KR102581082B1 - Pressurizing system of all solid state secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고체 전해질과 활물질 간 접촉계면 극대화 및 계면 저항 최소화를 위한 가압 공정 시 압력 전달 매질로서의 가스량 제어 그리고 온도 제어를 통하여 전고체용 이차전지가 투입된 가압부(50) 내 압력을 타게팅한 수치 범위까지 단시간에 제어함으로써, 가압 공정 시간 단축 및 그에 따른 공정효율 상승을 도모하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery pressurization system (1) for all-solid-state batteries, and more specifically, to control the amount of gas as a pressure transfer medium during the pressurization process to maximize the contact interface between the solid electrolyte and the active material and minimize the interface resistance, and to control the temperature for all-solid-state batteries. It relates to an all-solid secondary battery pressurization system (1) that aims to shorten the pressurization process time and thereby increase process efficiency by controlling the pressure within the pressurization unit (50) into which the secondary battery is inserted in a short period of time up to a target value range.

Description

전고체용 이차전지 가압시스템{PRESSURIZING SYSTEM OF ALL SOLID STATE SECONDARY BATTERY}Secondary battery pressurization system for all solids {PRESSURIZING SYSTEM OF ALL SOLID STATE SECONDARY BATTERY}

본 발명은 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고체 전해질과 활물질 간 접촉계면 극대화 및 계면 저항 최소화를 위한 가압 공정 시 압력 전달 매질로서의 가스량 제어 그리고 온도 제어를 통하여 전고체용 이차전지가 투입된 가압부(50) 내 압력을 타게팅한 수치 범위까지 단시간에 제어함으로써, 가압 공정 시간 단축 및 그에 따른 공정효율 상승을 도모하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery pressurization system (1) for all-solid-state batteries, and more specifically, to control the amount of gas as a pressure transfer medium during the pressurization process to maximize the contact interface between the solid electrolyte and the active material and minimize the interface resistance, and to control the temperature for all-solid-state batteries. It relates to an all-solid secondary battery pressurization system (1) that aims to shorten the pressurization process time and thereby increase process efficiency by controlling the pressure within the pressurization unit (50) into which the secondary battery is inserted in a short period of time up to a target value range.

최근 전기자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리인 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. Recently, as the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has begun in earnest, research on secondary batteries, which are high-performance batteries capable of repeated charging and discharging, is being actively conducted. Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so they can be freely charged and discharged. It is receiving attention for its extremely low self-discharge rate and high energy density.

이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재인 파우치를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxide and carbon material as positive and negative electrode active materials, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator in between, and a pouch, which is an exterior material that seals and stores the electrode assembly together with an electrolyte solution.

그 중에서도 전고체용 이차전지는 주요 소재가 모두 고체로 이루어지는 이차전지로, 고체 전해질을 사용함에 따라 화재 및 폭발 위험이 현저히 줄어들어 활용 범위가 넓어지고 성능이 월등히 우수함에도 화재 및 폭발 위험으로 인하여 활용하지 못하였던 리튬 금속을 음극재로 사용 가능하여 에너지 밀도를 비약적으로 높일 수 있다. 이러한 장점들로 인하여 현재 전고체용 이차전지에 대한 개발이 활발히 진행되고 있는 상태이다.Among them, all-solid-state secondary batteries are secondary batteries in which the main materials are all solid. By using a solid electrolyte, the risk of fire and explosion is significantly reduced, broadening the range of use, and although their performance is significantly superior, they cannot be used due to the risk of fire and explosion. The previously used lithium metal can be used as an anode material, which can dramatically increase energy density. Due to these advantages, development of all-solid-state secondary batteries is currently in active progress.

이러한 전고체용 이차전지에서의 고체 전해질은 이온이 고체 격자 사이에서 이동하므로 활물질과 전해질 간 접촉 계면을 극대화하면서도 계면 저항을 최소화하여야 한다. 이를 위하여 고체 전해질층을 적층한 후 등 수압 프레스 장비로 압력을 가하는 방식으로 제작되어 왓으나 해당 방식의 전고체용 이차전지는 대량 생산에 적합하지 않고 상기 전극층들과 고체 전해질층 간에 긴밀한 계면형성이 쉽지 않은 문제점이 있다. In these all-solid secondary batteries, the solid electrolyte must maximize the contact interface between the active material and the electrolyte while minimizing the interfacial resistance because ions move between the solid lattice. For this purpose, it has been manufactured by stacking solid electrolyte layers and then applying pressure using hydraulic press equipment, but this type of all-solid secondary battery is not suitable for mass production and it is not easy to form a close interface between the electrode layers and the solid electrolyte layer. There is a problem that is not there.

또한, 액체를 압력 전달 매질로 활용한 핫 프레스 장비 등으로 압력을 가하여 전고체용 이차전지를 제조하는 시도가 있어 왔으나 해당 방식 역시 액체 매질의 기화 방지를 위하여 챔버 내 온도를 소정 수준 이상 높이는 것이 불가능한 문제점이 발생할 수밖에 없다. 따라서, 챔버 내 온도가 높을수록 단시간 내 용이한 가압에 의해 공정효율이 상승하는데, 상기 챔버 내 이차전지 가압을 위해 액체류 매질을 투입하였으므로 온도를 원하는 수준까지 높일 수 없어 공정효율 저하의 주요인이 된다. 따라서, 상기 전극층들과 고체 전해질층 간에 긴밀한 계면형성이 어려울 수 있고 이로 인해 전고체 이차전지의 성능이 저하될 수 있다. In addition, there have been attempts to manufacture all-solid-state secondary batteries by applying pressure using hot press equipment that uses liquid as a pressure transmission medium, but this method also has the problem of making it impossible to increase the temperature in the chamber above a certain level to prevent evaporation of the liquid medium. This is bound to happen. Therefore, the higher the temperature in the chamber, the higher the process efficiency due to easy pressurization in a short period of time. However, since a liquid medium was introduced to pressurize the secondary battery in the chamber, the temperature cannot be raised to the desired level, which is the main cause of the decrease in process efficiency. . Therefore, it may be difficult to form a tight interface between the electrode layers and the solid electrolyte layer, which may deteriorate the performance of the all-solid-state secondary battery.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명의 발명자는 개선된 구조/방식을 가지는 신규의 전고체용 이차전지 가압시스템을 제시하며, 상세한 내용은 후술하도록 한다.In order to solve this problem, the inventor of the present invention proposes a new all-solid-state secondary battery pressurization system with an improved structure/method, details of which will be described later.

