KR102257495B1 - Piping structure and system for providing electrolyte including the same - Google Patents
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Abstract
배관 구조물 및 이를 포함하는 전해질 공급 시스템을 제공한다. 배관 구조물은 제1 배관, 제2 배관, 제1 배관 및 제2 배관을 연결하는 연결부, 연결부 외측을 감싸는 수분 차단 케이스, 및 수분 차단 케이스 내부로 수분이 제거된 에어를 제공하는 에어 주입 노즐을 포함한다.A piping structure and an electrolyte supply system including the same are provided. The piping structure includes a first pipe, a second pipe, a connection part connecting the first pipe and the second pipe, a moisture blocking case surrounding the outside of the connection part, and an air injection nozzle for providing air from which moisture has been removed into the moisture blocking case do.
Description
본 발명은 배관 구조물 및 이를 포함하는 전해질 공급 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 이차 전지에 사용되는 전해질을 위한 배관 구조물 및 이를 포함하는 전해질 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a piping structure and an electrolyte supply system including the same, and more particularly, to a piping structure for an electrolyte used in a secondary battery and an electrolyte supply system including the same.
이차 전지는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 변환시켜 저장하고 필요 시 전기를 생산하는 장치이며, 충전하여 복수 회 사용할 수 있다. 이러한 이차 전지로는 납축전지, 니켈-카드뮴(NiCd) 전지, 니켈-금속 수소(Ni-MH) 전지, 리튬 이온(Li-ion) 전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion Polymer) 전지가 있다.A secondary battery is a device that converts external electrical energy into a form of chemical energy, stores it, and produces electricity when necessary, and can be charged and used multiple times. The secondary battery includes a lead acid battery, a nickel-cadmium (NiCd) battery, a nickel-metal hydride (Ni-MH) battery, a lithium ion (Li-ion) battery, or a lithium ion polymer (Li-ion polymer) battery.
이차 전지는 애노드, 캐소드, 및 전해질을 포함하는 구성을 가지며, 전해질은 이차 전지의 종류에 따라 수십 가지일 수 있다.The secondary battery has a configuration including an anode, a cathode, and an electrolyte, and the electrolyte may be several dozen depending on the type of the secondary battery.
전해질 저장 탱크로부터 전해질을 이차 전지로 제공할 때 복수의 배관들을 거치는데, 이러한 복수의 배관들을 연결하는 연결부를 분리하는 경우가 발생된다. 연결부가 분리될 때, 외부 수분이 전해질 내로 유입되는데, 리튬 전해질의 경우 수분과 반응하면 인체에 유해한 가스가 발생하며 화재의 위험성도 동반한다.When the electrolyte is provided from the electrolyte storage tank to the secondary battery, it passes through a plurality of pipes, and a case in which a connection part connecting the plurality of pipes is separated occurs. When the connection part is disconnected, external moisture flows into the electrolyte. In the case of lithium electrolyte, when it reacts with moisture, harmful gases are generated and there is also a risk of fire.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 안정하게 전해질을 제공하는 배관 구조물 및 이를 포함하는 전해질 공급 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above-described technical problem, an object of the present invention is to provide a piping structure for stably providing an electrolyte and an electrolyte supply system including the same.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 구조물은, 제1 배관; 제2 배관; 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관을 연결하는 연결부; 상기 연결부 외측을 감싸는 수분 차단 케이스; 및 상기 수분 차단 케이스 내부로 수분이 제거된 에어를 제공하는 에어 주입 노즐을 포함한다.A piping structure according to an embodiment of the present invention includes: a first pipe; a second pipe; a connection part connecting the first pipe and the second pipe; a moisture blocking case surrounding the outside of the connection part; and an air injection nozzle for providing air from which moisture has been removed into the moisture blocking case.
일 실시예에 따르면, 상기 수분 차단 케이스는 상기 제1 배관에 고정되고, 상기 제2 배관이 출입 가능하도록 일 단부에 출입부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the moisture blocking case may be fixed to the first pipe and include an in/out part at one end to allow the second pipe to enter and exit.
일 실시예에 따르면, 상기 수분 차단 케이스는 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관 각각의 외측을 감싸도록 연장되며, 상기 연결부가 배치되는 부분에 형성된 보임창(view port)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the moisture blocking case extends to surround the outside of each of the first pipe and the second pipe, and may include a view port formed in a portion where the connection part is disposed.
