KR102404943B1 - 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치에 관한 것으로, 다수개의 이송롤러가 상호 이격되어 구비되며, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 상부 내측에 하부로 내입되는 원뿔형의 센터홈을 갖는 안착대가 구비되고, 하부 전후방 각각에는 상호 양측으로 이격되어 지면으로 연장되는 다수개의 지지대가 구비되며, 모터의 회전력을 제공받아 폐리튬 전지의 이송을 도모하기 위해 구비되는 컨베이어와, 상기 컨베이어 상에 고정 구비됨과 아울러 안착대의 상부에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비됨과 아울러 양측은 개방 형성되는 케이스와, 케이스의 양측 상에 각각 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되며, 케이스 양측의 개방 또는 밀폐를 도모하기 위해 구비됨과 아울러 투명한 재질로 형성되는 한 쌍의 슬라이딩도어와, 케이스의 상부 양측에 각각 구비됨과 아울러 각각은 슬라이딩도어와 연결되어 슬라이딩도어의 승하강을 도모하는 한 쌍의 도어실린더와, 케이스의 상부에 구비되며, 하부에는 케이스의 상부를 관통하여 상하로 승하강되는 실린더축을 갖는 타공실린더와, 타공실린더의 실린더축 하부에 상부가 연결 구비되며, 실린더축의 승하강에 따라 승하강되는 고정가이드와, 고정가이드의 하부에 고정가이드의 직경에 비해 작은 직경의 환봉으로 형성되어 상부가 연결 구비되며, 하부는 원뿔형으로 형성되어 폐리튬 전지의 타공을 도모하는 타공니들과, 고정가이드와 이격된 하부에 원통형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 타공니들이 상하로 축이동 가능한 관통공이 형성되는 이송가이드와, 이송가이드의 하부에 상부가 연결 구비됨과 아울러 내측이 수용 가능한 공간을 갖는 원통형으로 형성되어 구비되고, 하부는 개방 형성되며, 내측으로 타공니들이 상하로 축이동 가능하게 구비되는 밀폐케이스와, 밀폐케이스의 외측에 연결 구비되며, 한 쌍 이상이 밀폐케이스 상에 연결 구비됨과 아울러 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되고 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 밀폐케이스의 내측으로 공급하는 제1공급관과, 고정가이드 및 이송가이드 사이에 구비되며, 상하부가 각각 고정가이드 및 이송가이드와 연결 고정되는 스프링을 갖는 타공부와, 상기 컨베이어 타측에 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 방전액이 수용 구비되어 타공된 폐리튬 전지를 내측 방전액 상에 공급받는 방전조가 구비되며, 방전조 내측에는 타공된 폐리튬 전지가 상부에 안착되는 판형의 승강판이 구비되고, 승강판의 전후방에는 각각 상부로 연장되는 연장대가 구비되며, 연장대 각각은 방전조 외측에 연결 구비되는 한 쌍의 승강실린더에 의해 승하강되는 방전부와, 상기 컨베이어의 타측 지지대 상에 전후방으로 길게 형성되어 구비되며, 컨베이어의 상부를 지나 낙하되는 타공된 폐리튬 전지가 방전조의 내측으로 이동되는 것을 도모하는 가이드판과, 상기 방전부의 상부 일측에 이격 구비되며, 방전부의 승강판 상승 시에 작동되어 승강판 상에 안착된 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하는 이송실린더와, 상기 방전부의 타측에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 내측에 상하로 관통된 다수개의 관통공을 갖는 건조판이 구비되며, 건조판의 상부에는 이송실린더에 의해 이송된 폐리튬 전지를 공급받는 건조부와, 상기 건조부의 상부에 이격 구비되며, 폐리튬 전지의 건조를 도모하기 위해 구비되는 건조팬과, 상기 건조부의 타측에 구비되며, 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 내측에는 건조부를 지나온 폐리튬 전지가 수용되는 수용조와, 상기 컨베이어와 이격 구비됨과 아울러 모터, 도어실린더, 타공실린더, 승강실린더, 이송실린더, 건조팬의 작동을 제어하기 위해 구비되는 제어부와, 상기 케이스 상에 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되어 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 케이스의 내측으로 공급하는 다수개의 제2공급관과, 상기 실린더축 및 고정가이드 사이에 구비되어 실린더축과 고정가이드 사이의 간격을 조절하는 간격조절수단과, 상기 이송롤러 각각의 타측 하부에 타측방향으로 돌출되는 연장돌기와, 상기 타공부, 방전부, 건조부의 상부에 구비되어 불활성 가스 및 유해 가스를 포집하는 포집부로 이루어진다.
