 만든 다음 공정챔버와 로딩챔버를 연통시켜 매거진을 공정챔버 내부로 로딩시키고, 공정챔버 내부에서 공정이 끝난 이차전지 전극체들이 놓여진 매거진을 언로딩할 때 언로딩챔버를 진공상태로 만든 다음 공정챔버와 언로딩챔버를 연통시켜 공정챔버의 매거진을 언로딩하게 되므로 매거진을 공정챔버에 로딩 및 언로딩할 때 공정챔버 내부의 진공상태가 유지될 뿐만 아니라 온도 변화가 적게 된다. 따라서, 매거진을 공정챔버 내부에 로딩 및 언로딩하는 과정에서도 공정챔버 내부에서 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 공정이 지속적으로 이루어지게 되어 장비의 공정 효율을 높이게 되며, 또한 공정챔버의 열변화가 최소화되므로 열손실을 감소시키게 된다.
또한, 본 발명은 공정챔버가 제1,2,3 챔버부로 이루어져 디귿자 형상으로 형성되고 제1 챔버부의 한쪽에 로딩챔버가 구비되고 제2 챔버부의 한쪽에 언로딩챔버가 구비되므로 구성이 컴팩트하여 장비 설치 공간을 적게 차지하게 되어 장비의 설치가 자유롭게 된다. 또한, 챔버진공발생유닛과 바이패스유닛이 공정챔버의 제1,2,3 챔버부의 사이에 위치하게 되어 장비의 구성이 더욱 컴팩트하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 평단면도,
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 구성하는 가열유닛의 단위 히터를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 구성하는 가열유닛과 열반사판과 열분산판의 일부분을 도시한 단면도.
이하, 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 평단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 정단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예를 도시한 측단면도이다.
도 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 일실시예는 공정챔버(100), 가열유닛(200), 챔버진공발생유닛(300), 로딩챔버(400), 제1 개폐유닛(D1), 언로딩챔버(500), 제2 개폐유닛(D2), 로딩유닛(600), 언로딩유닛(700), 컨베이어유닛(800), 바이패스유닛(900)을 포함한다.
공정챔버(100)의 일예로, 공정챔버(100)는 직선 형태의 제1 챔버부(110)와, 제1 챔버부(110)와 나란하게 위치하는 제2 챔버부(120)와, 제1,2 챔버부(110)(120)를 한쪽을 서로 연결하는 제3 챔버부(130)를 포함한다. 즉, 공정챔버(100)는 디귿자 형상으로 형성됨이 바람직하다. 제1,2,3 챔버부(110)(120)(130)는 서로 연통된다. 공정챔버(100)의 제1,2,3 챔버부(110)(120)(130)의 단면 형상은 각각 설정된 두께를 갖는 사각 형상인 것이 바람직하다. 제1 챔버부(110)의 한쪽벽에 매거진이 유입되는 유입측 게이트(111)가 구비된다. 유입측 게이트(111)가 구비된 벽은 제1 챔버부(110)와 제3 챔버부(130)가 연결되는 쪽의 반대편 벽이다. 제2 챔버부(120)의 한쪽벽에 매거진이 유출되는 유출측 게이트(121)가 구비된다. 유출측 게이트(121)가 구비된 벽은 제2 챔버부(120)와 제3 챔버부(130)가 연결되는 쪽의 반대편 벽이다. 공정챔버(100)의 재질은 스테인레스강인 것이 바람직하다. 공정챔버(100)의 형상은 다양하게 구현될 수 있다.
공정챔버(100)는 베이스 프레임(10)에 설치되는 것이 바람직하다.
가열유닛(200)은 공정챔버(100) 내부를 가열시킨다. 가열유닛(200)에 의해 가열되는 공정챔버(100)의 내부 온도는 150 ~ 170도인 것이 바람직하다. 가열유닛(200)은 다수 개의 단위 히터들을 포함하며, 단위 히터는, 도 4에 도시한 바와 같이, 다수 회 절곡된 봉 형상으로 형성됨이 바람직하다. 단위 히터(210)들은 공정챔버(100)의 내측면 전체에 걸쳐 구비되되, 평면을 이루도록 배열된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 단위 히터(210)들과 공정챔버(100)의 내측면 사이에 열반사판(220)이 구비됨이 바람직하다. 열반사판(220)은 단위 히터(210)들에서 발생되는 열을 공정챔버(100) 내부로 반사시킨다. 단위 히터(210)들 옆에 열분산판(230)이 구비됨이 바람직하다. 열분산판(230)은 단위 히터(210)들을 기준으로 열반사판(220)의 반대편에 위치한다. 즉, 열반사판(220)과 열분산판(230) 사이에 단위 히터(210)들이 위치하게 된다. 열분산판(230)은 단위 히터(210)들에서 발생되는 열을 공정챔버(100) 내부로 분산시킨다.