국내공개특허 제10-2015-0069523호 '전고체 이차전지 및 전고체 이차전지의 제조 방법'Domestic Publication Patent No. 10-2015-0069523 ‘All-solid-state secondary battery and manufacturing method of all-solid-state secondary battery’

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,It was designed to solve the problems of the prior art,

본 발명은 고체 전해질과 활물질 간 접촉계면 극대화 및 계면 저항 최소화를 위한 가압 공정 시 압력 전달 매질로 압축 가스를 활용함으로써 상대적으로 고온 하 가압 공정을 수행하여 공정 시간 단축 및 그에 따른 공정 효율 상승을 도모하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention utilizes compressed gas as a pressure transfer medium during the pressurization process to maximize the contact interface between the solid electrolyte and the active material and minimize the interface resistance, thereby performing the pressurization process at a relatively high temperature to shorten the process time and thereby increase process efficiency. The purpose is to provide a pressurization system for all-solid secondary batteries.

또한, 본 발명은 다수의 압축부를 병렬 연결함으로써 가스 중압부 측으로 공급되는 가스에 대하여 단시간에 타게팅한 압력 도달이 가능하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide an all-solid secondary battery pressurization system that enables the gas supplied to the gas intermediate pressure section to reach a target pressure in a short time by connecting a plurality of compression sections in parallel.

또한, 본 발명은 중압 공정을 수행하는 동작 압축부 외 상기 동작 압축부 이상동작 시를 대비하는 예비 압축부를 추가로 배치함으로써 상기 동작 압축부의 오작동 등으로 인한 비상시에도 안정적으로 가압공정이 수행되도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is a device that ensures that the pressurization process is performed stably even in an emergency due to malfunction of the operation compression unit by additionally arranging a preliminary compression unit in preparation for abnormal operation of the operation compression unit in addition to the operation compression unit that performs the medium pressure process. The purpose is to provide a pressurization system for secondary batteries for body use.

또한, 본 발명은 가스 중압부와 가압부 사이 경로에서 압축 가스를 저장하는 리시버부를 구비함으로써 상기 가압부에서의 공정 종료로 인한 가스 배출 시에도 다음 투입 이차전지에 대한 가압 공정이 연속적으로 수행되도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a receiver unit for storing compressed gas in the path between the gas intermediate pressure unit and the pressurization unit, so that the pressurization process for the next input secondary battery is continuously performed even when the gas is discharged due to the end of the process in the pressurization unit. The purpose is to provide a pressurization system for all-solid-state secondary batteries.

또한, 본 발명은 가압부 측으로 진입하는 이차전지가 측 방향 또는 수평 방향으로 투입 및 배출되어 상기 가압부 내부 공간에 대한 용이한 시야확보가 가능하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide an all-solid-state secondary battery pressurization system that allows secondary batteries entering the pressurizing unit to be inserted and discharged in the lateral or horizontal direction, thereby enabling easy visibility into the internal space of the pressurizing unit. there is.

또한, 본 발명은 가압부의 입구 도어와 출구 도어를 각각 별도로 형성함으로써 이차전지에 대한 연속적인 가압 공정이 가능하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a pressurization system for an all-solid secondary battery that enables a continuous pressurization process for the secondary battery by forming the inlet door and outlet door of the pressurization unit separately.

또한, 본 발명은 가압부로부터 배출되는 가스를 다시 가스 중압부 측으로 공급하는 경로가 되는 리사이클부를 구비함으로써 경제성을 도모하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide an all-solid-state secondary battery pressurization system that promotes economic efficiency by providing a recycling unit that serves as a path for supplying the gas discharged from the pressurization unit back to the gas intermediate pressure unit.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 수 있다.The present invention can be implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above-described purpose.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템은 공급되는 가스를 압축하여 리시버부 측으로 공급하는 가스 중압부; 일 측이 상기 가스 중압부의 일 측과, 타 측이 가압부와 연결되어 상기 가스 중압부 측으로부터 공급되는 압축 가스를 저장한 이후 상기 가압부 측으로 공급하는 리시버부; 및 상기 리시버부로부터 공급되는 압축 가스를 압력 전달 매질로 활용하여, 온도 제어를 통해 내부 공간에 위치한 전고체용 이차전지가 가압되도록 하는 가압부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the all-solid-state secondary battery pressurization system according to the present invention includes a gas medium pressure unit that compresses the supplied gas and supplies it to the receiver unit; A receiver unit connected to one side of the gas intermediate pressure unit and the other side to the pressurizing unit to store compressed gas supplied from the gas intermediate pressure unit and then supply it to the pressurizing unit; And a pressurizing unit that utilizes the compressed gas supplied from the receiver unit as a pressure transmission medium to pressurize the all-solid-state secondary battery located in the internal space through temperature control; It is characterized by including.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 가스 중압부는 기체 압축기 구성인 다수의 압축부;를 포함하고, 상기 다수의 압축부는 가스 유로인 도관에 의하여 직접 또는 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the gas intermediate pressure unit in the all-solid secondary battery pressurization system according to the present invention includes a plurality of compression units configured as gas compressors, and the plurality of compression units are directly compressed by a conduit that is a gas flow path. Or, it is characterized by being indirectly connected.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 다수의 압축부는 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of compression units in the all-solid-state secondary battery pressurization system according to the present invention are connected in parallel.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 다수의 압축부는 공급되는 가스에 대한 중압 공정을 수행하는 동작 압축부; 및 상기 동작 압축부 중 어느 하나 이상 이상동작 시를 대비한 예비 압축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of compression units in the all-solid secondary battery pressurization system according to the present invention include an operating compression unit that performs a medium pressure process on the supplied gas; and a preliminary compression unit in case one or more of the operation compression units malfunctions.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 가스 중압부는 개별 압축부와 인접한 측에 설치되어 상기 압축부의 이상동작을 감지하는 센서부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the gas intermediate pressure unit in the all-solid-state secondary battery pressurization system according to the present invention further includes a sensor unit installed adjacent to the individual compression unit to detect abnormal operation of the compression unit. It is characterized by:

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 리시버부는 상기 가스 중압부 측으로부터 공급되어 저장한 압축 가스의 일부만을 상기 가압부 측으로 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the receiver unit in the all-solid-state secondary battery pressurization system according to the present invention is characterized in that it supplies only a portion of the compressed gas supplied and stored from the gas intermediate pressure unit side to the pressurizing unit side. .

