KR102177048B1 - 이차전지 양극재 제조용 소성로 및 이차전지 양극재의 소성 방법 - Google Patents

이차전지 양극재 제조용 소성로 및 이차전지 양극재의 소성 방법 Download PDF

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이차전지 양극재 제조용 소성로는 내부 공간이 히터에 의해 가열되는 챔버와, 챔버의 내부에 설치되며 이차전지 양극재의 원료분말이 담긴 내화갑을 일 방향으로 이송하는 이송부와, 챔버에 설치된 급기 노즐 및 배기구를 포함한다. 챔버는 전반부 챔버와 중간 챔버 및 후반부 챔버로 분리된다. 중간 챔버는 내부 공간의 밀폐를 위한 입구 셔터와 출구 셔터를 구비하고, 중간 챔버의 배기구는 가스 배기를 위한 배기장치와 연결된다.

Description

이차전지 양극재 제조용 소성로 및 이차전지 양극재의 소성 방법 {SINTERING FURNACE FOR CATHODE MATERIAL OF SECONDARY BATTERY AND SINTERING METHOD THEREOF}
본 발명은 이차전지의 양극재(양극 활물질)를 제조하기 위한 소성로와, 소성로를 이용한 이차전지 양극재의 소성 방법에 관한 것이다.
이차전지 중 리튬을 사용하는 리튬 이차전지는 에너지 밀도가 높고 출력 특성이 우수하며 경량화에 유리한 장점이 있다. 리튬 이차전지는 양극재로 LiCoO2를 주로 사용하는데, 최근 고가의 코발트를 대체하고, 중량당 용량을 높이기 위하여 니켈과 코발트 및 망간을 함유한 NCM 계열의 양극재가 연구되고 있다.
양극재의 제조 공정은 원료분말을 담은 내화갑(sagger)을 소성로에서 원재료의 특성에 따라 대략 400℃ 내지 1,100℃의 온도로 소성하는 과정을 포함한다. 이때 소성로는 직선형 소성로인 속성 연속식 가마(Roller Hearth Kiln, RHK)일 수 있고, 양극재의 소성 과정은 투입 및 예열 구간, 승온 구간, 온도유지 구간, 냉각 구간, 및 상온 냉각과 배출 구간으로 이루어질 수 있다.
양극재의 소성 과정에서, 특히 승온 구간 및 온도유지 구간의 초기에서 CO2와 H2O(수증기)가 대량으로 발생하며, 발생 가스는 양극재의 반응시간과 반응률 등에 전반적인 영향을 미친다. 종래의 소성로는 하부 급기와 상부 급기 및 측면 급기를 통한 급기와, 상부 배기를 통한 배기를 적절하게 조절하여 운용하고 있다.
그런데 발생 가스 중 H2O의 제거는 비교적 용이하지만 CO2는 급기 가스로 사용되는 드라이 에어 또는 산소보다 분자량이 크기 때문에 배기가 어렵다. 특히 온도유지 구간의 초기 이후 과정에서 CO2 분압이 높을 경우 화학반응이 진행되지 않을 수 있으므로 효율적인 CO2 제거 방법이 필요하다.
또한, RHK 소성로에서 양극재의 충진량을 늘리면 양극분말과 리튬소스 혼합분말로부터 반응가스가 발생하는데, 반응가스가 배기되지 않고 잔류하면 양극재의 반응률이 저하된다. 따라서 CO2와 반응가스를 신속하게 효율적으로 제거하기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 이차전지의 양극재를 소성하는 과정에서 발생하는 CO2와 반응가스를 신속하게 효율적으로 제거함으로써 양극재의 반응률을 높이고, 소성 시간을 단축시킬 수 있는 이차전지 양극재 제조용 소성로 및 이차전지 양극재의 소성 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 양극재 제조용 소성 장치는 내부 공간이 히터에 의해 가열되는 챔버와, 챔버의 내부에 설치되며 이차전지 양극재의 원료분말이 담긴 내화갑을 일 방향으로 이송하는 이송부와, 챔버에 설치된 급기 노즐 및 배기구를 포함한다. 챔버는 승온 구간을 포함하는 전반부 챔버와, 온도유지 구간을 포함하는 후반부 챔버와, 전반부 챔버와 후반부 챔버 사이에 위치하여 전반부 챔버와 후반부 챔버를 분리시키는 중간 챔버를 포함한다. 중간 챔버는 내부 공간의 밀폐를 위한 입구 셔터와 출구 셔터를 구비하며, 중간 챔버의 배기구는 가스 배기를 위한 배기장치와 연결된다.
중간 챔버는 온도유지 구간과 같은 온도를 유지할 수 있다. 전반부 챔버는 온도유지 구간의 초반을 더 포함할 수 있고, 후반부 챔버는 온도유지 구간의 나머지를 포함할 수 있다.
중간 챔버는 출구 셔터가 내려지고 입구 셔터가 개방된 상태에서 전반부 챔버로부터 양극재를 제공받을 수 있고, 입구 셔터가 내려져 내부 공간이 밀폐될 수 있다. 배기장치는 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 밀폐된 중간 챔버 내부의 가스를 배기할 수 있다.
중간 챔버는 급기 노즐을 포함할 수 있고, 급기 노즐은 중간 챔버의 가스가 배기된 이후 중간 챔버의 내부로 드라이 에어 또는 산소를 공급할 수 있다. 중간 챔버는 내부 공간이 드라이 에어 또는 산소로 채워진 후 출구 셔터의 개방으로 양극재를 후반부 챔버로 이송할 수 있다. 중간 챔버는 전반부 챔버와 후반부 챔버 각각보다 작은 내부 체적을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지 양극재의 소성 방법은, 양극재가 내화갑에 담겨 전반부 챔버에 투입되고, 전반부 챔버에서 예열 및 승온 구간을 거치는 승온 단계와, 출구 셔터가 닫히고 입구 셔터가 개방된 상태에서 전반부 챔버의 양극재가 중간 챔버로 이송되는 이송 단계와, 입구 셔터가 내려져 중간 챔버가 밀폐되고, 배기장치가 작동하여 중간 챔버 내부의 가스를 배기시키는 배기 단계와, 출구 셔터가 개방되고, 중간 챔버의 양극재가 후반부 챔버로 이송되며, 후반부 챔버에서 온도유지 구간을 거쳐 소성되는 소성 단계를 포함한다.
배기 단계에서 배기장치는 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나로 구성될 수 있고, 배기 단계 직후 중간 챔버의 급기 노즐을 통해 중간 챔버 내부로 드라이 에어 또는 산소가 공급될 수 있다. 입구 셔터와 출구 셔터는 동시에 개방되지 않도록 작동이 제어되어 전반부 챔버의 가스가 후반부 챔버로 확산되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명에 따르면, 승온 구간에서 발생한 가스, 특히 CO2는 중간 챔버의 배기에 의해 후반부 챔버로 전달되지 않으며, 후반부 챔버는 극히 낮은 CO2 분압을 가진다. 따라서, 온도유지 구간을 포함하는 후반부 챔버에서 양극재의 반응률을 높이고 잔류 리튬을 감소시켜 양극재의 제조 품질을 높일 수 있고, 전체 소성 시간을 단축시켜 양극재의 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 양극재 제조용 소성로의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 소성로 중 전반부 챔버의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 소성로 중 중간 챔버의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 소성로 중 후반부 챔버의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 소성로의 구간별 온도 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 양극재의 소성 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 양극재 제조용 소성로(이하, '소성로'라 한다)의 구성도이다. 도 2와 도 3 및 도 4는 각각 도 1에 도시한 소성로 중 전반부 챔버와 중간 챔버 및 후반부 챔버의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 소성로(100)는 내부 공간이 히터(21)에 의해 가열되는 챔버(10)와, 챔버(10) 내부에 설치되며 이차전지 양극재의 원료분말이 담긴 내화갑(22)(sagger)을 일 방향으로 이송하는 이송부(30)와, 챔버(10)에 설치된 급기 노즐 및 배기구를 포함하는 급배기 장치를 포함한다.
챔버(10)는 일 방향으로 긴 직선형 챔버이며, 소성로(100)는 속성 연속식 가마(Roller Hearth Kiln, RHK)로 구성될 수 있다. 이송부(30)는 모터에 의해 회전하는 복수의 롤러(31)를 포함할 수 있으나, 롤러 타입으로 한정되지 않으며, 내화갑(22)을 일 방향으로 이송할 수 있는 기계적 구성이면 모두 적용 가능하다.
챔버(10)는 전반부 챔버(11)와 중간 챔버(12) 및 후반부 챔버(13)로 구분된다. 중간 챔버(12)는 전반부 챔버(11)와 후반부 챔버(13) 사이에 위치하여 전반부 챔버(11)와 후반부 챔버(13)를 공간적으로 분리시킨다.
전반부 챔버(11)는 입구 셔터인 제1 셔터(51)를 구비하고, 후반부 챔버(13)는 출구 셔터인 제2 셔터(52)를 구비한다. 중간 챔버(12)는 입구 셔터인 제3 셔터(53)와 출구 셔터인 제4 셔터(54)를 구비한다. 제3 셔터(53)는 전반부 챔버(11)와 중간 챔버(12) 사이에 위치하고, 제4 셔터(54)는 중간 챔버(12)와 후반부 챔버(13) 사이에 위치한다.
이송부(30)는 전반부 챔버(11)와 중간 챔버(12) 및 후반부 챔버(13) 모두에 설치되어 내화갑(22)을 연속으로 이송한다. 급배기 장치는 전반부 챔버(11)와 중간 챔버(12) 및 후반부 챔버(13) 각각에 설치된 급기 노즐과 배기구를 포함한다.
도 2를 참고하면, 전반부 챔버(11)에서 급배기 장치는 전반부 챔버(11)의 하단에 설치된 적어도 하나의 제1 급기 노즐(41)과, 전반부 챔버(11)의 측벽에 설치된 적어도 하나의 제2 급기 노즐(42)과, 전반부 챔버(11)의 상단에 설치된 적어도 하나의 제1 배기구(43)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 급기 노즐(41, 42)은 전반부 챔버(11) 내부로 드라이 에어 또는 산소를 공급한다. 제1 배기구(43)는 송풍기와 같은 통상의 배기장치와 연결된다. 도 1과 도 2에서 전반부 챔버(11)의 제1 배기구(43) 위치는 도시한 예시로 한정되지 않는다.
도 3을 참고하면, 중간 챔버(12)에서 급배기 장치는 중간 챔버(12)의 상단에 설치된 적어도 하나의 제2 배기구(46)를 포함하며, 적어도 하나의 제2 배기구(46)는 배기장치(60)와 연결된다. 배기장치(60)는 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나일 수 있으며, 중간 챔버(12) 내부의 가스를 배기하는 작용을 한다.
급배기 장치는 중간 챔버(12)의 하단에 설치된 적어도 하나의 제3 급기 노즐(44)과, 중간 챔버(12)의 측벽에 설치된 적어도 하나의 제4 급기 노즐(45)을 포함할 수 있다. 제3 및 제4 급기 노즐(44, 45)은 배기가 완료된 중간 챔버(12) 내부로 드라이 에어 또는 산소를 공급할 수 있다. 제3 급기 노즐(44)과 제4 급기 노즐(45) 가운데 하나는 생략 가능하다.
도 4를 참고하면, 후반부 챔버(13)에서 급배기 장치는 후반부 챔버(13)의 하단에 설치된 적어도 하나의 제5 급기 노즐(47)과, 후반부 챔버(13)의 측벽에 설치된 적어도 하나의 제6 급기 노즐(48)과, 후반부 챔버(13)의 상단에 설치된 적어도 하나의 제3 배기구(49)를 포함할 수 있다.
제5 및 제6 급기 노즐(47, 48)은 후반부 챔버(13) 내부로 드라이 에어 또는 산소를 공급한다. 제3 배기구(49)는 송풍기와 같은 통상의 배기장치와 연결된다. 도 1과 도 4에서 후반부 챔버(13)의 제3 배기구(49) 위치는 도시한 예시로 한정되지 않는다.
도 5는 도 1에 도시한 소성로의 구간별 온도 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 소성로는 양극재의 진행 방향을 따라 투입 및 예열 구간(A10), 승온 구간(A20), 온도유지 구간(A30), 냉각 구간(A40), 상온 냉각 및 배출 구간(A50)으로 구분된다. 히터(21)는 각각의 구간에서 발열 온도가 제어되어 설정된 온도를 구현한다.
소성로의 온도는 투입 및 예열 구간(A10) 및 승온 구간(A20)에서 점진적으로 상승하고, 온도유지 구간(A30)에서 소성 온도를 유지하다가 냉각 구간(A40)과 상온 냉각 및 배출 구간(A50)에서 점진적으로 하강한다. 양극재의 소성 반응률은 승온 구간(A20)에서 점진적으로 상승하며, 온도유지 구간(A30)에서 최대값을 나타낸다. 승온 구간(A20)은 소성 반응의 초기에 해당하고, 온도유지 구간(A30)은 소성 반응의 중/후반기에 해당한다.
그런데 승온 구간(A20)과 온도유지 구간(A30)의 초기에서 CO2와 H2O(수증기)가 대량으로 발생하며, 내화갑(22)에 양극재의 충진량을 늘릴 때 양극분말과 리튬소스 혼합분말로부터 반응 가스도 대량으로 발생한다. 양극재의 소성 반응 초기에는 발생가스의 분압이 높아도 반응이 진행되지만, 소성 반응의 중/후반기에는 발생가스의 분압이 높으면 반응이 진행되지 않는다.
특히 소성 반응의 중/후반기에 CO2 분압이 높으면 양극재의 소성 반응이 이루어지지 않으므로 반응률이 급격하게 낮아진다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 전반부 챔버(11)는 투입 및 예열 구간(A10)과 승온 구간(A20)을 포함할 수 있고, 후반부 챔버(13)는 온도유지 구간(A30), 냉각 구간(A40), 상온 냉각 및 배출 구간(A50)을 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 전반부 챔버(11)는 투입 및 예열 구간(A10), 승온 구간(A20), 온도유지 구간(A30)의 초반 일부를 포함할 수 있고, 후반부 챔버(13)는 온도유지 구간(A30)의 나머지 부분, 냉각 구간(A40), 상온 냉각 및 배출 구간(A50)을 포함할 수 있다. 두 경우 모두에서, 중간 챔버(12)는 온도유지 구간(A30)과 같은 온도를 유지한다.
중간 챔버(12)는 제4 셔터(54)가 내려져 후반부 챔버(13)와 공간적으로 분리된 상태에서 개방된 제3 셔터(53)를 통해 전반부 챔버(11)로부터 가스를 대량으로 방출한 양극재를 제공받는다. 이후 제3 셔터(53)가 내려져 중간 챔버(12)가 전반부 챔버(11)와 공간적으로 분리되고, 배기장치(60)의 가동으로 제2 배기구(46)를 통해 중간 챔버(12) 내부의 가스(CO2, 수증기, 반응가스)가 배기된다.
전반부 챔버(11)에서 승온 과정을 거친 내화갑(22) 주위에는 내화갑(22) 바깥으로 발산되는 가스 흐름과, 내화갑(22) 안에 갇혀 있는 가스 흐름이 모두 존재한다. 내화갑(22) 바깥으로 발산되는 가스 흐름은 배기가 용이하지만, 내화갑(22) 안에 갇혀 있는 가스 흐름은 배기가 용이하지 않다. 특히 내화갑(22)의 적층 수가 많아질수록 내화갑(22) 안에 갇혀 있는 가스 흐름은 배기가 어려워진다.
단일 챔버로 구성된 종래의 소성로에서 전술한 두 가지 가스 흐름을 모두 배기시키기 위해서는 충분한 배기 시간을 두어야 하는데, 이 경우 전체 소성 시간이 길어지므로 생산성이 낮아진다.
본 실시예에서는 가스가 대량으로 발생하는 전반부 챔버(11)를 CO2 분압이 반응에 큰 영향을 미치는 후반부 챔버(13)와 공간적으로 분리시키고, 가스가 대량으로 발생한 양극재를 중간 챔버(12)에서 배기시킴으로써 전반부 챔버(11)의 가스가 후반부 챔버(13)로 전이되지 않도록 한다.
이때 중간 챔버(12)는 전반부 챔버(11) 및 후반부 챔버(13)보다 작은 내부 체적을 가진다. 따라서 짧은 시간에 원활한 배기가 이루어질 수 있으며, 내화갑(22)의 바깥으로 발산되는 가스 흐름뿐만 아니라 내화갑(22) 안에 갇혀 있는 가스 흐름도 효과적으로 배기할 수 있다.
가스 배출 과정 또는 가스가 모두 배출된 이후 제3 급기 노즐(44)과 제4 급기 노즐(45)을 통해 중간 챔버(12) 내부로 드라이 에어 또는 산소가 공급될 수 있다. 중간 챔버(12) 내부가 새로운 가스 분위기로 바뀐 이후 제4 셔터(54)가 개방되고, 중간 챔버(12)의 양극재가 후반부 챔버(13)로 이송된다.
이때 제3 셔터(53)와 제4 셔터(54)는 동시에 개방되지 않도록 작동이 제어될 수 있으며, 전반부 챔버(11)의 CO2는 중간 챔버(12)에 의해 막혀 후반부 챔버(13)로 확산되지 않는다.
본 실시예의 소성로(100)는 전반부 챔버(11)와 후반부 챔버(13)를 공간적으로 분리시키는 중간 챔버(12)의 존재와 배기장치(60)의 작동에 의해, 후반부 챔버(13)의 CO2 분압을 효과적으로 낮출 수 있다. 그 결과, 양극재의 반응률을 높이고 잔류 리튬을 감소시켜 양극재의 제조 품질을 높일 수 있으며, 내화갑의 적층 수를 늘리고 전체 소성 시간을 단축시켜 양극재의 생산성을 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 양극재의 소성 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참고하면, 이차전지 양극재의 소성 방법은 양극재가 내화갑에 담겨 전반부 챔버에 투입되고 예열 및 승온 구간을 거치는 제1 단계(S10)와, 전반부 챔버의 양극재가 중간 챔버로 이송되는 제2 단계(S20)와, 중간 챔버가 밀폐되고 중간 챔버 내부의 가스가 배기되는 제3 단계(S30)와, 중간 챔버의 양극재가 후반부 챔버로 이송되고 온도유지 구간에서 소성되는 제4 단계(S40)를 포함한다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 제1 단계(S10)에서 양극재는 원료분말의 형태로 내화갑(22)에 담겨 전반부 챔버(11)에 투입된다. 전반부 챔버(11)는 투입 및 예열 구간(A10)과, 승온 구간(A20)을 포함할 수 있으며, 온도유지 구간(A30)의 초반을 더 포함할 수 있다.
양극재는 승온 구간(A20) 또는 승온 구간(A20)과 온도유지 구간(A30)의 초반에서 다량의 가스(CO2, 수증기, 반응가스)를 방출하는데, 특히 CO2는 온도유지 구간(A30)에서 소성 반응을 저해하므로 후반부 챔버(13)로 CO2가 확산되는 것을 막아야 한다.
제2 단계(S20)에서, 중간 챔버(12)는 온도유지 구간(A30)과 같은 온도를 유지하며, 제4 셔터(출구 셔터)(54)가 닫힌 상태에서 개방된 제3 셔터(입구 셔터)(53)를 통해 승온 구간(A20)을 거친 양극재를 공급받는다.
제3 단계(S30)에서, 중간 챔버(12)의 제3 셔터(53)가 내려지고, 배기장치(60)의 작동에 의해 중간 챔버(12) 내부의 가스가 배기된다. 배기장치(60)는 중간 챔버(12)의 제2 배기구(46)에 연결된 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
중간 챔버(12)는 전반부 챔버(11) 및 후반부 챔버(13)보다 작은 내부 체적을 가지며, 짧은 시간에 원활한 배기가 이루어진다. 중간 챔버(12)는 내화갑(22)의 바깥으로 발산되는 가스 흐름과 내화갑(22) 안에 갇혀 있는 가스 흐름을 모두 효과적으로 배기시킨다.
중간 챔버(12) 내부의 가스가 배기된 이후, 중간 챔버(12)의 제3 급기 노즐(44) 및 제4 급기 노즐(45)을 통해 중간 챔버(12) 내부로 드라이 에어 또는 산소가 공급될 수 있다. 이로써 중간 챔버(12) 내부는 새로운 가스 분위기로 전환된다.
제4 단계(S40)에서, 중간 챔버(12)의 제4 셔터(54)가 개방되고, 중간 챔버(12)의 양극재가 후반부 챔버(13)로 이송된다. 양극재는 후반부 챔버(13)에서 온도유지 구간(A30)을 거쳐 소성되며, 냉각 구간(A40)과 상온 냉각 및 배출 구간(A50)을 거쳐 배출된다.
승온 구간(A20)에서 발생한 가스, 특히 CO2는 중간 챔버(12)의 배기에 의해 후반부 챔버(13)로 전달되지 않으며, 후반부 챔버(13)는 극히 낮은 CO2 분압을 가진다. 따라서, 온도유지 구간(A30)을 포함하는 후반부 챔버(13)에서 양극재의 반응률을 높이고 잔류 리튬을 감소시켜 양극재의 제조 품질을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 소성로 10: 챔버
11: 전반부 챔버 12: 중간 챔버
13: 후반부 챔버 21: 히터
22: 내화갑 30: 이송부
51: 제1 셔터 52: 제2 셔터
53: 제3 셔터 54: 제4 셔터
60: 배기장치

Claims (11)

  1. 내부 공간이 히터에 의해 가열되는 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되며, 리튬계 양극재의 원료분말이 담긴 내화갑을 일 방향으로 이송하는 이송부; 및
    상기 챔버에 설치된 급기 노즐 및 배기구를 포함하며,
    상기 챔버는,
    승온 구간을 구현하며, CO2를 포함하는 발생가스의 분출이 이루어지는 전반부 챔버;
    상기 전반부 챔버와 같은 분위기 가스를 유지하며, 온도유지 구간을 구현하는 후반부 챔버; 및
    내부 공간의 밀폐를 위한 입구 셔터와 출구 셔터를 구비하며, 상기 전반부 챔버 및 상기 후반부 챔버와 바로 접하면서 상기 전반부 챔버와 상기 후반부 챔버 사이에 위치하고, 상기 온도유지 구간과 같은 온도를 유지하는 중간 챔버를 포함하며,
    상기 중간 챔버는 상기 입구 셔터의 개방으로 상기 발생가스의 유입이 이루어지고, 상기 입구 셔터와 상기 출구 셔터의 동시 폐쇄로 내부 공간이 밀폐된 상태에서 상기 배기구를 통해 상기 발생가스를 배기시킨 후 상기 출구 셔터의 개방이 이루어지는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전반부 챔버는 상기 온도유지 구간의 초반을 더 포함하고, 상기 후반부 챔버는 상기 온도유지 구간의 나머지를 포함하는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간 챔버는 상기 출구 셔터가 내려지고 상기 입구 셔터가 개방된 상태에서 상기 전반부 챔버로부터 상기 양극재와 더불어 상기 발생가스를 제공받으며, 상기 입구 셔터가 내려져 내부 공간이 밀폐되는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간 챔버에 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나로 구성된 배기장치가 설치되고, 상기 배기장치는 밀폐된 상기 중간 챔버 내부의 가스를 배기하는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중간 챔버는 급기 노즐을 포함하고, 상기 급기 노즐은 상기 중간 챔버의 가스가 배기된 이후 상기 중간 챔버의 내부로 드라이 에어 또는 산소를 공급하는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중간 챔버는 내부 공간이 드라이 에어 또는 산소로 채워진 후 상기 출구 셔터의 개방으로 상기 양극재를 상기 후반부 챔버로 이송하는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  8. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 챔버는 상기 전반부 챔버와 상기 후반부 챔버 각각보다 작은 내부 체적을 가지는 이차전지 양극재 제조용 소성로.
  9. 제1항의 소성로를 이용한 이차전지 양극재의 소성 방법에 있어서,
    상기 리튬계 양극재가 상기 내화갑에 담겨 상기 전반부 챔버에 투입되고, 상기 전반부 챔버에서 예열 및 승온 구간을 거치며, CO2를 포함하는 발생가스의 분출이 이루어지는 승온 단계;
    상기 출구 셔터가 닫히고 상기 입구 셔터가 개방된 상태에서 상기 전반부 챔버의 양극재와 더불어 상기 발생가스가 상기 중간 챔버로 이송되는 이송 단계;
    상기 입구 셔터가 내려져 상기 중간 챔버가 밀폐되고, 상기 중간 챔버에 설치된 배기장치가 작동하여 상기 중간 챔버 내부의 발생가스를 배기시키는 배기 단계; 및
    상기 출구 셔터가 개방되고, 상기 중간 챔버의 양극재가 상기 후반부 챔버로 이송되며, 상기 후반부 챔버에서 온도유지 구간을 거쳐 소성되는 소성 단계를 포함하는 이차전지 양극재의 소성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배기 단계에서 상기 배기장치는 진공 펌프와 흡인기 및 송풍기 중 어느 하나로 구성되고,
    상기 배기 단계 직후 상기 중간 챔버의 급기 노즐을 통해 상기 중간 챔버 내부로 드라이 에어 또는 산소가 공급되는 이차전지 양극재의 소성 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입구 셔터와 상기 출구 셔터는 동시에 개방되지 않도록 작동이 제어되어 상기 전반부 챔버의 가스가 상기 후반부 챔버로 확산되는 것을 차단하는 이차전지 양극재의 소성 방법.
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