Description
본 발명은 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치에 관한 것으로, 특히 폐리튬 전지를 방전시키기 위해 폐리튬 전지에 구멍을 타공함에 있어 폐리튬 전지의 타공 부위에 불활성 가스가 상시 공급됨으로 폐리튬 전지의 타공 시 폐리튬 전지의 발화 및 폭발이 방지됨과 아울러 국소부위에만 폐리튬 전지의 발화 및 폭발을 방지하는 불활성 가스를 공급함으로 불활성 가스의 낭비 또한 방지되며, 폐리튬 전지의 타공부터 페리튬 전지의 완전 방전을 위한 후속 공정까지 자동화된 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치에 관한 것이다.
통상적인 리튬 전지는 1차전지 또는 2차전지가 있으며, 이러한 리튬 전지는 연간 수백 톤이 폐기되고 있는 실정이다.
일반적으로, 국내에서는 폐리튬 전지를 처리하기 위한 방법으로, 전량을 매립하고 있다. 그러나, 실제 수거, 운반 및 처리 과정에서 전지의 방전 여부를 확인하기 어렵기 때문에 충전된 상태의 전지가 매립된다. 그런데, 전지에 사용되는 유기용매는 상온에서 불꽃이 있으면 점화되고, 320℃ 정도에서는 자연 발화하는 특성이 있다.
또한, 전지 내부에는 통상적으로 전체 금속리튬의 10%가 방전되지 않은 상태로 남아있어 대기 중 수분과 반응하여 폭발이나 화재를 일으킬 수 있다. 이렇게 폭발이나 화재가 일차로 발생하면 주변에 있는 전지에도 영향을 미침에 따라, 연쇄 폭발 및 화재가 발생할 수 있어 최근 매립장에서도 반입을 기피하고 있는 실정이며, 특히, 이차 전지는 높은 수준의 에너지를 저장하고 있기 때문에, 외부의 충격 등에 의해 화재가 발생하거나 폭발이 일어날 우려가 더욱 높다.
특히, 파우치형 이차 전지와 같이 물리적인 내구성이 낮은 이차 전지는, 외부의 충격에 취약하므로 캔형 이차 전지에 비해 발화나 폭발의 위험이 더욱 크며, 이로 인해 방전을 위한 타공을 실시하면 발화 및 폭발이 일어나게 되는 것이다.
또한, 최근에는 이차 전지가 단일의 배터리 셀로 사용되기 보다는 하나 이상의 배터리 셀의 집합체로 사용되는 경우가 많다. 이러한 배터리 셀의 집합체는 단일의 배터리 셀 보다 고용량 또는 고전압을 갖기 때문에 기존에 비해 발화나 폭발의 우려가 더욱 크며, 발화나 폭발이 일어날 경우 위험성 또한 더욱 크다고 할 것이다.
특히, 디메틸에테르(DME: dimethyl ether), 테트라하이드로퓨란(THF: Tetrahydrofuran), 프로필렌카보네이트(PC: propylene carbonate) 등의 유기용매와 양극으로 사용하고 있는 물질은, 인체의 중추신경 기능의 억제를 유발하는 매우 유해한 물질로서, 이러한 유해 물질을 포함하고 있는 전지를 매립하는 경우, 유해 물질의 유출로 인한 인체 손상뿐 아니라 주변 환경의 심각한 오염이 발생할 수 있는 문제점 또한 있는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 등록특허공보 제10-0716199호에서는 산성 용액을 이용한 습식 처리방식이 제안되고 있다. 이에 따르면, 폐리튬 전지를 황산에 14~20일 가량 방전시킨 후, 건조하고 파쇄하여 처리한다. 그러나, 이 경우, 작업자와 작업환경에 유해한 황산을 사용하게 되므로 작업자의 직업병 발생률이 높을 수 있다.
그리고, 상기 황산에 의해 부식된 전지를 건조할 때에는 화재 및 가스중독사고가 발생할 우려 또한 있는 것이다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 폐리튬 전지를 방전시키기 위해 폐리튬 전지에 구멍을 타공함에 있어 폐리튬 전지의 타공 부위에 불활성 가스를 상시 공급하여 폐리튬 전지의 타공 시 폐리튬 전지의 발화 및 폭발을 방지함과 아울러 국소부위에만 폐리튬 전지의 발화 및 폭발을 방지하는 불활성 가스를 공급함으로 불활성 가스의 낭비를 방지하며, 폐리튬 전지의 타공부터 페리튬 전지의 완전 방전을 위한 후속 공정까지 자동화되는 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치를 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 다수개의 이송롤러가 상호 이격되어 구비되며, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 상부 내측에 하부로 내입되는 원뿔형의 센터홈을 갖는 안착대가 구비되고, 하부 전후방 각각에는 상호 양측으로 이격되어 지면으로 연장되는 다수개의 지지대가 구비되며, 모터의 회전력을 제공받아 폐리튬 전지의 이송을 도모하기 위해 구비되는 컨베이어와, 상기 컨베이어 상에 고정 구비됨과 아울러 안착대의 상부에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비됨과 아울러 양측은 개방 형성되는 케이스와, 케이스의 양측 상에 각각 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되며, 케이스 양측의 개방 또는 밀폐를 도모하기 위해 구비됨과 아울러 투명한 재질로 형성되는 한 쌍의 슬라이딩도어와, 케이스의 상부 양측에 각각 구비됨과 아울러 각각은 슬라이딩도어와 연결되어 슬라이딩도어의 승하강을 도모하는 한 쌍의 도어실린더와, 케이스의 상부에 구비되며, 하부에는 케이스의 상부를 관통하여 상하로 승하강되는 실린더축을 갖는 타공실린더와, 타공실린더의 실린더축 하부에 상부가 연결 구비되며, 실린더축의 승하강에 따라 승하강되는 고정가이드와, 고정가이드의 하부에 고정가이드의 직경에 비해 작은 직경의 환봉으로 형성되어 상부가 연결 구비되며, 하부는 원뿔형으로 형성되어 폐리튬 전지의 타공을 도모하는 타공니들과, 고정가이드와 이격된 하부에 원통형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 타공니들이 상하로 축이동 가능한 관통공이 형성되는 이송가이드와, 이송가이드의 하부에 상부가 연결 구비됨과 아울러 내측이 수용 가능한 공간을 갖는 원통형으로 형성되어 구비되고, 하부는 개방 형성되며, 내측으로 타공니들이 상하로 축이동 가능하게 구비되는 밀폐케이스와, 밀폐케이스의 외측에 연결 구비되며, 한 쌍 이상이 밀폐케이스 상에 연결 구비됨과 아울러 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되고 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 밀폐케이스의 내측으로 공급하는 제1공급관과, 고정가이드 및 이송가이드 사이에 구비되며, 상하부가 각각 고정가이드 및 이송가이드와 연결 고정되는 스프링을 갖는 타공부와, 상기 컨베이어 타측에 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 방전액이 수용 구비되어 타공된 폐리튬 전지를 내측 방전액 상에 공급받는 방전조가 구비되며, 방전조 내측에는 타공된 폐리튬 전지가 상부에 안착되는 판형의 승강판이 구비되고, 승강판의 전후방에는 각각 상부로 연장되는 연장대가 구비되며, 연장대 각각은 방전조 외측에 연결 구비되는 한 쌍의 승강실린더에 의해 승하강되는 방전부와, 상기 컨베이어의 타측 지지대 상에 전후방으로 길게 형성되어 구비되며, 컨베이어의 상부를 지나 낙하되는 타공된 폐리튬 전지가 방전조의 내측으로 이동되는 것을 도모하는 가이드판과, 상기 방전부의 상부 일측에 이격 구비되며, 방전부의 승강판 상승 시에 작동되어 승강판 상에 안착된 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하는 이송실린더와, 상기 방전부의 타측에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 내측에 상하로 관통된 다수개의 관통공을 갖는 건조판이 구비되며, 건조판의 상부에는 이송실린더에 의해 이송된 폐리튬 전지를 공급받는 건조부와, 상기 건조부의 상부에 이격 구비되며, 폐리튬 전지의 건조를 도모하기 위해 구비되는 건조팬과, 상기 건조부의 타측에 구비되며, 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 내측에는 건조부를 지나온 폐리튬 전지가 수용되는 수용조와, 상기 컨베이어와 이격 구비됨과 아울러 모터, 도어실린더, 타공실린더, 승강실린더, 이송실린더, 건조팬의 작동을 제어하기 위해 구비되는 제어부와, 상기 케이스 상에 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되어 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 케이스의 내측으로 공급하는 다수개의 제2공급관과, 상기 실린더축 및 고정가이드 사이에 구비되어 실린더축과 고정가이드 사이의 간격을 조절하는 간격조절수단과, 상기 이송롤러 각각의 타측 하부에 타측방향으로 돌출되는 연장돌기와, 상기 타공부, 방전부, 건조부의 상부에 구비되어 불활성 가스 및 유해 가스를 포집하는 포집부로 이루어지는 