본 발명의 실시 예에 따른 전해질 공급 시스템은, 전해질 저장 탱크와 연결되는 제1 배관; 이차 전지와 연결되는 제2 배관; 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관을 연결하는 연결부; 상기 연결부 외측을 감싸며, 상기 제1 배관에 일 단부가 고정되고 상기 제2 배관이 출입 가능하도록 출입부를 포함하는 수분 차단 케이스; 상기 수분 차단 케이스의 일 단부에 연결되어 상기 수분 차단 케이스 내부로 수분이 제거된 에어를 제공하는 에어 주입 노즐을 포함한다.Electrolyte supply system according to an embodiment of the present invention, a first pipe connected to the electrolyte storage tank; a second pipe connected to the secondary battery; a connection part connecting the first pipe and the second pipe; a moisture blocking case surrounding the outside of the connection part, one end being fixed to the first pipe, and including an in/out part to allow the second pipe to enter and exit; and an air injection nozzle connected to one end of the moisture blocking case to provide air from which moisture has been removed into the moisture blocking case.
일 실시예에 따르면, 상기 수분 차단 케이스는 상기 연결부가 배치되는 부분에 형성된 보임창을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the moisture blocking case may include a viewing window formed in a portion where the connection part is disposed.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 배관 및 제2 배관을 연결하는 연결부를 감싸는 수분 차단 케이스 내부로 드라이 에어를 유입함으로써, 연결부 분리 시에 수분이 제1 배관 및 제2 배관으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수분 차단 케이스는 수분뿐만 아니라 외부 파티클의 유입을 차단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by introducing dry air into the moisture blocking case surrounding the connection part connecting the first pipe and the second pipe, moisture is prevented from flowing into the first pipe and the second pipe when the connection part is separated. can do. In addition, the moisture blocking case may block the inflow of external particles as well as moisture.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해질 공급 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 전해질 공급 시스템의 수분 차단 케이스를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an electrolyte supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a moisture blocking case of the electrolyte supply system of FIG. 1 .
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described clearly and in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해질 공급 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 전해질 공급 시스템(1000)은, 전해질 저장 탱크(CN), 배관 구조물(PS), 및 밸브(V1, V2)를 포함할 수 있다.1 is a view for explaining an electrolyte supply system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the
전해질 저장 탱크(CN)는 이차 전지(SB)에 필요한 전해질을 보관하는 탱크(CN)일 수 있다. 전해질은 설정된 온도에서 보관될 수 있다. 도시되지 않았으나, 설정된 온도로 전해질을 보관하기 위하여, 전해질 저장 탱크(CN)에는 온도 조절부가 설치될 수 있다. 전해질 저장 탱크(CN)뿐만 아니라 전해질이 이동되는 배관 구조물(PS)에도 온도 조절부가 설치되어, 전해질을 설정된 온도로 유지하여 이차 전지(SB)로 전달할 수 있다.The electrolyte storage tank CN may be a tank CN for storing an electrolyte required for the secondary battery SB. The electrolyte can be stored at a set temperature. Although not shown, in order to store the electrolyte at a set temperature, a temperature control unit may be installed in the electrolyte storage tank CN. A temperature control unit is installed not only in the electrolyte storage tank CN but also in the piping structure PS to which the electrolyte is moved, so that the electrolyte may be maintained at a set temperature and delivered to the secondary battery SB.
배관 구조물(PS)은 서로 분리 가능한 복수의 배관들 및 배관들 사이를 연결하는 연결부(130)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배관들은 제1 배관(100) 및 제2 배관(110)을 포함할 수 있다. 제1 배관(100)은 전해질 저장 탱크(CN)와 연결되며, 제2 배관(110)은 이차 전지(SB)와 연결될 수 있다.The pipe structure PS may include a plurality of pipes that are separable from each other and a
연결부(130)는 제1 배관(100) 및 제2 배관(110)을 연결하는 부분일 수 있다. 일 예로, 연결부(130)는 제1 배관(100) 및 제2 배관(110)과는 다른 별도의 배관일 수 있다. 다른 예로, 연결부(130)는 제2 배관(110)과 연결되는 제1 배관(100)의 일 단부와 제1 배관(100)과 연결되는 제2 배관(110)의 일 단부를 포함하는 부분일 수 있다.The
제1 배관(100) 및 제2 배관(110)은 서로 분리 가능하도록 구성되고, 연결부(130)에 의해 체결될 수 있다. 제1 배관(100) 및 제2 배관(110)이 서로 분리되는 경우, 연결부(130)가 외부로 노출되어 수분이 제1 배관(100) 및 제2 배관(110) 중 적어도 하나를 통해 그 내부를 흐르는 전해질이 수분에 접촉할 수 있다.The
전해질이 리튬(Li)을 포함하는 경우, 리튬이 수분과 반응하면 인체의 유해한 가스가 발생하며 화재의 위험성을 동반할 수 있다. 따라서, 수분의 유입은 전해질에 있어서, 품질을 저하시키고 이차 전지(SB)의 불량을 유발시킬 수 있다.When the electrolyte contains lithium (Li), when lithium reacts with moisture, harmful gases are generated in the human body, which may accompany the risk of fire. Accordingly, the inflow of moisture may deteriorate the quality of the electrolyte and cause defects in the secondary battery SB.