챔버진공발생유닛(300)은 진공을 발생시키는 진공발생기(310)와, 진공발생기(310)에 연결되는 메인관(320)과, 메인관(320)과 공정챔버(100)의 제1,2,3 챔버부(110)(120)(130)를 연결하는 분지관들을 포함한다. 분지관들은 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110)와 제2 챔버부(120)를 연결하는 제1 분지관(330)과, 제1 분지관(330)과 공정챔버(100)의 제3 챔버부(130)를 연결하는 제2 분지관(340)을 포함하며, 제2 분지관(340)은 메인관(320)과 연결된다. 제1 분지관(330)의 한쪽 단부는 제1 챔버부(110)의 내부와 연통되도록 측면에 연결되고 다른 한쪽 단부는 제2 챔버부(120)의 내부와 연통되도록 측면에 연결됨이 바람직하다. 메인관(320)의 한쪽 단부는 진공발생기(310)와 연결되고 다른 한쪽 단부는 제2 분지관(340)에 연결된다. 진공발생기(310)에서 발생되는 진공은 메인관(320)과 분지관을 통해 공정챔버(100) 내부에 작용하여 공정챔버(100) 내부를 진공 상태로 유지시킨다.
로딩챔버(400)는 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110)에 연통되게 제1 챔버부(110)의 옆에 구비된다. 로딩챔버(400)는 육면체 형상으로 형성됨이 바람직하고, 그 한쪽벽에 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)와 연통되는 측면 게이트(411)가 구비된다. 로딩챔버(400)의 일측에 퍼지관(미도시)이 연결되고 퍼지관에 개폐밸브(미도시)가 구비됨이 바람직하다.
제1 개폐유닛(D1)은 제1 챔버부(110)와 로딩챔버(400) 사이에 구비되어 제1 챔버부(110)와 로딩챔버(400) 사이의 통로를 개폐시킨다. 즉, 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)가 구비된 벽과 로딩챔버(400)의 측면 게이트(411)가 구비된 벽 사이에 구비되어 유입측 게이트(111)와 측면 게이트(411)를 연통시키거나 차단시킨다. 제1 개폐유닛(D1)의 일예로, 제1 개폐유닛(D1)은 제1 챔버부(110)와 로딩챔버(400) 사이에 직선 움직임 가능하게 구비되는 도어(20)와, 도어(20)를 직선 왕복 운동시키는 도어구동유닛(30)을 포함한다. 도어(20)가 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)와 로딩챔버(400)의 측면 게이트(411)로 이루어진 통로를 막은 상태에서 도어(20)는 제1 챔버부(110)와 로딩챔버(400)를 각각 밀폐시킨다.
언로딩챔버(500)는 공정챔버(100)의 제2 챔버부(120)에 연통되게 제2 챔버부(120)의 옆에 구비된다. 언로딩챔버(500)는 육면체 형상으로 형성됨이 바람직하고, 그 한쪽벽에 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)와 연통되는 측면 게이트(511)가 구비된다. 언로딩챔버(500)의 일측에 퍼지관(미도시)이 연결되고 퍼지관에 개폐밸브(미도시)가 구비됨이 바람직하다. 또한, 언로딩챔버(500)에 질소가스를 주입시키는 질소공급관(미도시)이 연결되고 그 질소공급관에 개폐밸브(미도시)가 구비됨이 바람직하다.