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치는 타공실린더의 작동에 의해 승하강되는 타공니들로 인해 폐리튬 전지의 타공이 용이할 뿐만 아니라 밀폐케이스의 내측으로 일정한 양의 불활성 가스가 상시 공급됨으로써, 적은 양의 불활성 가스만으로도 폐리튬 전지의 발화 및 폭발이 방지되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 폐리튬 전지의 타공부터 페리튬 전지의 완전 방전을 위한 후속 공정까지 컨베이어, 도어실린더, 타공실린더, 이송실린더, 승강실린더, 제어부에 의해 자동화됨으로 작업자의 안전사고가 미연에 방지됨과 아울러 작업효율이 상승되는 이점 및 효과 또한 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치의 개략도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하여 보면 본 발명에 의한 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치는 다수개의 이송롤러(10)가 상호 이격되어 구비되며, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 상부 내측에 하부로 내입되는 원뿔형의 센터홈(12)을 갖는 안착대(14)가 구비되고, 하부 전후방 각각에는 상호 양측으로 이격되어 지면으로 연장되는 다수개의 지지대(16)가 구비되며, 모터(18)의 회전력을 제공받아 폐리튬 전지의 이송을 도모하기 위해 구비되는 컨베이어(20)와, 상기 컨베이어(20) 상에 고정 구비됨과 아울러 안착대(14)의 상부에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비됨과 아울러 양측은 개방 형성되는 케이스(22)와, 케이스(22)의 양측 상에 각각 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되며, 케이스(22) 양측의 개방 또는 밀폐를 도모하기 위해 구비되는 한 쌍의 슬라이딩도어(24)와, 케이스(22)의 상부 양측에 각각 구비됨과 아울러 각각은 슬라이딩도어(24)와 연결되어 슬라이딩도어(24)의 승하강을 도모하는 한 쌍의 도어실린더(26)와, 케이스(22)의 상부에 구비되며, 하부에는 케이스(22)의 상부를 관통하여 상하로 승하강되는 실린더축(28)을 갖는 타공실린더(30)와, 타공실린더(30)의 실린더축(28) 하부에 상부가 연결 구비되며, 실린더축(28)의 승하강에 따라 승하강되는 고정가이드(32)와, 고정가이드(32)의 하부에 고정가이드(32)의 직경에 비해 작은 직경의 환봉으로 형성되어 상부가 연결 구비되며, 하부는 원뿔형으로 형성되어 폐리튬 전지의 타공을 도모하는 타공니들(34)과, 고정가이드(32)와 이격된 하부에 원통형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능한 관통공이 형성되는 이송가이드(36)와, 이송가이드(36)의 하부에 상부가 연결 구비됨과 아울러 내측이 수용 가능한 공간을 갖는 원통형으로 형성되어 구비되고, 하부는 개방 형성되며, 내측으로 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능하게 구비되는 밀폐케이스(38)와, 밀폐케이스(38)의 외측에 연결 구비되며, 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 밀폐케이스(38)의 내측으로 공급하는 제1공급관(40)과, 고정가이드(32) 및 이송가이드(36) 사이에 구비되며, 상하부가 각각 고정가이드(32) 및 이송가이드(36)와 연결 고정되는 스프링(42)을 갖는 타공부(44)와, 상기 컨베이어(20) 타측에 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 방전액이 수용 구비되어 타공된 폐리튬 전지를 내측 방전액 상에 공급받는 방전조(46)가 구비되며, 방전조(46) 내측에는 타공된 폐리튬 전지가 상부에 안착되는 판형의 승강판(48)이 구비되고, 승강판(48)의 전후방에는 각각 상부로 연장되는 연장대(50)가 구비되며, 연장대(50) 각각은 방전조(46) 외측에 연결 구비되는 한 쌍의 승강실린더(52)에 의해 승하강되는 방전부(54)와, 상기 컨베이어(20)의 타측 지지대(16) 상에 전후방으로 길게 형성되어 구비되며, 컨베이어(20)의 상부를 지나 낙하되는 타공된 폐리튬 전지가 방전조(46)의 내측으로 이동되는 것을 도모하는 가이드판(56)과, 상기 방전부(54)의 상부 일측에 이격 구비되며, 방전부(54)의 승강판(48) 상승 시에 작동되어 승강판(48) 상에 안착된 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하는 이송실린더(58)와, 상기 방전부(54)의 타측에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 내측에 상하로 관통된 다수개의 관통공을 갖는 건조판(60)이 구비되며, 건조판(60)의 상부에는 이송실린더(58)에 의해 이송된 폐리튬 전지를 공급받는 건조부(62)와, 상기 건조부(62)의 상부에 이격 구비되며, 폐리튬 전지의 건조를 도모하기 위해 구비되는 건조팬(64)과, 상기 건조부(62)의 타측에 구비되며, 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 내측에는 건조부(62)를 지나온 폐리튬 전지가 수용되는 수용조(66)와, 상기 컨베이어(20)와 이격 구비됨과 아울러 모터(18), 도어실린더(26), 타공실린더(30), 승강실린더(52), 이송실린더(58), 건조팬(64)의 작동을 제어하기 위해 구비되는 제어부(68)로 이루어진다.
먼저, 다수개의 이송롤러(10)가 상호 이격되어 구비되며, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 상부 내측에 하부로 내입되는 원뿔형의 센터홈(12)을 갖는 안착대(14)가 구비되고, 하부 전후방 각각에는 상호 양측으로 이격되어 지면으로 연장되는 다수개의 지지대(16)가 구비되며, 모터(18)의 회전력을 제공받아 폐리튬 전지의 이송을 도모하기 위해 구비되는 컨베이어(20)가 구비된다.
이때, 상기 이송롤러(10) 다수개는 폐리튬 전지의 부피 및 슬라이딩도어 한 쌍 사이의 간격에 맞춰 이격된 거리가 조절 가능하게 구비되는 것이며, 이송롤러(10) 상에는 폐리튬 전지를 이송하며 발생되는 잔여물 등에 의해 후술되는 슬라이딩도어(24)가 완전 밀폐되지 않는 문제점을 방지하기 위해 도 1에서와 같이 타측 하부에 타측방향으로 돌출되는 연장돌기(74)가 형성됨이 바람직한 것이다.
한편, 상기 안착대(14) 상에 형성되는 센터홈(12)은 후술되는 타공니들(34)의 하부가 안착되도록 형성되는 것이며, 센터홈(12)으로 인해 타공니들(34)의 하부 손상이 방지됨과 아울러 폐리튬 전지의 완전한 타공이 이루어지는 것이다.
상기 컨베이어(20) 상에 고정 구비됨과 아울러 안착대(14)의 상부에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비됨과 아울러 양측은 개방 형성되는 케이스(22)와, 케이스(22)의 양측 상에 각각 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되며, 케이스(22) 양측의 개방 또는 밀폐를 도모하기 위해 구비되는 한 쌍의 슬라이딩도어(24)와, 케이스(22)의 상부 양측에 각각 구비됨과 아울러 각각은 슬라이딩도어(24)와 연결되어 슬라이딩도어(24)의 승하강을 도모하는 한 쌍의 도어실린더(26)와, 케이스(22)의 상부에 구비되며, 하부에는 케이스(22)의 상부를 관통하여 상하로 승하강되는 실린더축(28)을 갖는 타공실린더(30)와, 타공실린더(30)의 실린더축(28) 하부에 상부가 연결 구비되며, 실린더축(28)의 승하강에 따라 승하강되는 고정가이드(32)와, 고정가이드(32)의 하부에 고정가이드(32)의 직경에 비해 작은 직경의 환봉으로 형성되어 상부가 연결 구비되며, 하부는 원뿔형으로 형성되어 폐리튬 전지의 타공을 도모하는 타공니들(34)과, 고정가이드(32)와 이격된 하부에 원통형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능한 관통공이 형성되는 이송가이드(36)와, 이송가이드(36)의 하부에 상부가 연결 구비됨과 아울러 내측이 수용 가능한 공간을 갖는 원통형으로 형성되어 구비되고, 하부는 개방 형성되며, 내측으로 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능하게 구비되는 밀폐케이스(38)와, 밀폐케이스(38)의 외측에 연결 구비되며, 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 밀폐케이스(38)의 내측으로 공급하는 제1공급관(40)과, 고정가이드(32) 및 이송가이드(36) 사이에 구비되며, 상하부가 각각 고정가이드(32) 및 이송가이드(36)와 연결 고정되는 스프링(42)을 갖는 타공부(44)가 구비된다.
이때, 상기 타공부(44)에 형성되는 슬라이딩도어(24)는 전체 또는 일부가 투명하게 형성되어 타공부(44)의 내측을 작업자가 관찰할 수 있도록 함이 바람직한 것이며, 내연성 및 충격에 강한 재질로 형성됨이 바람직한 것이다.
또한, 상기 제1공급관(40)은 한 쌍 이상이 밀폐케이스(38) 상에 연결 구비됨과 아울러 밀폐케이스(38)의 승하강에도 손상되지 않도록 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성됨이 바람직한 것이다.
한편, 상기 케이스(22)의 상에는 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 케이스(22)의 내측으로 공급하는 다수개의 제2공급관(70)이 추가로 구비됨이 바람직한 것이며, 제2공급관(70) 또한 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되어 불활성 가스를 공급함으로써, 밀폐케이스(38)의 외측에서 발화 또는 폭발이 발생되는 것을 방지함과 아울러 발화 또는 폭발이 발생될 시에도 불활성 가스 또는 소화액을 케이스(22)의 내측으로 신속하게 공급 대응할 수 있는 것이다.
이때, 상기 제2공급관(70) 통해 공급되는 불활성 가스 또는 소화액은 미도시된 화재감지센서의 신호를 전달받는 후술되는 제어부(68)의 제어에 의해 공급 또는 차단되는 것이다.
또한, 상기 실린더축(28) 및 고정가이드(32) 사이에는 실린더축(28)과 고정가이드(32) 사이의 간격 조절을 도모하는 볼트와 너트 형상의 간격조절수단(72)이 구비됨이 바람직하며, 간격조절수단(72)으로 인해 폐리튬 전지의 부피에 따라 용이하게 높이를 조절하여 사용할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 고정가이드(32)와 이송가이드(36)는 스프링(42)으로 인해 장력을 공급받게 되는 것이며, 이로 인해 이송가이드(36)의 하부에 구비되는 밀폐케이스(38)가 케이스(22)의 내부에 공급되는 폐리튬 전지의 상부에 먼저 닿은 다음 타공니들(34)이 폐리튬 전지를 타공하게 되는 것이고, 폐리튬 전지가 타공된 이후에는 타공니들(34)이 먼저 상승된 다음 밀폐케이스(38)의 하부가 순차적으로 폐리튬 전지의 상부에서 이탈되는 것이며, 이에, 폐리튬 전지가 타공되는 동안 밀폐케이스(38)의 내측은 불활성분위기가 됨으로 폐리튬 전지의 발화 및 폭발이 방지되게 되는 것이다.
상기 컨베이어(20) 타측에 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 방전액이 수용 구비되어 타공된 폐리튬 전지를 내측 방전액 상에 공급받는 방전조(46)가 구비되며, 방전조(46) 내측에는 타공된 폐리튬 전지가 상부에 안착되는 판형의 승강판(48)이 구비되고, 승강판(48)의 전후방에는 각각 상부로 연장되는 연장대(50)가 구비되며, 연장대(50) 각각은 방전조(46) 외측에 연결 구비되는 한 쌍의 승강실린더(52)에 의해 승하강되는 방전부(54)가 구비된다.
이때, 상기 승강판(48) 상에는 다수개의 관통공이 형성됨으로써, 승강판(48)의 승하강이 용이함은 물론 방전액이 방전부(54)의 외측으로 이탈되는 것 또한 방지되는 것이다.
또한, 상기 방전부(54) 상에 수용된 방전액은 물과 계면 활성제가 함유되는 것임과 아울러 방전액이 폐리튬 전지에 타공된 부위에 유입되어 리튬과 반응하여 리튬을 용해시키면서 중화시키게 되며, 이러한 리튬 수용액으로부터 리튬이 회수될 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 방전부(54) 상에는 폐리튬 전지의 방전을 위해 황산과 같은 산성 용액이 사용되지 않으므로, 보다 안전하게 폐리튬 전지를 방전시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.
상기 컨베이어(20)의 타측 지지대(16) 상에 전후방으로 길게 형성되어 구비되며, 컨베이어(20)의 상부를 지나 낙하되는 타공된 폐리튬 전지가 방전부(54)의 방전조(46) 내측으로 이동되는 것을 도모하는 가이드판(56)이 구비된다.
상기 방전부(54)의 상부 일측에 이격 구비되며, 방전부(54)의 승강판(48) 상승 시에 작동되어 승강판(48) 상에 안착된 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하는 이송실린더(58)가 구비된다.
이때, 상기 이송실린더(58)의 타측 상에는 도 1에서와 같이 형성되는 이송실린더가이드(76)가 구비되어 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하게 되는 것이다.
상기 방전부(54)의 타측에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 내측에 상하로 관통된 다수개의 관통공을 갖는 건조판(60)이 구비되며, 건조판(60)의 상부에는 이송실린더(58)에 의해 이송된 폐리튬 전지를 공급받는 건조부(62)가 구비된다.
또한, 상기 건조부(62)의 상부에 이격 구비되며, 폐리튬 전지의 건조를 도모하기 위한 건조팬(64)이 구비된다.
이때, 상기 건조부(62)의 하부에는 폐리튬 전지에서 낙하되는 방전액을 방전조(46)로 공급하는 회수관(78)이 형성되는 것이며, 이로 인해 방전액의 낭비가 방지되는 것이다.
상기 건조부(62)의 타측에 구비되며, 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 내측에는 건조부(62)를 지나온 폐리튬 전지가 수용되는 수용조(66)가 구비된다.
상기 컨베이어(20)와 이격 구비됨과 아울러 모터(18), 도어실린더(26), 타공실린더(30), 승강실린더(52), 이송실린더(58), 건조팬(64)의 작동을 제어하기 위한 제어부(68)가 구비된다.
한편, 상기 타공부(44), 방전부(54), 건조부(62)의 상부에는 불활성 가스 및 유해 가스를 포집하기 위한 포집부(80)가 형성됨이 바람직한 것이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치는 타공실린더(30)의 작동에 의해 승하강되는 타공니들(34)로 인해 폐리튬 전지의 타공이 용이할 뿐만 아니라 밀폐케이스(38)의 내측으로 일정한 양의 불활성 가스가 상시 공급됨으로써, 적은 양의 불활성 가스만으로도 폐리튬 전지의 발화 및 폭발이 방지되는 이점이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 폐리튬 전지의 타공부터 페리튬 전지의 완전 방전을 위한 후속 공정까지 컨베이어(20), 도어실린더(26), 타공실린더(30), 이송실린더(58), 승강실린더(52), 제어부(68)에 의해 자동화됨으로 작업자의 안전사고가 미연에 방지됨과 아울러 작업효율이 상승되는 이점 및 효과 또한 있는 것이다.
10 : 이송롤러 12 : 센터홈
14 : 안착대 16 : 지지대
18 : 모터 20 : 컨베이어
22 : 케이스 24 : 슬라이딩도어
26 : 도어실린더 28 : 실린더축
30 : 타공실린더 32 : 고정가이드
34 : 타공니들 36 : 이송가이드
38 : 밀폐케이스 40 : 제1공급관
42 : 스프링 44 : 타공부
46 : 방전조 48 : 승강판
50 : 연장대 52 : 승강실린더
54 : 방전부 56 : 가이드판
58 : 이송실린더 60 : 건조판
62 : 건조부 64 : 건조팬
66 : 수용조 68 : 제어부
70 : 제2공급관 72 : 간격조절수단
14 : 안착대 16 : 지지대
18 : 모터 20 : 컨베이어
22 : 케이스 24 : 슬라이딩도어
26 : 도어실린더 28 : 실린더축
30 : 타공실린더 32 : 고정가이드
34 : 타공니들 36 : 이송가이드
38 : 밀폐케이스 40 : 제1공급관
42 : 스프링 44 : 타공부
46 : 방전조 48 : 승강판
50 : 연장대 52 : 승강실린더
54 : 방전부 56 : 가이드판
58 : 이송실린더 60 : 건조판
62 : 건조부 64 : 건조팬
66 : 수용조 68 : 제어부
70 : 제2공급관 72 : 간격조절수단
Claims (5)
- 다수개의 이송롤러(10)가 상호 이격되어 구비되며, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 상부 내측에 하부로 내입되는 원뿔형의 센터홈(12)을 갖는 안착대(14)가 구비되고, 하부 전후방 각각에는 상호 양측으로 이격되어 지면으로 연장되는 다수개의 지지대(16)가 구비되며, 모터(18)의 회전력을 제공받아 폐리튬 전지의 이송을 도모하기 위해 구비되는 컨베이어(20);
상기 컨베이어(20) 상에 고정 구비됨과 아울러 안착대(14)의 상부에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비됨과 아울러 양측은 개방 형성되는 케이스(22)와, 케이스(22)의 양측 상에 각각 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되며, 케이스(22) 양측의 개방 또는 밀폐를 도모하기 위해 구비됨과 아울러 투명한 재질로 형성되는 한 쌍의 슬라이딩도어(24)와, 케이스(22)의 상부 양측에 각각 구비됨과 아울러 각각은 슬라이딩도어(24)와 연결되어 슬라이딩도어(24)의 승하강을 도모하는 한 쌍의 도어실린더(26)와, 케이스(22)의 상부에 구비되며, 하부에는 케이스(22)의 상부를 관통하여 상하로 승하강되는 실린더축(28)을 갖는 타공실린더(30)와, 타공실린더(30)의 실린더축(28) 하부에 상부가 연결 구비되며, 실린더축(28)의 승하강에 따라 승하강되는 고정가이드(32)와, 고정가이드(32)의 하부에 고정가이드(32)의 직경에 비해 작은 직경의 환봉으로 형성되어 상부가 연결 구비되며, 하부는 원뿔형으로 형성되어 폐리튬 전지의 타공을 도모하는 타공니들(34)과, 고정가이드(32)와 이격된 하부에 원통형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능한 관통공이 형성되는 이송가이드(36)와, 이송가이드(36)의 하부에 상부가 연결 구비됨과 아울러 내측이 수용 가능한 공간을 갖는 원통형으로 형성되어 구비되고, 하부는 개방 형성되며, 내측으로 타공니들(34)이 상하로 축이동 가능하게 구비되는 밀폐케이스(38)와, 밀폐케이스(38)의 외측에 연결 구비되며, 한 쌍 이상이 밀폐케이스(38) 상에 연결 구비됨과 아울러 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되고 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 밀폐케이스(38)의 내측으로 공급하는 제1공급관(40)과, 고정가이드(32) 및 이송가이드(36) 사이에 구비되며, 상하부가 각각 고정가이드(32) 및 이송가이드(36)와 연결 고정되는 스프링(42)을 갖는 타공부(44);
상기 컨베이어(20) 타측에 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 방전액이 수용 구비되어 타공된 폐리튬 전지를 내측 방전액 상에 공급받는 방전조(46)가 구비되며, 방전조(46) 내측에는 타공된 폐리튬 전지가 상부에 안착되는 판형의 승강판(48)이 구비되고, 승강판(48)의 전후방에는 각각 상부로 연장되는 연장대(50)가 구비되며, 연장대(50) 각각은 방전조(46) 외측에 연결 구비되는 한 쌍의 승강실린더(52)에 의해 승하강되는 방전부(54);
상기 컨베이어(20)의 타측 지지대(16) 상에 전후방으로 길게 형성되어 구비되며, 컨베이어(20)의 상부를 지나 낙하되는 타공된 폐리튬 전지가 방전조(46)의 내측으로 이동되는 것을 도모하는 가이드판(56);
상기 방전부(54)의 상부 일측에 이격 구비되며, 방전부(54)의 승강판(48) 상승 시에 작동되어 승강판(48) 상에 안착된 폐리튬 전지의 타측 이동을 도모하는 이송실린더(58);
상기 방전부(54)의 타측에 구비되며, 내측에는 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 상부에는 판형으로 형성됨과 아울러 내측에 상하로 관통된 다수개의 관통공을 갖는 건조판(60)이 구비되며, 건조판(60)의 상부에는 이송실린더(58)에 의해 이송된 폐리튬 전지를 공급받는 건조부(62);
상기 건조부(62)의 상부에 이격 구비되며, 폐리튬 전지의 건조를 도모하기 위해 구비되는 건조팬(64);
상기 건조부(62)의 타측에 구비되며, 상부가 개방 형성됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 내측에는 건조부(62)를 지나온 폐리튬 전지가 수용되는 수용조(66);
상기 컨베이어(20)와 이격 구비됨과 아울러 모터(18), 도어실린더(26), 타공실린더(30), 승강실린더(52), 이송실린더(58), 건조팬(64)의 작동을 제어하기 위해 구비되는 제어부(68);
상기 케이스(22)의 상에 내연성을 갖는 플렉시블한 재질로 형성되어 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 불활성 가스를 공급받아 케이스(22)의 내측으로 공급하는 다수개의 제2공급관(70);
상기 실린더축(28) 및 고정가이드(32) 사이에 구비되어 실린더축(28)과 고정가이드(32) 사이의 간격을 조절하는 간격조절수단(72);
상기 이송롤러(10) 각각의 타측 하부에 타측방향으로 돌출되는 연장돌기(74);
상기 타공부(44), 방전부(54), 건조부(62)의 상부에 구비되어 불활성 가스 및 유해 가스를 포집하는 포집부(80);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발화 및 폭발 방지 기능을 갖는 폐리튬 전지용 자동방전장치. - 삭제
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