이를 억제하기 위하여, 본 발명의 전해질 공급 시스템(1000)은 연결부(130)를 통해 유입되는 수분을 차단하기 위한 수분 차단 케이스(200)를 더 구비할 수 있다.In order to suppress this, the
도 2는 도 1에 도시된 전해질 공급 시스템(1000)의 수분 차단 케이스(200)를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the
수분 차단 케이스(200)는 적어도 연결부(130) 외측을 감싸며 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수분 차단 케이스(200)는 연결부(130)뿐만 아니라 제1 배관(100)의 적어도 일부 및 제2 배관(110)의 적어도 일부를 감싸도록 연장될 수 있다. 한편, 수분 차단 케이스(200)는 SUS(Stainless Use Steel) 재질일 수 있으나, 본 발명에서 수분 차단 케이스(200)의 재질을 한정하지 않는다.The
수분 차단 케이스(200)의 일 단부는 제2 배관(110)이 출입 가능하도록 여닫을 수 있는 출입부(210)를 포함할 수 있다. 일 예로, 수분 차단 케이스(200)의 일 단부에 스프링을 연결하여, 스프링에 의해 안쪽으로 밀리고, 제2 배관(110)이 수분 차단 케이스(200)로부터 분리되면 스프링의 복원력에 의해 일 단부가 닫힌 구조를 가질 수 있다.One end of the
수분 차단 케이스(200)의 타 단부는 제1 배관(100)에 고정된 구조를 가질 수 있다. 수분 차단 케이스(200)의 타 단부에는 에어 주입 노즐(230)이 삽입될 홀이 형성될 수 있다.The other end of the
에어 주입 노즐(230)은 수분 차단 케이스(200)의 타 단부에 형성된 홀을 통해 수분 차단 케이스(200) 내부로 연장될 수 있다. 에어 주입 노즐(230)을 통해 습기가 제거된 건조한 에어(dry air)가 수분 차단 케이스(200) 내부로 상시적으로 주입될 수 있다. 이와는 다르게, 에어 주입 노즐(230)을 통해 질소 또는 아르곤과 같은 비활성 가스가 수분 차단 케이스(200) 내부로 상시적으로 주입될 수 있다.The
수분 차단 케이스(200) 내부로 에어 주입 노즐(230)을 통해 드라이 에어가 지속적으로 제공됨으로써, 수분 차단 케이스(200) 내부는 항상 양압 상태일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 에어 주입 노즐을 통해 드라이 에어가 시간 당 10 내지 20cc의 양으로 주입될 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 수분 차단 케이스(200)의 일 단부에 배치된 출입부(210)를 통해 드라이 에어의 일부가 누출되어, 수분 차단 케이스(200) 내부 압력이 일정 압력 이상으로 상승하지 않을 수 있다.As dry air is continuously provided through the
일 실시예에 따르면, 수분 차단 케이스(200) 내부에서 제1 배관(100) 및 제2 배관(110)이 체결됨으로써, 이를 확인하기 위하여 수분 방지 케이스(200)의 일 측벽에는 보임창(220)(view port)가 배치될 수 이다. 보임창(220)은 투명한 재질로 형성되며, 예컨대 플라스틱 또는 유리를 포함할 수 있다.According to one embodiment, as the
이와 같이, 수분 차단 케이스(200)가 적어도 연결부(130)를 감싸며 배치됨으로써, 대기 중 수분이 연결부(130)를 통해 전해질과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이뿐만 아니라 수분 차단 케이스(200)는 외부로부터 연결부(130)를 보호하며, 외부 파티클로부터 연결부(130)의 오염을 방지할 수 있다.In this way, since the
다시 도 1을 참조하면, 전해질 공급 시스템(1000)은 제1 배관(100) 및 제2 배관(110) 중 적어도 하나에 적어도 하나의 밸브(V1, V2)가 설치될 수 있다. 밸브(V1, V2)는 수동 밸브 또는 자동 밸브를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 배관(100) 중에는 수동 밸브(V1)가 설치되고, 제2 배관(110) 중에는 자동 밸브(V2)가 설치되되, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다.Referring back to FIG. 1 , in the
상술한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술한 실시 예들 이외에도, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.The above are specific embodiments for carrying out the present invention. In addition to the above-described embodiments, the present invention will also include simple design changes or easily changeable embodiments. In addition, the present invention will include techniques that can be easily modified and implemented using the embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents of the present invention.