제2 개폐유닛(D2)은 제2 챔버부(120)와 언로딩챔버(500) 사이에 구비되어 제2 챔버부(120)와 언로딩챔버(500) 사이의 통로를 개폐시킨다. 즉, 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)가 구비된 벽과 언로딩챔버(500)의 측면 게이트(511)가 구비된 벽 사이에 구비되어 유출측 게이트(121)와 측면 게이트(511)를 연통시키거나 차단시킨다. 제2 개폐유닛(D2)의 일예로, 제2 개폐유닛(D2)은 제2 챔버부(120)와 언로딩챔버(500) 사이에 직선 움직임 가능하게 구비되는 도어(20)와, 도어(20)를 직선 왕복 운동시키는 도어구동유닛(30)을 포함한다. 제2 개폐유닛(D2)의 도어(20)가 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)와 언로딩챔버(500)의 측면 게이트(411)로 이루어진 통로를 막은 상태에서 제2 개폐유닛(D2)의 도어(20)는 제2 챔버부(120)와 언로딩챔버(500)를 각각 밀폐시킨다.
로딩유닛(600)은 로딩챔버(400)로 매거진을 유입시켜 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110)로 매거진을 로딩시킨다. 로딩유닛(600)의 일예로, 로딩유닛(600)은 로딩챔버(400)의 아래쪽에 구비되어 상하로 움직이면서 매거진을 로딩챔버(400) 내부로 유입시키는 매거진상하구동유닛(610)과, 로딩챔버(400) 내부로 유입된 매거진을 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110) 내부로 밀어넣는 매거진수평구동유닛(620)을 포함한다. 로딩챔버(400)의 하면벽에 하면 게이트(412)가 구비되고 하면벽에 하면 게이트(412)를 개폐하는 제3 개폐유닛(D3)이 구비된다. 제3 개폐유닛(D3)은 하면 게이트(412)를 개폐하는 하면도어(410)와 하면도어(410)를 직선 왕복 구동시키는 도어구동유닛(420)을 포함한다. 매거진상하구동유닛(610)에 매거진이 놓여진 상태에서 제3 개폐유닛(D3)의 하면도어(410)가 로딩챔버(400)의 하면 게이트(412)를 오픈시키면 매거진상하구동유닛(610)이 위로 움직여 매거진을 로딩챔버(400) 내부에 위치시킨다. 그리고 매거진수평구동유닛(620)이 수평 왕복 운동하면서 매거진상하구동유닛(610)에 놓여진 매거진을 밀어 로딩챔버(400)의 측면 게이트(411)와 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)를 통해 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110) 내부에 위치시키게 된다.
언로딩유닛(700)은 공정챔버(100)의 제2 챔버부(120)의 매거진을 언로딩챔버(500)를 통해 언로딩시킨다. 언로딩유닛(700)의 일예로, 언로딩유닛(700)은 언로딩챔버(500)의 아래쪽에 구비되어 상하로 움직이면서 매거진을 상하로 이동시키는 매거진상하구동유닛(710)과, 수평 왕복 운동하면서 제2 챔버부(120)의 내부에 위치한 매거진을 매거진상하구동유닛(710)으로 이동시키는 매거진수평구동유닛(720)을 포함한다. 언로딩챔버(500)의 하면벽에 하면 게이트(미도시)가 구비되고 하면벽에 하면 게이트를 개폐하는 제4 개폐유닛(D4)이 구비된다. 제4 개폐유닛(D4)은 하면 게이트를 개폐하는 하면도어(510)와 하면도어(510)를 직선 왕복 구동시키는 도어구동유닛(520)을 포함한다. 제4 개폐유닛(D4)의 하면도어(510)가 언로딩챔버(500)의 하면 게이트를 오픈시킨 상태에서 매거진상하구동유닛(710)이 상측으로 이동하여 상부가 언로딩챔버(500) 내부에 위치하게 되면 매거진수평구동유닛(720)이 수평 왕복 운동하면서 제2 챔버부(120) 내부에 위치한 매거진을 유출측 게이트(121)와 측면 게이트(511)를 통해 빼내어 매거진상하구동유닛(710)의 상면에 위치시킨다. 매거진상하구동유닛(710)은 아래로 움직이면서 매거진을 언로딩챔버(500) 외부로 이동시킨다.
컨베이어유닛(800)은 공정챔버(100) 내부에 구비되며, 제1 챔버부(110)로 로딩된 매거진을 제3 챔버부(130)를 거쳐 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)로 이동시킨다. 컨베이어유닛(800)의 일예로, 컨베이어유닛(800)은 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110)에 구비되는 제1 컨베이어(810)와, 제2 챔버부(120)에 구비되는 제2 컨베이어(820)와, 제3 챔버부(130)에 구비되는 제3 컨베이어(830)를 포함한다. 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)를 통해 매거진이 유입되어 제1 컨베이어(810)에 로딩되면 제1 컨베이어(810)를 따라 이동하면서 제1 챔버부(110)를 통과하여 제3 컨베이어(830)로 전달되고 제3 컨베이어(830)로 전달된 매거진은 제3 컨베이어(830)를 통해 제3 챔버부(130)를 통과하여 제2 컨베이어(820)에 전달된다. 제2 컨베이어(820)로 전달된 매거진은 제2 컨베이어(820)를 따라 이동하면서 제2 챔버부(120)를 통과하여 유출측 게이트(121)에 위치하게 된다.
바이패스유닛(900)은 챔버진공발생유닛(300)에서 발생되는 진공을 선택적으로 로딩챔버(400)와 언로딩챔버(500)에 작용시킨다. 바이패스유닛(900)의 일예로, 바이패스유닛(900)은 로딩챔버(400)와 챔버진공발생유닛(300)을 연결하는 로딩측 바이패스관(910)과, 로딩측 바이패스관(910)에 구비되어 로딩측 바이패스관(910)의 유로를 개폐하는 로딩측 개폐밸브(920)와, 언로딩챔버(500)와 챔버진공발생유닛(300)을 연결하는 언로딩측 바이패스관(930)과, 언로딩측 바이패스관(930)에 구비되어 언로딩측 바이패스관(930)의 유로를 개폐하는 언로딩측 개폐밸브(940)를 포함한다. 로딩측 바이패스관(910)의 한쪽은 제1 분지관(330)에 연결되고 다른 한쪽은 로딩챔버(400)의 측벽에 연결되는 것이 바람직하다. 언로딩측 바이패스관(930)의 한쪽은 제1 분지관(330)에 연결되고 다른 한쪽은 언로딩챔버(500)의 측벽에 연결되는 것이 바람직하다. 로딩측 개폐밸브(920)를 열게 되면 챔버진공발생유닛(300)의 진공이 로딩측 바이패스관(910)을 통해 로딩챔버(400)에 작용하게 되고, 언로딩측 개폐밸브(940)를 열게 되면 챔버진공발생유닛(300)의 진공이 언로딩측 바이패스관(930)을 통해 언로딩챔버(500)에 작용하게 된다.
공정챔버(100)에 질소가스를 공급하는 질소공급유닛(미도시)이 연결됨이 바람직하다.
공정챔버(100)의 내부의 온도는 150 ~ 170도이고, 공정챔버(100)에 질소가스가 주입된다.
이하, 본 발명에 따른 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
작동의 일예로, 먼저, 제1,2 개폐유닛들(D1)(D2)이 각각 공정챔버(100)의 제1 챔버부 유입측 게이트(111)와 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)를 닫은 상태에서 챔버진공발생유닛(300)의 작동으로 공정챔버(100) 내부에 버큠을 작용시켜 공정챔버(100) 내부를 진공상태로 유지시킨다. 이와 함께, 가열유닛(200)이 작동하여 공정챔버(100) 내부를 가열시킨다. 이때, 공정챔버(100) 내부의 온도는 160도 상태로 유지되도록 가열하며, 질소 분위기로 유지시킨다. 로딩유닛(600)의 매거진상하구동유닛(610)에 이차전지 전극체들이 놓여진 매거진을 위치시키고 제3 개폐유닛(D3)으로 로딩챔버(400)의 하면 게이트(411)를 오픈(open)시킨 후 매거진상하구동유닛(610)이 매거진을 로딩챔버(400) 내부로 이동시킨다. 로딩유닛(600)의 매거진수평구동유닛(620)이 매거진을 픽업한 상태에서 매거진상하구동유닛(610)이 아래로 이동한 후 제3 개폐유닛(D3)으로 로딩챔버(400)의 하면 게이트(412)를 클로우즈(close)시킨다.
그리고 바이패스유닛(900)의 로딩측 개폐밸브(920)를 열어 버큠을 로딩챔버(400) 내부에 작용시켜 로딩챔버(400) 내부를 진공상태로 만들고, 제1 개폐유닛(D1)으로 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)를 오픈시킨다. 이때, 제1 챔버부(110)와 로딩챔버(400) 내부는 각각 같은 진공상태이다. 로딩유닛(600)의 매거진수평구동유닛(620)이 매거진을 제1 챔버부(110)의 제1 컨베이어(810)에 위치시키고 원위치로 이동한 후 제1 개폐유닛(D1)으로 제1 챔버부(110)의 유입측 게이트(111)를 클로우즈시킨다. 그리고 로딩측 개폐밸브(920)를 닫아 로딩챔버(400)로 버큠이 작용하는 것을 차단시키고 제3 개폐밸브(D3)로 로딩챔버(400)의 하면 게이트(411)를 오픈시킨 후, 위와 같은 과정으로 매거진을 공정챔버(100)의 제1 챔버부(110)로 공급한다.
제1 컨베이어(810)에 놓여진 매거진은 제1,3,2 컨베이어로 구성된 컨베이어유닛(800)을 따라 이동하면서 제1,3,2 챔버부들(110)(120)(130)을 거치면서 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121) 앞에 위치하게 된다. 매거진이, 160도 내외의 온도와 질소 분위기의 조건인 공정챔버(100) 내부를 거치면서 매거진에 놓여진 이차전지 전극체들의 결정화 및 건조가 이루어지게 된다.
공정챔버 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121) 앞에 매거진이 위치하게 되면 바이패스유닛(900)의 언로딩측 개폐밸브(940)를 열어 버큠을 언로딩챔버(500) 내부에 작용시켜 언로딩챔버(500) 내부를 진공상태로 만든다. 그리고 제2 개폐유닛(D2)으로 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121)를 오픈시킨다. 이때, 제2 챔버부(120)와 언로딩챔버(500) 내부는 각각 진공상태이다. 언로딩유닛(700)의 매거진수평구동유닛(720)이 제2 챔버부(120)의 유출측 게이트(121) 앞에 위치한 매거진을 픽업하여 언로딩챔버(500) 내부로 이동시킨 후 제2 개폐유닛(D2)으로 유출측 게이트(121)를 클로우즈시킨다. 그리고 언로딩측 개폐밸브(940)를 닫아 언로딩챔버(500)로 버큠이 작용하는 것을 차단시키고 퍼지관을 오픈시킴과 아울러 질소 가스를 주입하면서 언로딩챔버 내부를 대기압 상태로 만든 후 제4 개폐유닛(D4)으로 언로딩챔버(500)의 하측 게이트를 오픈시킨다. 언로딩유닛(700)의 매거진상하구동유닛(710)이 위로 이동하여 언로딩유닛(700)의 매거진수평구동유닛(720)으로부터 매거진을 받아 아래로 이동한 후 제4 개폐유닛(D4)으로 언로딩챔버(500)의 하측 게이트를 클로우즈시킨다. 위와 같은 과정으로, 결정화 및 건조된 이차전지 전극체 들이 놓여진 매거진을 공정챔버(100)의 제2 챔버부(120)로부터 유출시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 공정챔버(100)에 매거진을 로딩할 때 로딩챔버(400)를 진공상태로 만든 다음 공정챔버(100)와 로딩챔버(400)를 연통시켜 매거진을 공정챔버(100) 내부로 로딩시키고, 공정챔버(100) 내부에서 공정이 끝난 이차전지 전극체들이 놓여진 매거진을 언로딩할 때 언로딩챔버(500)를 진공상태로 만든 다음 공정챔버(100)와 언로딩챔버(500)를 연통시켜 공정챔버(100)의 매거진을 언로딩하게 되므로 매거진을 공정챔버(100)에 로딩 및 언로딩할 때 공정챔버(100) 내부의 진공상태가 유지될 뿐만 아니라 온도 변화가 적게 된다. 따라서, 매거진을 공정챔버(100) 내부에 로딩 및 언로딩하는 과정에서도 공정챔버(100) 내부에서 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 공정이 지속적으로 이루어지게 되어 장비의 공정 효율을 높이게 되며, 또한 공정챔버의 열변화가 최소화되므로 열손실을 감소시키게 된다.
또한, 본 발명은 공정챔버(100)가 제1,2,3 챔버부(110)(120)(130)로 이루어져 디귿자 형상으로 형성되고 제1 챔버부(110)의 한쪽에 로딩챔버(400)가 구비되고 제2 챔버부(120)의 한쪽에 언로딩챔버(500)가 구비되므로 구성이 컴팩트하여 장비 설치 공간을 적게 차지하게 되어 장비의 설치가 자유롭게 된다. 또한, 챔버진공발생유닛(300)과 바이패스유닛(900)이 공정챔버(100)의 제1,2,3 챔버부(110)(120)(130)의 사이에 위치하게 되어 장비의 구성이 더욱 컴팩트하게 된다.
100; 공정챔버 200; 가열유닛
300; 챔버진공발생유닛 400; 로딩챔버
500; 언로딩챔버 600; 로딩유닛
700; 언로딩유닛 800; 컨베이어유닛
900; 바이패스유닛

Claims (6)

  1. 직선 형태의 제1 챔버부와, 상기 제1 챔버부와 나란하게 위치하며 직선 형태로 형성되는 제2 챔버부와, 상기 제1,2 챔버부와 함께 디귿자 형상을 이루도록 상기 제1,2 챔버부의 한쪽을 서로 연결하여 상기 제1,2 챔버부와 서로 연통되는 제3 챔버부를 포함하는 공정챔버;
    상기 공정챔버 내부에 구비되어 공정챔버 내부를 가열시키는 가열유닛;
    상기 공정챔버 내부에 진공을 작용시키는 챔버진공발생유닛;
    상기 공정챔버의 제1 챔버부에 연통되게 구비되는 로딩챔버;
    상기 제1 챔버부와 로딩챔버 사이에 구비되어 제1 챔버부와 로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제1 개폐유닛;
    상기 공정챔버의 제2 챔버부에 연통되게 구비되는 언로딩챔버;
    상기 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이에 구비되어 제2 챔버부와 언로딩챔버 사이의 통로를 개폐시키는 제2 개폐유닛;
    상기 로딩챔버로 매거진을 유입시켜 상기 제1 챔버부로 상기 매거진을 로딩시키는 로딩유닛;
    상기 제2 챔버부의 매거진을 상기 언로딩챔버를 통해 언로딩하는 언로딩유닛;
    상기 공정챔버 내부에 구비되며, 상기 제1 챔버부로 로딩된 매거진을 제3 챔버부를 거쳐 제2 챔버부로 이동시키는 컨베이어유닛;
    상기 챔버진공발생유닛에서 발생되는 진공을 선택적으로 로딩챔버와 언로딩챔버에 작용시키는 바이패스유닛;을 포함하며,
    상기 가열유닛은 상기 공정챔버의 내측면에 구비되는 열반사판과, 상기 열반사판과 간격을 두고 위치하는 열분산판과, 상기 열반사판과 열분산판 사이에 구비되는 히터를 포함하며,
    상기 컨베이어유닛은 상기 제1 챔버부에 구비되는 제1 컨베이어와, 상기 제3 챔버부에 구비되어 상기 제1 컨베이어로 이송되는 매거진을 제2 챔버부로 이송시키는 제3 컨베이어와, 상기 제2 챔버부에 구비되어 제3 컨베이어로 이송되는 매거진을 언로딩챔버 측으로 이송시키는 제2 컨베이어를 포함하며,
    상기 챔버진공발생유닛은 진공을 발생시키는 진공발생기와, 상기 진공발생기에 연결되는 메인관과, 상기 메인관과 상기 공정챔버의 제1,2,3 챔버부를 연결하는 분지관들을 포함하는 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 분지관들은 상기 제1 챔버부와 제2 챔버부를 연결하는 제1 분지관과, 상기 제1 분지관과 상기 제3 챔버부를 연결하는 제2 분지관을 포함하며, 상기 제2 분지관은 상기 메인관과 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스유닛은 상기 로딩챔버와 챔버진공발생유닛을 연결하는 로딩측 바이패스관과, 상기 로딩측 바이패스관에 구비되어 로딩측 바이패스관의 유로를 개폐하는 로딩측 개폐밸브와, 상기 언로딩챔버와 챔버진공발생유닛을 연결하는 언로딩측 바이패스관과, 상기 언로딩측 바이패스관에 구비되어 언로딩측 바이패스관의 유로를 개폐하는 언로딩측 개폐밸브를 포함하는 이차전지 전극체의 결정화 및 건조 장비.
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