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 리시버부는 상기 가압부와 연결되는 도관의 유로를 개폐하는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the receiver unit in the all-solid-state secondary battery pressurizing system according to the present invention is characterized by including a valve that opens and closes the flow path of the conduit connected to the pressurizing unit.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 가압부는 챔버 구성이며, 입구 도어; 내면이 상기 입구 도어와 대향하는 측의 출구 도어; 일 측이 상기 가압부 내부 공간에 배치되어 상기 내부 공간에 대한 온도를 제어하는 가열장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the pressurizing part in the all-solid-state secondary battery pressurizing system according to the present invention has a chamber configuration and includes an entrance door; an exit door whose inner surface faces the entrance door; One side is disposed in the inner space of the pressurizing unit and includes a heating device that controls the temperature of the inner space.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 입구 도어와 출구 도어는 상기 가압부의 양 측면 또는 전후면에 형성되어 전고체용 이차전지가 측 방향으로 투입 및 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the all-solid-state secondary battery pressurizing system according to the present invention, the inlet door and the outlet door are formed on both sides or the front and rear of the pressurizing part so that the all-solid-state secondary battery is introduced and disposed in the side direction. It is characterized in that it is discharged.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템은 일 측이 상기 가압부와, 타 측이 상기 가스 중압부와 연결되어 압축 가스 순환 경로가 되는 리사이클부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the all-solid-state secondary battery pressurization system according to the present invention adds a recycling part where one side is connected to the pressurizing part and the other side is connected to the gas medium pressure part to serve as a compressed gas circulation path. It is characterized by including.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 가압부는 상기 리사이클부와 연결되는 도관에 유로를 개폐하는 밸브;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the pressurizing unit in the all-solid-state secondary battery pressurizing system according to the present invention further includes a valve that opens and closes a flow path in a conduit connected to the recycling unit.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 상기 압축 가스는 비활성 기체인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the compressed gas in the all-solid secondary battery pressurization system according to the present invention is characterized in that it is an inert gas.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects by virtue of the above-described configuration.

본 발명은 고체 전해질과 활물질 간 접촉계면 극대화 및 계면 저항 최소화를 위한 가압 공정 시 압력 전달 매질로 압축 가스를 활용함으로써 상대적으로 고온 하 가압 공정을 수행하여 공정 시간 단축 및 그에 따른 공정 효율 상승을 도모하도록 하는 효과가 있다.The present invention utilizes compressed gas as a pressure transfer medium during the pressurization process to maximize the contact interface between the solid electrolyte and the active material and minimize the interface resistance, thereby performing the pressurization process at a relatively high temperature to shorten the process time and thereby increase process efficiency. There is an effect.

또한, 본 발명은 다수의 압축부를 병렬 연결함으로써 가스 중압부 측으로 공급되는 가스에 대하여 단시간에 타게팅한 압력 도달이 가능하도록 하는 효과를 가진다.In addition, the present invention has the effect of enabling the gas supplied to the gas intermediate pressure section to reach the target pressure in a short time by connecting a plurality of compression sections in parallel.

또한, 본 발명은 중압 공정을 수행하는 동작 압축부 외 상기 동작 압축부 이상동작 시를 대비하는 예비 압축부를 추가로 배치함으로써 상기 동작 압축부의 오작동 등으로 인한 비상시에도 안정적으로 가압공정이 수행되도록 하는 효과가 도출된다.In addition, the present invention has the effect of ensuring that the pressurization process is stably performed even in an emergency due to a malfunction of the operation compression unit by additionally arranging a preliminary compression unit in preparation for abnormal operation of the operation compression unit in addition to the operation compression unit that performs the medium pressure process. is derived.

또한, 본 발명은 가스 중압부와 가압부 사이 경로에서 압축 가스를 저장하는 리시버부를 구비함으로써 상기 가압부에서의 공정 종료로 인한 가스 배출 시에도 다음 투입 이차전지에 대한 가압 공정이 연속적으로 수행되도록 하는 효과를 보인다.In addition, the present invention provides a receiver unit for storing compressed gas in the path between the gas intermediate pressure unit and the pressurization unit, so that the pressurization process for the next input secondary battery is continuously performed even when the gas is discharged due to the end of the process in the pressurization unit. It seems effective.

또한, 본 발명은 가압부 측으로 진입하는 이차전지가 측 방향 또는 수평 방향으로 투입 및 배출되어 상기 가압부 내부 공간에 대한 용이한 시야확보가 가능하도록 하는 효과를 나타낸다.In addition, the present invention has the effect of enabling secondary batteries entering the pressurizing unit to be inserted and discharged in a lateral or horizontal direction, thereby enabling easy visibility into the internal space of the pressurizing unit.

또한, 본 발명은 가압부의 입구 도어와 출구 도어를 각각 별도로 형성함으로써 이차전지에 대한 연속적인 가압 공정이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling a continuous pressurization process for the secondary battery by forming the inlet door and outlet door of the pressurizing unit separately.

또한, 본 발명은 가압부로부터 배출되는 가스를 다시 가스 중압부 측으로 공급하는 경로가 되는 리사이클부를 구비함으로써 경제성을 도모하도록 하는 효과를 가진다.In addition, the present invention has the effect of promoting economic efficiency by providing a recycling part that serves as a path for supplying the gas discharged from the pressurizing part back to the gas intermediate pressure part.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.Meanwhile, it is to be added that even if the effects are not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification and their potential effects expected from the technical features of the present invention are treated as if described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에 대한 블럭도이고;
도 2는 도 1에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에 대한 개략도이고;
도 3 내지 도 6은 도 1에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서 압력 전달 매질로서의 가스 유동 경로를 설명하기 위한 참고도이다.1 is a block diagram of an all-solid secondary battery pressurization system according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram of the all-solid secondary battery pressurization system according to Figure 1;
Figures 3 to 6 are reference diagrams for explaining the gas flow path as a pressure transmission medium in the all-solid secondary battery pressurization system according to Figure 1.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며 청구범위에 기재된 사항을 기준으로 해석되어야 한다. 또한, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 참고적으로 제공되는 것일 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as limited to the following embodiments, but should be interpreted based on the matters stated in the claims. In addition, this embodiment is provided only as a reference to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Additionally, when used herein, “comprise” and/or “comprising” means specifying the presence of stated features, numbers, steps, operations, members, elements and/or groups thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, members, elements and/or groups.

이하에서는, 일 구성요소(또는 층)가 타 구성요소(또는 층) 상에 배치되는 것으로 설명되는 경우, 일 구성요소가 타 구성요소 위에 직접적으로 배치되는 것일 수도, 또는 해당 구성요소들 사이에 다른 구성 요소(들) 또는 층(들)이 사이에 위치할 수도 있음에 유의하여야 한다. 또한, 일 구성요소가 타 구성요소 상 또는 위에 직접적으로 배치되는 것으로 표현되는 경우, 해당 구성요소들 사이에 타 구성 요소(들)이 위치하지 않는다. 또한, 일 구성요소의 '상', '상부', '하부', '상측', '하측' 또는 '일 측', '측면'에 위치한다는 것은 상대적인 위치 관계를 의미하는 것이다. Hereinafter, when one component (or layer) is described as being placed on another component (or layer), one component may be placed directly on the other component, or there may be other components between the components. It should be noted that component(s) or layer(s) may be located in between. Additionally, when one component is expressed as being placed directly on or above another component, the other component(s) are not located between the components. In addition, being located at the 'top', 'top', 'bottom', 'top', 'bottom' or 'one side' or 'side' of a component means a relative positional relationship.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에 대한 블럭도이고; 도 2는 도 1에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에 대한 개략도이다.1 is a block diagram of an all-solid secondary battery pressurization system according to an embodiment of the present invention; Figure 2 is a schematic diagram of the all-solid secondary battery pressurization system according to Figure 1.

이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the all-solid-state secondary battery pressurization system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명은 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고체 전해질과 활물질 간 접촉계면 극대화 및 계면 저항 최소화를 위한 가압 공정 시 압력 전달 매질로서의 가스량 제어 그리고 온도 제어를 통하여 전고체용 이차전지가 투입된 가압부(50) 내 압력을 타게팅한 수치 범위까지 단시간에 제어함으로써, 가압 공정 시간 단축 및 그에 따른 공정효율 상승을 도모하도록 하는 전고체용 이차전지 가압시스템(1)에 관한 것이다. Referring to Figures 1 and 2, the present invention relates to an all-solid secondary battery pressurization system (1), and more specifically, to a pressure transfer medium during the pressurization process to maximize the contact interface between the solid electrolyte and the active material and minimize the interface resistance. All-solid-state secondary battery pressurization, which aims to shorten the pressurization process time and thereby increase process efficiency by controlling the pressure within the pressurizing part 50 into which the all-solid-state secondary battery is inserted up to the target value range in a short time through gas volume control and temperature control. It is about system (1).

이를 위하여, 상기 가압시스템(1)은 가스 중압부(10), 리시버부(30), 가압부(50), 리사이클부(70) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.To this end, the pressurization system 1 may include a gas mid-pressure unit 10, a receiver unit 30, a pressurization unit 50, a recycling unit 70, and a control unit 90.

상기 전고체용 이차전지는 복수개의 파우치 구조의 단일 배터리 셀이 적층되는 바이폴라(Bipolar) 구조로 형성된 상태에서 케이스부에 의하여 커버되어 트레이에 안착된 채 가압부(50) 내 투입될 수 있으나 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 상기 전고체용 이차전지는 이송장치(미도시)에 의하여 가압부(50) 내 투입될 수 있다. 또한, 상기 케이스부는 예를 들어 파우치 재료와 실질적으로 동일한 재료를 포함할 수도, 별도의 중합체 재료를 포함할 수도 있고 이에 제한이 있는 것은 아니다.The all-solid-state secondary battery is formed in a bipolar structure in which single battery cells of a plurality of pouch structures are stacked, and can be covered by the case part and placed on a tray and put into the pressurizing part 50, but a separate battery cell is used. There is no limit. The all-solid-state secondary battery may be introduced into the pressurizing unit 50 by a transfer device (not shown). Additionally, the case portion may include substantially the same material as the pouch material, or may include a separate polymer material, but there is no limitation thereto.

먼저, 가스 중압부(10)는 공급되는 가스 압축을 통하여 압력을 상승시켜 리시버부(30) 측으로 공급하는 구성으로, 이를 위하여 압축부(110), 센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 가스 중압부(10) 측으로 공급되는 가스는 예를 들어 N2 또는 임의의 비활성 기체일 수 있으며 가압부(50) 내에서 압력 전달 매질로서 기능한다. 상기 가스는 후술할 리사이클부(70)를 통하여 가스 중압부(10) 측으로 공급될 수 있고, 상기 리사이클부(70)와 가스 중압부(10)는 가스 유동 경로인 도관 구성에 의하여 서로 연결될 수 있다.First, the gas intermediate pressure unit 10 is configured to increase the pressure through compression of the supplied gas and supply it to the receiver unit 30. For this purpose, it may include a compression unit 110 and a sensor unit (not shown). The gas supplied to the gas pressure unit 10 may be, for example, N 2 or any inert gas, and functions as a pressure transmission medium within the pressurization unit 50 . The gas may be supplied to the gas medium pressure unit 10 through the recycling unit 70, which will be described later, and the recycling unit 70 and the gas medium pressure unit 10 may be connected to each other by a conduit configuration that is a gas flow path. .

압축부(110)는 예를 들어 컴프레서와 같은 기체 압축기를 포함하여, 공급되는 가스를 압축시켜 압력을 상승시킨 이후 리시버부(30) 측으로 공급하는 구성이다. 이러한 압축부(110)는 다수 배치되어 단시간 내에 유입되는 가스의 타케팅한 압력 수치범위 도달을 달성하는 것이 바람직하다. The compression unit 110 includes a gas compressor, such as a compressor, to compress the supplied gas to increase its pressure and then supply it to the receiver unit 30. It is desirable to arrange a large number of such compression units 110 to achieve the targeted pressure value range of the incoming gas within a short period of time.

개별 압축부들(110)은 도관에 의하여 서로 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있고, 서로 병렬 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 제어부(90)의 제어 하 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정 수행 시 복수개의 압축부(110) 전체가 공급 가스에 대한 중압 공정을 수행하는 것은 아니며, 그 중 일부는 임의의 압축부(110) 고장 또는 이상동작 시를 대비한 예비적인 것임이 바람직하다. 즉, 압축부(110)는 리사이클부(70)로부터 도관을 통하여 공급되는 가스에 대한 중압 공정을 수행하는 동작 압축부(111) 그리고 상기 동작 압축부(111) 중 어느 하나 이상 이상동작 시를 대비한 예비 압축부(113)를 포함할 수 있다.The individual compression units 110 may be connected directly or indirectly to each other by conduits, and are preferably connected to each other in parallel. In addition, when performing the pressurization process on the all-solid-state secondary battery under the control of the control unit 90, not all of the plurality of compression units 110 perform the medium pressure process on the supply gas, and some of them are optional compression units 110. ) It is desirable that it is a preliminary measure in case of failure or abnormal operation. That is, the compression unit 110 is an operational compression unit 111 that performs a medium pressure process on the gas supplied through the conduit from the recycling unit 70, and prepares for the event of an abnormal operation of one or more of the operational compression units 111. It may include a preliminary compression unit 113.

센서부는 개별 압축부(110)와 인접한 측에 설치되어 상기 압축부들(110)의 이상동작 등을 감지하는 구성으로, 예를 들어 압력센서(Pressure Sensor)로 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 제어부(90)는 센서부를 통하여 개별 압축부(110)의 출구 측으로 배출되는 기체의 압력값을 감지하여 해당 값이 기 설정된 기준값 또는 수치범위에 못 미치는 경우 특정 압축부(110)의 이상동작을 결정할 수 있다. 이 때 상기 제어부(90)는 이상동작 중인 동작 압축부(111)의 동작 정지 및 예비 압축부(113)의 동작 시작을 제어할 수도 있다.The sensor unit is installed adjacent to the individual compression units 110 and detects abnormal operation of the compression units 110. For example, it may be a pressure sensor. Therefore, for example, the control unit 90 detects the pressure value of the gas discharged to the outlet side of the individual compression unit 110 through the sensor unit, and if the value falls below the preset reference value or numerical range, the specific compression unit 110 Abnormal operation can be determined. At this time, the control unit 90 may control the operation stop of the operation compression unit 111 that is operating abnormally and the start of the operation of the preliminary compression unit 113.

리시버부(30)는 일 측이 가스 중압부(10)의 일 측과, 타 측이 가압부(50)와 연결되어, 가스 중압부(10) 측으로부터 공급되는 압축 가스를 저장한 이후 가압부(50) 측으로 공급하는 구성으로, 예를 들어 챔버형태로 형성될 수 있다. 또한, 리시버부(30)는 압축부(110) 및 가압부(50)와 도관에 의하여 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 리시버부(30)는 개별 압축부(110)와, 그리고 가압부(50)의 입구 측과 도관에 의하여 연결될 수 있다. The receiver unit 30 is connected to one side of the gas intermediate pressure unit 10 and the other side to the pressurizing unit 50, stores the compressed gas supplied from the gas intermediate pressure unit 10, and then pressurizes the gas. It is configured to supply to the (50) side, and may be formed, for example, in a chamber shape. Additionally, the receiver unit 30 may be connected to the compression unit 110 and the pressurizing unit 50 through a conduit. For example, the receiver unit 30 may be connected to the individual compression unit 110 and the inlet side of the pressurization unit 50 by a conduit.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버부(30)의 기능 및 역할에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the function and role of the receiver unit 30 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

가스 중압부(10)로부터의 압축 가스가 리시버부(30) 없이 가압부(50) 측으로 직접 공급되는 경우를 상정한다. 상기 가압부(50) 내부 공간으로 공급된 압축 가스는 압력 전달 매질의 역할을 수행하며, 예를 들어 전고체용 이차전지에 대한 가열식 등방압 가압 공정이 수행될 수 있다. 또한, 가압 공정이 완료된 이후 상기 가압부(50) 측으로 공급된 압축 가스는 리사이클부(70)를 거쳐 가스 중압부(10) 측으로 되돌아간다. 이와 같은 리사이클링 시스템 하에서는, 가압 공정이 완료된 이후 가압부(50) 측으로부터 배출되는 가스가 다시 리사이클부(70), 가스 중압부(10)를 거쳐 상기 가압부(50) 측으로 되돌아오는 시간동안 가압 공정을 수행할 수 없다. 따라서, 전체 공정시간이 지연되며 그에 따른 공정효율 역시 저하될 수밖에 없다. It is assumed that the compressed gas from the gas pressure unit 10 is directly supplied to the pressurization unit 50 without the receiver unit 30. The compressed gas supplied to the inner space of the pressurizing unit 50 serves as a pressure transmission medium, and, for example, a heated isostatic pressurizing process for an all-solid secondary battery can be performed. In addition, after the pressurization process is completed, the compressed gas supplied to the pressurizing unit 50 returns to the gas mid-pressure unit 10 through the recycling unit 70. Under such a recycling system, after the pressurization process is completed, the gas discharged from the pressurizing unit 50 returns to the pressurizing unit 50 through the recycling unit 70 and the gas pressure unit 10. cannot be performed. Therefore, the overall process time is delayed and the resulting process efficiency is also inevitably reduced.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압시스템(1)은, 가스 중압부(10)와 가압부(50) 사이에 압축 가스를 저장하는 리시버부(30)를 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 리시버부(30)는 가스 중압부(10)로부터 공급되는 압축 가스의 일부분만을 가압부(50) 측으로 공급하고 나머지는 저장한 상태에서, 상기 가압부(50)에서의 가압 공정 종료에 따른 압축 가스 배출 시, 상기 리시버부(30)에 저장된 나머지 압축 가스를 다시 가압부(50)로 공급하여 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정이 연속적으로 수행되도록 할 수 있다. 일 예로, 상기 리시버부(30)는 챔버구성일 수 있다.In order to solve this problem, the pressurization system 1 according to an embodiment of the present invention forms a receiver unit 30 for storing compressed gas between the gas intermediate pressure unit 10 and the pressurization unit 50. It is characterized by Accordingly, the receiver unit 30 supplies only a portion of the compressed gas supplied from the gas pressurization unit 10 to the pressurizing unit 50 and stores the remainder, following the completion of the pressurizing process in the pressurizing unit 50. When the compressed gas is discharged, the remaining compressed gas stored in the receiver unit 30 can be supplied back to the pressurizing unit 50 so that the pressurizing process for the all-solid-state secondary battery can be continuously performed. As an example, the receiver unit 30 may have a chamber configuration.

상기 리시버부(30)는, 가압부(50)와 도관 구성에 의하여 상호 연결되며, 상기 연결측 도관에는 밸브(310)가 형성되어 제어부(90)의 제어 하 상기 리시버부(30)로부터 가압부(50) 측으로의 압축 가스 공급이 결정될 수 있다.The receiver unit 30 is connected to the pressurizing unit 50 through a conduit configuration, and a valve 310 is formed in the connection side conduit to transfer the pressurizing unit from the receiver unit 30 under the control of the control unit 90. (50) The supply of compressed gas to the side can be determined.

가압부(50)는 일 측이 리시버부(30)와, 타 측이 리사이클부(70)와 연결되는 구성으로, 예를 들어 챔버구성으로 형성될 수 있다. 이러한 가압부(50)는 예를 들어 공지된 임의의 가압 소결 장치 등을 포함할 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 또한, 가압부(50)는 리시버부(30) 및 리사이클부(70)와 도관에 의하여 서로 연결될 수 있다. 상기 가압부(50)는 밸브(310) 개폐 제어에 의하여 리시버부(30)로부터 압축 가스 일부를 공급받아 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정을 수행한다. The pressing unit 50 is configured such that one side is connected to the receiver unit 30 and the other side is connected to the recycling unit 70, and may be formed, for example, in a chamber configuration. This pressing unit 50 may include, for example, any known pressure sintering device, and detailed description thereof will be omitted. Additionally, the pressurizing unit 50 may be connected to the receiver unit 30 and the recycling unit 70 through a conduit. The pressurizing unit 50 receives a portion of compressed gas from the receiver unit 30 by controlling the opening and closing of the valve 310 and performs a pressurizing process on the all-solid-state secondary battery.

전고체용 이차전지에 대한 가압 공정 시, 챔버 내에 압력 전달 매질로서 예를 들어 지방족 또는 방향족 탄화수소류 등의 액체를 투입하여 가압 공정을 수행하는 경우를 상정하면, 상기 매질의 기화 방지를 위하여 챔버 내 온도를 소정 수준 이상 높이는 것이 불가능하다. 따라서, 챔버 내 온도가 높을수록 단시간 내 용이한 가압에 의해 공정효율이 상승하는데, 상기 챔버 내 이차전지 가압을 위해 액체류 매질을 투입하였으므로 온도를 원하는 수준까지 높일 수 없는 것이다. 이는 곧 공정효율 저하의 주요인이 된다.During the pressurization process for an all-solid-state secondary battery, assuming that the pressurization process is performed by adding a liquid, such as an aliphatic or aromatic hydrocarbon, as a pressure transfer medium into the chamber, the temperature inside the chamber is adjusted to prevent evaporation of the medium. It is impossible to increase it beyond a certain level. Therefore, the higher the temperature in the chamber, the higher the process efficiency due to easy pressurization in a short period of time, but since a liquid medium was introduced to pressurize the secondary battery in the chamber, the temperature cannot be raised to the desired level. This soon becomes a major cause of reduced process efficiency.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압시스템(1)은, 예를 들어 비활성 가스와 같은 기체를 가압부(50) 내에 공급한 상태에서 가압 공정을 수행하므로, 전술한 가압 공정 대비 높은 온도에서의 공정 수행에 따른 공정효율 개선을 도모할 수 있다.In order to solve this problem, the pressurization system 1 according to an embodiment of the present invention performs the pressurization process while supplying a gas, for example, an inert gas, into the pressurization unit 50, thereby performing the pressurization described above. Process efficiency can be improved by performing the process at a higher temperature compared to the process.

상기 가압부(50)는 입구 도어(510), 출구 도어(530), 가열장치(550)와, 밸브(570)를 포함할 수 있다. The pressurizing unit 50 may include an inlet door 510, an outlet door 530, a heating device 550, and a valve 570.

입구 도어(510)와 출구 도어(530) 각각은 상기 가압부(50) 내부 공간이 외부와 연통되도록 상기 가압부(50)의 입구 측과 출구 측을 개폐하는 도어 구성이다. 예를 들어, 이송장치를 통하여 상기 가압부(50) 측으로 진입한 전고체용 이차전지 투입 시 입구 도어(510)가 개방되도록, 가압 공정 종료 시 상기 이차전지 배출을 위해 출구 도어(530)가 개방되도록 할 수 있다. 또한, 상기 입구 도어(510)와 출구 도어(530)는 양 내면이 서로 대향하는 위치에 형성될 수 있고, 상기 가압부(50)의 양 측면 또는 전후면에 형성되어 전고체용 이차전지가 상하방향이 아닌 측 방향으로 투입 및 배출되도록 하는 것이 바람직하다.Each of the entrance door 510 and the outlet door 530 is a door configuration that opens and closes the entrance and exit sides of the pressurization unit 50 so that the internal space of the pressurization unit 50 communicates with the outside. For example, the inlet door 510 is opened when an all-solid-state secondary battery entering the pressurizing unit 50 through a transfer device is introduced, and the outlet door 530 is opened to discharge the secondary battery at the end of the pressurizing process. can do. In addition, the entrance door 510 and the outlet door 530 may be formed at positions where both inner surfaces face each other, and may be formed on both sides or front and rear of the pressurizing part 50 so that the all-solid-state secondary battery can move in the vertical direction. It is desirable to allow input and discharge in the lateral direction rather than this.

따라서, 특정 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정 시 입구 도어(510)와 인접한 외부에 다음 가압 공정을 수행할 이차전지를 대기시킨 이후, 상기 가압 공정 종료 시 가압부(50) 내 이차전지가 입구 도어(510)와 맞은 편 출구 도어(530) 측으로 배출되도록 하며 각 이차전지의 투입 및 배출에 대한 동선을 완전히 분리시킬 수 있다. 또한, 각 입구 도어(510)와 출구 도어(530)는 측방향으로 회전하도록 개방될 수도 또는 가압부(50)로부터 분리된 상태에서 상하방향으로 이동하여 개방될 수도 있고 이에 제한이 있는 것은 아니다. Therefore, during the pressurization process for a specific all-solid-state secondary battery, the secondary battery to be subjected to the next pressurization process is placed on standby outside adjacent to the entrance door 510, and then, at the end of the pressurization process, the secondary battery in the pressurizing unit 50 is pressed against the entrance door 510. It is discharged to the exit door 530 opposite to (510), and the copper wire for input and discharge of each secondary battery can be completely separated. Additionally, each of the inlet doors 510 and the outlet doors 530 may be opened by rotating laterally or may be opened by moving up and down while separated from the pressing unit 50, but there is no limitation thereto.

가열장치(550)는 적어도 일 측이 가압부(50) 내부 공간에 배치되어 상기 가압부(510) 내부 공간에 대한 온도를 제어하는 구성이다. 예를 들어, 가압부(50)는 리시버부(30)로부터 압축 가스를 공급받으며, 상기 압축 가스는 상온에서 2750 bar의 압력을 나타낸다. 그 후 제어부(90)의 제어 하 가열장치(550)가 동작함으로써, 상기 가압부(50) 내부 공간 일 측을 소정 온도 상승시킨다. 이에 의하여 압력 전달 매질인 압축 가스에 열에너지가 전달된다. 따라서, 압축 가스의 온도와 함께 압력이 상승하며, 상기 압축 가스는 전고체용 이차전지가 위치하는 가압 공간을 가압할수 있다. 예를 들어 온도가 상승한 압축 가스는 타케팅한 압력인 7000 bar의 압력을 가져 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정을 수행한다. At least one side of the heating device 550 is disposed in the internal space of the pressing unit 50 to control the temperature of the internal space of the pressing unit 510. For example, the pressurizing unit 50 receives compressed gas from the receiver unit 30, and the compressed gas has a pressure of 2750 bar at room temperature. Thereafter, the heating device 550 operates under the control of the control unit 90 to increase the temperature of one side of the internal space of the pressurizing unit 50 by a predetermined temperature. As a result, heat energy is transferred to compressed gas, which is a pressure transfer medium. Therefore, the pressure increases along with the temperature of the compressed gas, and the compressed gas can pressurize the pressurized space where the all-solid-state secondary battery is located. For example, compressed gas with an increased temperature has a target pressure of 7000 bar to perform a pressurization process for an all-solid-state secondary battery.

그 후, 가압 공정 종료 시 제어부(90)의 제어 하 가열장치(550)는 동작을 종료하고, 가압부(50) 및 리사이클부(70)와 연결된 도관에 의하여 상기 내부 공간에 채워진 압축 가스는 배출된다. 상기 배출된 압축 가스는 리사이클부(70) 및 가스 중압부(10)를 거치며 서서히 식혀져 다시 2750 bar의 압력값을 가질 수 있다.Thereafter, at the end of the pressurization process, the heating device 550 under the control of the control unit 90 ends its operation, and the compressed gas filled in the inner space is discharged by the conduit connected to the pressurization unit 50 and the recycling unit 70. do. The discharged compressed gas passes through the recycling unit 70 and the gas intermediate pressure unit 10 and is gradually cooled to have a pressure value of 2750 bar again.

밸브(570)는 가압부(50)와 리사이클부(70)가 연결되는 도관에 형성되어 제어부(90)의 제어 하 상기 가압부(50)로부터 리사이클부(70) 측으로의 압축 가스 공급여부를 결정하는 구성이다.The valve 570 is formed in the conduit connecting the pressurizing unit 50 and the recycling unit 70 and determines whether to supply compressed gas from the pressurizing unit 50 to the recycling unit 70 under the control of the control unit 90. It is a composition that does.

도 1 및 도 2를 참고하면, 리사이클부(70)는 가압부(50)로부터 가스 중압부(10)로의 압축 가스 공급을 위한 구성으로, 예를 들어 도관 구성으로 형성될 수 있고 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 일 예로, 상기 리사이클부(70)는 압축 가스가 가압부(50)로부터 가스 중압부(10) 측으로 공급되도록 하는 펌프와, 고온의 압축 가스의 온도를 낮춰주는 냉매 구성을 포함할 수도 있고 이에 제한이 있는 것은 아니다.Referring to FIGS. 1 and 2, the recycling unit 70 is a configuration for supplying compressed gas from the pressurizing unit 50 to the gas intermediate pressure unit 10, and may be formed, for example, in a conduit configuration, without separate limitations. This does not exist. As an example, the recycling unit 70 may include a pump that supplies compressed gas from the pressurizing unit 50 to the gas intermediate pressure unit 10, and a refrigerant component that lowers the temperature of the high-temperature compressed gas, but is limited thereto. This does not exist.

도 3 내지 도 6은 도 1에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서 압력 전달 매질로서의 가스 유동 경로를 설명하기 위한 참고도이다.Figures 3 to 6 are reference diagrams for explaining the gas flow path as a pressure transmission medium in the all-solid secondary battery pressurization system according to Figure 1.

이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체용 이차전지 가압시스템에서의 가스 유동 경로를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the gas flow path in the all-solid secondary battery pressurization system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 3을 참고하면, 리사이클부(70)로부터 공급된 가스는 가스 중압부(10)를 거쳐 압축되어 리시버부(30) 측으로 공급된다. 도 4를 참고하면, 리시버부(30)는 공급된 압축 가스를 저장한 상태에서 밸브(310) 개방 동작에 의하여 상기 저장한 압축 가스 일부를 가압부(50) 측으로 공급한다. 그 후, 밸브(310)는 폐쇄 동작하고 가열부재(550) 동작에 의하여 가압부(50) 내부 공간을 타게팅한 온도 범위로 상승시킨 이후 전고체용 이차전지에 대한 가압 공정을 수행한다. Referring to FIG. 3, the gas supplied from the recycling unit 70 is compressed through the gas intermediate pressure unit 10 and supplied to the receiver unit 30. Referring to FIG. 4, the receiver unit 30 stores the supplied compressed gas and supplies a portion of the stored compressed gas to the pressurizing unit 50 by opening the valve 310. Afterwards, the valve 310 is closed and the inner space of the pressurizing unit 50 is raised to the target temperature range by the operation of the heating member 550, and then a pressurizing process is performed on the all-solid-state secondary battery.

도 5를 참고하면, 가압 공정이 종료된 이후 가압부(50)와 리사이클부(70) 사이의 밸브(570)가 개방되어 상기 가압부(50) 내 가스는 리사이클부(70)를 통하여 가스 중압부(10) 측으로 공급된다. 이후, 도 6을 참고하면, 다시 밸브(310)가 개방되어 리시버부(30) 측에 저장된 가스가 가압부(50) 측으로 공급되고, 상기 리시버부(30)는 가스 중압부(10)로부터 순환되는 압축 가스를 다시 공급받는다.Referring to FIG. 5, after the pressurization process is completed, the valve 570 between the pressurization unit 50 and the recycling unit 70 is opened, and the gas in the pressurization unit 50 is released into the medium pressure gas through the recycling unit 70. It is supplied to the unit (10). Thereafter, referring to FIG. 6, the valve 310 is opened again and the gas stored in the receiver unit 30 is supplied to the pressurizing unit 50, and the receiver unit 30 circulates from the gas intermediate pressure unit 10. The compressed gas is supplied again.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.The above detailed description is illustrative of the present invention. Additionally, the foregoing is intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications can be made within the scope of the inventive concept disclosed in this specification, a scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of technology or knowledge in the art. The above-described embodiments illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention above is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments.

1 : 전고체용 이차전지 가압시스템
10 : 가스 중압부
110 : 압축부
111 : 동작 압축부 113 : 예비 압축부
30 : 리시버부
310 : 밸브
50 : 가압부
510 : 입구 도어 530 : 출구 도어
550 : 가열장치 570 : 밸브
70 : 리사이클부
90 : 제어부1: All-solid secondary battery pressurization system
10: Gas medium pressure part
110: Compression part
111: operation compression unit 113: preliminary compression unit
30: Receiver unit
310: valve
50: pressurizing part
510: Entrance door 530: Exit door
550: Heating device 570: Valve
70: recycling unit
90: control unit

Claims (12)

공급되는 가스를 압축하여 리시버부 측으로 공급하는 가스 중압부;
일 측이 상기 가스 중압부의 일 측과, 타 측이 가압부와 연결되어 상기 가스 중압부 측으로부터 공급되는 압축 가스를 저장한 이후 상기 가압부 측으로 공급하는 리시버부; 및
상기 리시버부로부터 공급되는 압축 가스를 압력 전달 매질로 활용하여, 온도 제어를 통해 내부 공간에 위치한 전고체용 이차전지가 가압되도록 하는 가압부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
A gas medium pressure unit that compresses the supplied gas and supplies it to the receiver unit;
A receiver unit connected to one side of the gas intermediate pressure unit and the other side to the pressurizing unit to store compressed gas supplied from the gas intermediate pressure unit and then supply it to the pressurizing unit; and
A pressurizing unit that utilizes the compressed gas supplied from the receiver unit as a pressure transmission medium to pressurize the all-solid-state secondary battery located in the internal space through temperature control; An all-solid secondary battery pressurization system comprising a.
 제1항에 있어서, 상기 가스 중압부는
기체 압축기 구성인 다수의 압축부;를 포함하고,
상기 다수의 압축부는
가스 유로인 도관에 의하여 직접 또는 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 1, wherein the gas medium pressure unit
It includes a plurality of compression units that constitute a gas compressor,
The plurality of compression units
An all-solid secondary battery pressurization system, characterized in that it is connected directly or indirectly by a conduit that is a gas flow path.
 제2항에 있어서, 상기 다수의 압축부는
병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 2, wherein the plurality of compression units
An all-solid secondary battery pressurization system characterized by parallel connection.
 제2항에 있어서, 상기 다수의 압축부는
공급되는 가스에 대한 중압 공정을 수행하는 동작 압축부; 및
상기 동작 압축부 중 어느 하나 이상 이상동작 시를 대비한 예비 압축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 2, wherein the plurality of compression units
An operating compression unit that performs a medium pressure process on the supplied gas; and
A secondary battery pressurization system for all-solid-state batteries, comprising a preliminary compression unit in case one or more of the operating compression units malfunctions.
 제2항에 있어서, 상기 가스 중압부는
개별 압축부와 인접한 측에 설치되어 상기 압축부의 이상동작을 감지하는 센서부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 2, wherein the gas medium pressure unit
An all-solid-state secondary battery pressurization system further comprising a sensor unit installed adjacent to the individual compression unit to detect abnormal operation of the compression unit.
 제1항에 있어서, 상기 리시버부는
상기 가스 중압부 측으로부터 공급되어 저장한 압축 가스의 일부만을 상기 가압부 측으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 1, wherein the receiver unit
An all-solid-state secondary battery pressurization system, characterized in that only a portion of the compressed gas supplied and stored from the gas pressure unit side is supplied to the pressurization unit side.
 제1항에 있어서, 상기 리시버부는
상기 가압부와 연결되는 도관의 유로를 개폐하는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 1, wherein the receiver unit
An all-solid-state secondary battery pressurizing system comprising a valve that opens and closes the flow path of the conduit connected to the pressurizing unit.
 제1항에 있어서, 상기 가압부는
챔버 구성이며,
입구 도어;
내면이 상기 입구 도어와 대향하는 측의 출구 도어;
일 측이 상기 가압부 내부 공간에 배치되어 상기 내부 공간에 대한 온도를 제어하는 가열장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 1, wherein the pressurizing unit
Chamber configuration,
entrance door;
an exit door whose inner surface faces the entrance door;
An all-solid-state secondary battery pressurizing system comprising a heating device on one side of which is disposed in the inner space of the pressurizing unit and controls the temperature of the inner space.
 제8항에 있어서, 상기 입구 도어와 출구 도어는
상기 가압부의 양 측면 또는 전후면에 형성되어 전고체용 이차전지가 측 방향으로 투입 및 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 8, wherein the inlet door and the outlet door are
An all-solid-state secondary battery pressurizing system formed on both sides or the front and rear of the pressurizing portion to allow the all-solid-state secondary battery to be introduced and discharged laterally.
 제8항에 있어서,
일 측이 상기 가압부와, 타 측이 상기 가스 중압부와 연결되어 압축 가스 순환 경로가 되는 리사이클부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
According to clause 8,
An all-solid-state secondary battery pressurization system, characterized in that it further comprises a recycling unit connected to the pressurizing unit on one side and the gas medium pressure unit on the other side to become a compressed gas circulation path.
 제10항에 있어서, 상기 가압부는
상기 리사이클부와 연결되는 도관에 유로를 개폐하는 밸브;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.
The method of claim 10, wherein the pressurizing unit
An all-solid secondary battery pressurization system further comprising a valve that opens and closes a flow path in a conduit connected to the recycling unit.
 제1항에 있어서, 상기 압축 가스는
비활성 기체인 것을 특징으로 하는 전고체용 이차전지 가압시스템.The method of claim 1, wherein the compressed gas is
A pressurization system for an all-solid secondary battery, characterized in that it is an inert gas.
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