1000: 전해질 공급 시스템
100: 제1 배관
110: 제2 배관
130: 연결부
200: 수분 차단 케이스
210: 출입부
220: 보임창
230: 에어 주입 노즐
CN: 전해질 공급 탱크
V1, V2: 밸브
PS: 배관 구조물
SB: 이차 전지1000: electrolyte supply system
100: first pipe
110: second pipe
130: connection part
200: moisture barrier case
210: entrance
220: view window
230: air injection nozzle
CN: Electrolyte supply tank
V1, V2: valve
PS: Plumbing Structure
SB: secondary battery
Claims (5)
제2 배관;
상기 제1 배관 및 상기 제2 배관을 연결하는 연결부;
상기 제1 배관에 고정되고, 상기 제2 배관이 출입 가능하도록 일 단부에 여닫을 수 있는 출입부를 포함하고, 상기 연결부 외측을 감싸는 수분 차단 케이스; 및
상기 수분 차단 케이스 내부로 수분이 제거된 에어를 제공하는 에어 주입 노즐;을 포함하고,
상기 출입부는,
상기 수분 차단 케이스의 일단부에 스프링을 연결하여, 상기 제2 배관이 상기 수분차단케이스에 삽입되면 스프링에 의해 안쪽으로 밀리고, 상기 제2 배관이 상기 수분 차단 케이스로부터 분리되면 스프링의 복원력에 의해 일단부가 닫히는 구조를 가지며,
상기 에어 주입 노즐을 통해 상기 수분 차단 케이스 내부로 주입된 에어의 일부가 상기 출입부를 통해 누출되어, 상기 수분 차단 케이스 내부 압력이 일정 압력 이상으로 상승하지 않는 것을 특징으로 하는 배관 구조물.a first pipe;
a second pipe;
a connection part connecting the first pipe and the second pipe;
a moisture blocking case fixed to the first pipe and including an opening and closing part at one end so that the second pipe can be entered and exited, and surrounding the outside of the connection part; and
Including; and an air injection nozzle for providing air from which moisture has been removed into the moisture blocking case.
The entrance is
By connecting a spring to one end of the moisture blocking case, when the second pipe is inserted into the moisture blocking case, it is pushed inward by the spring, and when the second pipe is separated from the moisture blocking case, one end by the restoring force of the spring It has a closed structure,
A part of the air injected into the moisture blocking case through the air injection nozzle leaks through the inlet and out, so that the internal pressure of the moisture blocking case does not rise above a certain pressure.
상기 수분 차단 케이스는 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관 각각의 외측을 감싸도록 연장되며, 상기 연결부가 배치되는 부분에 형성된 보임창(view port)를 포함하는 배관 구조물.The method of claim 1,
The moisture blocking case extends to surround the outside of each of the first pipe and the second pipe, and a pipe structure including a view port formed in a portion where the connection part is disposed.
이차 전지와 연결되는 제2 배관;
상기 제1 배관 및 상기 제2 배관을 연결하는 연결부;
상기 제1 배관에 고정되고, 상기 제2 배관이 출입 가능하도록 일 단부에 여닫을 수 있는 출입부를 포함하고, 상기 연결부 외측을 감싸는 수분 차단 케이스; 및
상기 수분 차단 케이스의 일 단부에 연결되어 상기 수분 차단 케이스 내부로 수분이 제거된 에어를 제공하는 에어 주입 노즐;을 포함하고,
상기 출입부는,
상기 수분 차단 케이스의 일단부에 스프링을 연결하여, 상기 제2 배관이 상기 수분차단케이스에 삽입되면 스프링에 의해 안쪽으로 밀리고, 상기 제2 배관이 상기 수분 차단 케이스로부터 분리되면 스프링의 복원력에 의해 일단부가 닫히는 구조를 가지며,
상기 에어 주입 노즐을 통해 상기 수분 차단 케이스 내부로 주입된 에어의 일부가 상기 출입부를 통해 누출되어, 상기 수분 차단 케이스 내부 압력이 일정 압력 이상으로 상승하지 않는 것을 특징으로 하는 전해질 공급 시스템. a first pipe connected to the electrolyte storage tank;
a second pipe connected to the secondary battery;
a connection part connecting the first pipe and the second pipe;
a moisture blocking case fixed to the first pipe and including an opening and closing part at one end so that the second pipe can be entered and exited, and surrounding the outside of the connection part; and
Including; and an air injection nozzle connected to one end of the moisture blocking case to provide air from which moisture has been removed into the moisture blocking case,
The entrance is
By connecting a spring to one end of the moisture blocking case, when the second pipe is inserted into the moisture blocking case, it is pushed inward by the spring, and when the second pipe is separated from the moisture blocking case, one end by the restoring force of the spring It has a closed structure,
Part of the air injected into the moisture blocking case through the air injection nozzle leaks through the inlet and out, so that the internal pressure of the moisture blocking case does not rise above a certain pressure.
상기 수분 차단 케이스는 상기 연결부가 배치되는 부분에 형성된 보임창을 포함하는 전해질 공급 시스템.The method of claim 4,
The water blocking case is an electrolyte supply system including a viewing window formed in the portion where the connection portion is disposed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |