KR20120052650A - Apparatus and method for drying electrode plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 극판 건조장치 및 방법에 대한 것으로서, 더 상세하게는 진공 극판 건조장치의 구조 및 진공 극판 건조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode plate drying apparatus and method, and more particularly to a structure of the vacuum electrode plate drying apparatus and a vacuum electrode plate drying method.
휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자 기기가 발전함에 따라 전지의 수요가 증가하고 있다. 전지는 일반적으로 양극 및 음극의 극판을 설치하여 전기적 에너지를 발생시킬 수 있다. 전지용 극판은 전지의 구성에 따라 양극 및 음극 극판들 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 상태에서 릴상으로 감아 구비할 수도 있고, 판상으로 형성된 양극 및 음극의 극판을 세퍼레이터가 개재된 상태로 적층하여 구성할 수도 있다. As advanced electronic devices such as mobile phones, notebook computers, and camcorders develop, demand for batteries is increasing. Batteries generally generate electrical energy by providing positive and negative electrode plates. The battery electrode plate may be provided in a reel shape with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode plates depending on the configuration of the battery, or may be configured by laminating the positive electrode and negative electrode plates formed in a plate state with the separator interposed therebetween. .
전기적 에너지를 발생시키는 양극 및 음극 극판 제조시, 그 건조상태에 따라 전기 에너지의 발생이 원활히 일어나거나 또는 원활하게 일어나지 않을 수도 있다. 즉, 양극 또는 음극 극판에 수분이나 오일 및 가스 등의 불순물이 함유될 경우에는 수분이나 오일 및 불순물의 함유량에 따라 극성의 작용이 불규칙하거나 불량하게 되어 정격에너지를 발생시키지 못할 수도 있다. 또한, 양극 또는 음극 극판에 수분, 오일 또는 불순물이 있을 경우 전지의 수명이 줄어들 수도 있다. In manufacturing the positive and negative electrode plates that generate electrical energy, the generation of electrical energy may or may not occur smoothly depending on the dry state. That is, when impurities, such as water, oil, and gas, are contained in the positive or negative electrode plates, the polarity may be irregular or poor depending on the content of moisture, oil, and impurities, and thus may not generate rated energy. In addition, when the positive or negative electrode plate has moisture, oil or impurities, the life of the battery may be reduced.
본 발명의 일 실시예에 따른 극판 건조장치 및 방법은 극판 제조의 자동화 구조를 개시하는 것을 목적으로 한다.The pole plate drying apparatus and method according to an embodiment of the present invention aims to disclose an automated structure of the pole plate manufacturing.
본 발명의 일 측면은 극판을 건조하며 입구 및 출구를 구비한 N개의 단위 건조실; 제1 상기 단위 건조실의 입구에 배치된 제1 도어; 인접하여 배치된 제k 상기 단위 건조실의 출구 및 제k+1 상기 단위 건조실의 입구에 개폐 가능하게 배치된 제k+1 도어; 및 제N 상기 단위 건조실의 출구에 배치된 제N+1 도어;를 구비하는 극판 건조장치를 제공한다. One aspect of the present invention is to dry the pole plate and the N unit drying chamber having an inlet and an outlet; A first door disposed at an inlet of the first drying unit; A k + 1th door configured to be opened and closed at an outlet of the kth unit drying chamber and an inlet of the k + 1th unit drying chamber disposed adjacent to each other; And an N-th +1 door disposed at an outlet of the unit drying chamber.
상기 제k+1 도어는 제k 상기 단위 건조실 및 제k+1 상기 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하일 때 개방될 수 있다. The k + 1th door may be opened when the vacuum pressures of the kth unit drying chamber and the k + 1th unit drying chamber are equal to or less than a predetermined value.
상기 극판 건조장치는 상기 제k+1 도어가 개방되면 제k 상기 단위 건조실에서 상기 제k+1 상기 단위 건조실로 상기 극판을 이송시키는 셔틀 구동부를 더 구비할 수 있다. The electrode plate drying apparatus may further include a shuttle driving unit for transferring the electrode plate from the kth unit drying chamber to the k + 1th unit drying chamber when the k + 1th door is opened.
상기 셔틀 구동부는 상기 제k+1 상기 단위 건조실에 배치된 컨베이어일 수 있다. The shuttle driving unit may be a conveyor disposed in the k + 1 th unit drying chamber.
상기 제k 상기 단위 건조실은, 상기 제k 상기 단위 건조실을 진공상태로 만드는 진공장치; 및 상기 제k 상기 단위 건조실 내부에 배치된 히터를 더 구비할 수 있다. The k-th unit drying chamber may include a vacuum device for vacuuming the k-th unit drying chamber; And a heater disposed in the k-th unit drying chamber.
상기 제k 상기 단위 건조실은 상기 제k 상기 단위 건조실에 가스를 주입하는 가스주입부를 더 구비할 수 있다. The k-th unit drying chamber may further include a gas injection unit for injecting gas into the k-th unit drying chamber.
상기 극판 건조장치는 상기 제k+1 도어에 구동력을 제공하는 제k+1 도어 구동부를 더 구비할 수 있다. The pole plate drying apparatus may further include a k + 1th door driving unit that provides a driving force to the k + 1th door.
상기 N 개의 단위 건조실은 일 방향을 따라 배치될 수 있다. The N unit drying chambers may be arranged along one direction.
상기 N 개의 단위 건조실은 U자형으로 배치될 수 있다. The N unit drying chambers may be arranged in a U shape.
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 수직한 평면 상에서 이동할 수 있다. The k + 1 th door may move on a plane perpendicular to the traveling direction of the electrode plate.
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 대해 상하 방향으로 이동할 수 있다. The k + 1th door may move in the up and down direction with respect to the traveling direction of the electrode plate.
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 대해 좌우 방향으로 이동할 수 있다. The k + 1th door may move in a left-right direction with respect to a traveling direction of the electrode plate.
상기 제1 상기 단위 건조실은 예열 건조실일 수 있다. The first unit drying chamber may be a preheating drying chamber.
상기 제N 상기 단위 건조실은 냉각 건조실일 수 있다.The N-th unit drying chamber may be a cooling drying chamber.
상기 극판은 이차전지용 극판일 수 있다. The pole plate may be a pole plate for a secondary battery.
본 발명의 다른 측면은 극판을 건조하며 입구 및 출구를 구비한 N개의 단위 건조실을 구비하는 극판 건조장치를 제공하는 단계; 제1 상기 단위 건조실부터 제N 상기 단위 건조실까지 진공화하는 단계; 제1 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 예열하며 진공화 하는 단계; 제k 상기 단위 건조실의 진공압 및 제k+1 상기 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하이면 상기 제k 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 상기 제k+1 상기 단위 건조실로 이송시키는 단계; 상기 제k+1 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 건조하는 단계; 및 상기 제N 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 냉각하는 단계를 포함하는 극판 건조방법을 제공한다. Another aspect of the invention provides a pole plate drying apparatus comprising an N unit drying chamber having an inlet and an outlet and drying the pole plate; Evacuating from the first unit drying chamber to the Nth unit drying chamber; Preheating and evacuating the electrode plate in a first unit drying chamber; Transferring the electrode plate from the kth unit drying chamber to the k + 1th unit drying chamber when the vacuum pressure of the kth unit drying chamber and the k + 1th vacuum pressure of the unit drying chamber is equal to or less than a predetermined value; Drying the electrode plate in the k + 1th unit drying chamber; And N-th step of cooling the electrode plate in the unit drying chamber.
상기 예열 단계는, 상기 제1 상기 단위 건조실을 진공화 하는 단계; 상기 제1 상기 단위 건조실을 가열하는 단계; 및 상기 제1 상기 단위 건조실에 가스 플로우를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The preheating step may include vacuuming the first unit drying chamber; Heating the first unit drying chamber; And forming a gas flow in the first unit drying chamber.
상기 냉각 단계는, 상기 제N 상기 단위 건조실에서 가스 플로우를 형성하는 단계; 상기 제N 상기 단위 건조실을 냉각하는 단계; 및 상기 제N 상기 단위 건조실을 벤팅하는 단계를 포함할 수 있다. The cooling step may include forming a gas flow in the Nth unit drying chamber; Cooling the Nth unit drying chamber; And venting the N-th unit drying chamber.
상기 건조 단계는, 상기 제k+1 상기 단위 건조실의 온도와 진공압을 유지하는 단계; 및 상기 제k+1 상기 단위 건조실의 가스 플로우를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The drying step may include maintaining a temperature and a vacuum pressure of the k + 1th unit drying chamber; And forming a gas flow of the k + 1 th unit drying chamber.
상기 극판 건조장치는 인접하여 배치된 제k 상기 단위 건조실의 출구 및 제k+1 상기 단위 건조실의 입구에 개폐 가능하게 배치된 제k+1 도어를 구비하며, 상기 이송단계는 상기 제k+1 도어가 개방된 통로를 통해 상기 극판을 이송시킬 수 있다.The pole plate drying apparatus includes a k + 1 door disposed to be opened and closed at an outlet of the k-th unit drying chamber and a k + 1 inlet of the unit-drying chamber disposed adjacent to each other, and the transfer step includes the k + 1th. The pole plate may be conveyed through a passage through which the door is opened.
본 발명의 또 다른 측면은 인접한 제1 단위 건조실 및 제2 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하일 경우 상기 제1 단위 건조실 내부에 배치된 극판을 상기 제2 단위 건조실로 이송시키는 극판 건조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a pole plate drying method for transferring the pole plate disposed inside the first unit drying chamber to the second unit drying chamber when the vacuum pressure of the adjacent first unit drying chamber and the second unit drying chamber is less than a predetermined value. do.
상기 제1 단위 건조실 및 제2 단위 건조실 사이에 개폐 가능하게 배치된 자동 도어를 구비하며, 상기 극판은 상기 자동 도어가 개방된 통로를 통해 이송될 수 있다.An automatic door is disposed between the first unit drying chamber and the second unit drying chamber to be opened and closed, and the electrode plate may be transferred through a passage in which the automatic door is opened.
본 발명의 일 실시예에 따르면 극판 건조장치의 자동화에 따른 인라인(in-line) 및 배치 단위 구성이 가능하다는 효과가 있다. 또한, 극판 건조장치에 자동 투입 및 취출로 택타임(Tact time)이 단축된다는 효과가 있다. 이에 따라 작업자 인건비를 절약할 수 있다는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, there is an effect that in-line and batch unit configurations are possible according to automation of the pole plate drying apparatus. In addition, there is an effect that the tac time is shortened by automatic feeding and taking out of the pole plate drying apparatus. Accordingly, there is an effect that can reduce the labor cost of workers.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 건조장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예에서 제1 단위 건조실을 확대한 개략적 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 실시예의 정면도이다.
도 4는 도 2의 실시예의 다른 변형예이다.
도 5a 내지 도 5g는 도 1의 실시예에서 극판 이송 방법을 순차적으로 설명한 개략적 개념도이다.
도 6은 도 1의 실시예의 다른 변형예로 위에서 내려다본 개략적 개념도이다.1 is a schematic perspective view of a pole plate drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged schematic partial perspective view of the first unit drying chamber in the embodiment of FIG. 1.
3 is a front view of the embodiment of FIG. 2.
4 is another modification of the embodiment of FIG.
5A to 5G are schematic conceptual views sequentially illustrating a method of transporting a plate in the embodiment of FIG. 1.
6 is a schematic conceptual view from above as another variation of the embodiment of FIG. 1.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "구비한다(comprises)" 및/또는 "구비하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정하지 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations, and / or elements. Or does not exclude additions. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 건조장치(1)의 개략적 사시도이다. 극판의 건조는 전지의 극판 제조 공정 중 예를 들면 슬리팅 공정과 권취 공정 사이에 이루어 질 수 있다. 여기서 전지는 이차전지일 수 있으며 극판은 이차전지용 극판 일 수 있다. 1 is a schematic perspective view of a pole plate drying apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. Drying of the electrode plate may be performed between the slitting process and the winding process, for example, of the battery plate manufacturing process of the battery. Here, the battery may be a secondary battery and the pole plate may be a pole plate for a secondary battery.
극판 건조장치(1)는 복수 개의 단위 건조실(10, 20, 30)을 구비할 수 있다. 도 1에는 단위 건조실(10, 20, 30)이 세 개로 구성되어 있으나 그 개수가 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 극판 건조장치(1)는 단위 건조실(10, 20, 30)을 다섯 개 또는 필요에 따라 N개 구비할 수 있음은 물론이다. 이때, 각각의 단위 건조실(10, 20, 30)은 입구 및 출구를 구비할 수 있다. The electrode plate drying apparatus 1 may include a plurality of
도 2 및 도 3을 참조하여 제1 단위 건조실(10)의 구조를 설명한다. 이때, 제2 단위 건조실(20) 및 제3 단위 건조실(30)은 제1 단위 건조실(10)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 또한, 극판 건조장치(1)가 총 N개의 단위 건조실을 구비 할 경우 제k (1k N) 단위 건조실은 제1 단위 건조실(10)과 유사한 또는 동일한 구조일 수 있다. 도 2는 도 1의 실시예에서 제1 단위 건조실(10)을 확대한 개략적 부분 사시도이다. 도 3은 도 2의 실시예의 정면도이다. The structure of the 1st
제1 단위 건조실(10)은 진공장치(13), 가스주입부(15), 팬(16), 히터(17), 열확산판(18) 및/또는 극판 및 홀더, 셔틀 구동부(19)를 구비할 수 있다. The first
진공장치(13)는 제1 단위 건조실(10) 내부를 진공으로 만들 수 있다. 이때, 제1 단위 건조실(10)의 진공압은 소정의 값일 수 있으며 예를 들어 10-3 Torr 전후의 값일 수 있다. 진공압이 10-3 Torr 보다 클 경우 저진공이며, 10-3 Torr보다 더 작을 경우 고진공 일 수 있다. 진공장치(13)는 제1 단위 건조실(10)을 통상 저진공 상태로 진공화할 수 있다. 그러나 제1 단위 건조실(10)의 진공정도가 이에 제한되는 것은 아니며 고진공 상태로 진공화 할 수도 있음은 물론이다. The
가스주입부(15)는 제1 단위 건조실(10) 내부로 가스를 주입하여 가스 플로우(flow)를 만들 수 있다. 가스주입부(15)는 제1 단위 건조실(10)에 가스를 주입하여 극판(2)의 열전달 등을 용이하게 할 수 있다. 이때, 주입되는 가스는 극판과 반응이 일어나지 않도록 불활성가스일 수 있다. 예를 들어, 불활성 가스로 질소, 아르곤, 탄산가스 또는 헬륨가스가 사용될 수 있다. 이때, 질소를 사용할 경우 더 경제적이라는 장점이 있다. 주입 방식은 MFC(Mass Flow Control)등으로 단위 주입도 가능하다.The
팬(16)은 제1 단위 건조실(10) 내부에 배치되며, 팬(16)의 회전에 의해 제1 단위 건조실(10) 내부에 가스 등의 플로우를 만들어 줄 수 있다. 이때, 팬(16)은 제1 단위 건조실(10)에 생략할 수도 있다. 즉, 팬(16)이 없어도 가스주입부(15)를 통해 주입되는 가스가 제1 단위 건조실(10) 내부에 플로우를 만들어 줄 수도 있다. The
히터(17)는 열선 형태로 제1 단위 건조실(10) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 히터(17)의 열을 확산시키기 위하여 열확산판(18)이 배치될 수 있다. 열확산판(18)은 히터(17)와 소정의 거리가 이격되어 배치될 수도 있다. The
셔틀 구동부(19)는 제1 단위 건조실(10) 내부에 배치될 수 있다. 셔틀 구동부(19)는 예를 들어 컨베이어(C) 타입일 수 있다. 예를 들어, 셔틀 구동부(19)는 복수 개의 롤러를 구비하며, 롤러의 회전에 의해 제1 단위 건조실(10)에 있는 극판(2) 또는 극판 건조 조립체(5)를 이송할 수 있다. The
도 2 및 도 3을 참조하면, 극판 건조 조립체(5)는 극판 지지대(3), 극판 지지봉(4) 및 극판(2)을 구비할 수 있다. 극판 건조 조립체(5)는 제1 단위 건조실(10)에 배치될 수도 있고 또는 셔틀 구동부(19)에 의해 인접한 제2 단위 건조실(20)로 이송될 수도 있다. 극판(2)은 릴(Reel)상으로 감겨져 극판 지지봉(4)에 배치될 수 있다. 도면에는 설명의 편의를 위하여 단일 극판(2)이 단일 극판 지지봉(4)에 배치되어 있는 것을 도시하였으나 본 발명의 보호범위가 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어 복수 개의 극판(2)이 각각 복수 개의 극판 지지봉(4)에 배치될 수도 있음은 물론이다. 극판 지지봉(4)은 극판 지지대(3)에 배치될 수 있다. 극판 지지대(3)는 L자 형으로 형성될 수 있으나 극판 지지대(3)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다. 2 and 3, the pole
극판 건조 조립체(5)는 극판 지지대(3)가 이송함에 따라 이동한다. 극판 지지대(3)는 셔틀 구동부(19)에 의해 이송될 수 있다. 제1 단위 건조실(10)내에 위치한 극판 지지대(3)는 제1 단위 건조실(10)의 셔틀 구동부(19)에 의해 제2 단위 건조실(20)쪽으로 이송할 수 있다. 이때, 극판 지지대(3)의 밑면의 진행방향 폭은 제1 단위 건조실(10)의 셔틀 구동부(19)와 제2 단위 건조실(20)의 셔틀 구동부(미도시) 사이의 간격보다 클 수 있다. 따라서, 셔틀 구동부(19)가 동작함에 따라, 극판 지지대(3)는 제1 단위 건조실(10)에서 제2 단위 건조실(20)로 이송될 수 있다. The pole
물론 극판 건조 조립체(5)가 제1 단위 건조실(10)에서 제2 단위 건조실(20)로 이송하는 방법이 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 방법을 통해 이송될 수 있음은 물론이다. Of course, the method of transferring the pole
제2 도어(21), 제3 도어(31) 또는 제4 도어(41)는 이하 설명의 편의를 위하여 제k+1 도어로 설명한다. 극판 건조장치(1)는 상기 제k+1 도어에 구동력을 제공하는 제k+1 도어 구동부(미도시)를 구비하여 제k+1 도어를 개폐하도록 할 수 있다. 제k+1 도어는 극판(2)의 진행방향(A)에 수직한 평면 상에서 이동할 수 있다. 이때, 제1 도어(11)도 극판(2)의 진행방향(A)에 수직한 평면 상에서 이동할 수 있음은 물론이다. 그러나 제1 도어(11)의 경우 공간적 여유가 있으므로 진행방향(A)에 수직한 평면상뿐만 아니라 진행방향(A)의 반대 방향으로 원호를 그리며 개방되도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 마지막 도어인 제4 도어(41) 역시 공간적 여유가 있으므로 진행방향(A)으로 원호를 그리며 개방될 수 있다. The
예를 들어 도 2를 참조하면, 제k+1 도어는 극판(2)의 진행방향(A)에 대해 상하 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 상기 제k+1 도어는 극판(2)의 진행방향(A)에 대해 좌우 방향으로 이동할 수도 있다. 도 2 또는 도 4에 도시되어 있지 않지만 상기 제k+1 도어는 극판(2)의 진행방향(A)에 수직한 평면 상 한 점을 기준으로 회전하며 이동할 수도 있다. For example, referring to FIG. 2, the k + 1 door may move in the vertical direction with respect to the traveling direction A of the
상기 제k+1 도어는 제k 단위 건조실 및 제k+1 상기 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하일 때 개방될 수 있다. 또한, 셔틀 구동부(19)는 상기 제k+1 도어가 개방되면 제k 단위 건조실에서 제k+1 단위 건조실로 극판(2)을 이송시킬 수 있다. 극판(2)의 이송시 제k+1 도어가 개방된 통로를 통해 극판(2)이 이송될 수 있다. The k + 1th door may be opened when the vacuum pressures of the kth unit drying chamber and the k + 1th unit drying chamber are equal to or less than a predetermined value. In addition, the
예를 들어, 인접한 제1 단위 건조실(10) 및 제2 단위 건조실(20)의 진공압이 모두 소정의 값 이하일 경우 사이에 배치된 제2 도어(21)는 개방될 수 있다. 이때, 제1 단위 건조실(10) 및 제2 단위 건조실(20)의 진공압 차가 크게 날 경우 진공압의 차이에 의해 제2 도어(21)는 개방되지 않게 된다. 이때, 동일 또는 소정의 범위 내에서 두 단위 건조실(10, 20)의 진공압이 유지되며 제2 도어(21)가 개방될 경우, 진공의 손실이 적게 되는 장점이 있다. For example, when the vacuum pressures of the adjacent first
여기서, 제1 단위 건조실(10)의 입구에는 제1 도어(11)가 배치될 수 있다. 또한, 제N 단위 건조실의 출구에는 제N+1 도어가 배치될 수 있다. 즉, 총 세 개의 단위 건조실이 배치될 경우, 제3 단위 건조실의 출구에는 제4 도어(41)가 배치될 수 있다. Here, the
도 5a 내지 도 5g를 참고하여 극판(2) 이송 방법에 대해 설명한다. 도 5a 내지 도 5g는 도 1의 실시예에서 극판 이송 방법을 순차적으로 설명한 개략적 개념도이다.A method of conveying the
도 5a를 참조하면, 극판 건조장치(1)는 극판(2)을 건조하며 입구 및 출구를 구비한 세 개의 단위 건조실(10, 20, 30)을 구비할 수 있다. 이때, 설명의 편의를 위해 세 개의 단위 건조실(10, 20, 30)을 가진 예로 설명하였으나 본 발명의 실시예가 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 극판 건조장치(1)는 다섯 개의 단위 건조실을 구비할 수도 있으며 또는 N개의 단위 건조실을 구비할 수도 있음은 물론이다.Referring to FIG. 5A, the pole plate drying apparatus 1 may include three
도 5a에서 제1 단위 건조실(10) 내지 제3 단위 건조실(10)을 진공화할 수 있다. 만약 극판 건조장치(1)가 N개의 단위 건조실을 구비할 경우, 제1 단위 건조실(10)부터 제N 단위 건조실까지 진공화할 수 있다. In FIG. 5A, the first
도 5b를 참조하면, 제1 단위 건조실(10)을 벤팅(venting)하여 진공압을 대기압으로 낮추며 제1 극판을 유입할 수 있다. 물론 도 5a의 과정을 생략하고 도 5b의 과정부터 시작할 수도 있음은 물론이다. 이때, 도 5a의 과정과 같이 제1 단위 건조실(10)을 진공으로 만들어 주는 이유는 제1 단위 건조실(10) 내부의 수분 및 불필요한 가스를 제거함으로써 제1 극판의 건조가 더 활발히 일어날 수 있도록 하기 위함이다. Referring to FIG. 5B, the first
도 5c를 참조하면, 제1 단위 건조실(10)에서 제2 단위 건조실(20)로 제1 극판을 이송하기 위하여 두 단위 건조실(10, 20)의 진공압을 소정의 넘위 이내로 맞출 필요가 있다. 이때, 제2 단위 건조실(20)은 이미 진공상태로 되어 있으므로 제1 단위 건조실(10)을 진공화 할 필요가 있다. 이때, 복수 개의 단위 건조실(10, 20, 30)에서 제1 극판의 건조를 활성화 하기 위하여는 높은 온도를 필요로 한다. 예를 들어, 복수 개의 단위 건조실(10, 20, 30)은 약 500℃ 정도로 가열을 할 수 있다. 제1 단위 건조실(10)에 제1 극판을 배치시 제1 단위 건조실(10)의 내부는 상온의 대기압 상태가 된다. 만약, 제1 단위 건조실(10)의 온도를 급속히 올리게 되면 100℃이상에서 제1 극판이 탄화가 될 수 있다. 따라서, 이와 같은 현상을 막기 위하여 제1 단위 건조실(10)은 예열하는 단계로서 진공화하며 온도를 상승시킬 수 있다. 즉, 제1 단위 건조실(10) 내부가 진공화 되므로 온도가 100℃이상 되어도 제1 극판의 탄화를 막을 수 있다.Referring to FIG. 5C, in order to transfer the first electrode plates from the first
제1 단위 건조실(10)의 내부가 진공화 되기 전에는, 제1 극판 주위의 공기에 수분 밀도가 높을 수 있다. 이때, 진공화가 진행되며 제1 극판 주위에 있는 수분이 제1 단위 건조실(10) 밖으로 빠져 나갈 수 있다. 여기서, 제1 단위 건조실(10)의 진공 정도가 소정의 범위를 넘어서면, 제1 단위 건조실(10) 내부에는 유체의 흐름을 만들 수 있는 입자의 밀도가 낮아지므로 제1 극판 주위에 존재하는 수분이 배출되는 흐름이 잘 발생하지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 내부에 입자의 밀도가 낮아지게 되면 히터(17) 및 열확산판(18)등에 의해 가열된 입자가 제1 극판에 전달되지 않아 대류 등에 의한 열전달이 낮아져 가열에 의한 제1 극판의 건조가 용이하지 않다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 가스주입부(15)는 제1 단위 건조실(10)에 불활성 가스를 주입하여 플로우(flow)를 형성시킬 수 있다. 즉, 질소 등의 불활성 가스를 주입하여 제1 극판 등과 화학 반응이 잘 일어나지 않게 하면서 동시에 히터(17)에 의한 열을 제1 극판에 전달하며, 제1 극판 주위에 있는 수분을 이동시켜 진공장치(13)에 의해 제1 단위 건조실(10) 밖으로 배출 시킬 수 있다. Before the inside of the first
또한, 팬(16)의 작동에 의해 제1 단위 건조실(10) 내부에 플로우를 형성할 수도 있음은 물론이다. In addition, a flow may be formed in the first
도 5d를 참조하면, 제1 단위 건조실(10)이 고온(500℃)에 도달하였고, 또한 소정의 범위 내의 진공압에 도달하게 되며, 제2 단위 건조실(20) 역시 고온 고압의 상태가 되면, 제2 도어(21)를 개방하여 제1 극판이 제1 단위 건조실(10)에서 제2 단위 건조실(20)로 이송시킬 수 있다. 도 5e를 참조하면, 제2 단위 건조실(20)에 배치된 제1 극판은 고온 고압에서 건조된다. 건조시 가스주입부(15)에 의해 가스가 유입될 수 있으며 유입된 가스는 열전도 및 플로우를 형성시킬 수 있다. 또한, 제1 단위 건조실(10)은 제2 극판을 새로 유입할 수 있다. Referring to FIG. 5D, when the first
도 5f를 참조하면, 제1 극판을 제2 단위 건조실(20)에서 제3 단위 건조실(30)로 이송시킬 수 있다. 이때, 제2, 3 단위 건조실(20, 30)은 모두 고온, 고압이므로 진공압 및 온도의 손실을 최소화 할 수 있다. 도 5a 내지 도 5g에 세 개의 단위 건조실(10, 20, 30)이 배치된 경우를 도시하였으나 그보다 단위 건조실의 개수가 많은 경우에도 고온 고압 상태의 인접한 단위 건조실 사이에서의 극판 이송은 진공압 및 온도 손실을 최소화 할 수 있다는 장점이 있다. Referring to FIG. 5F, the first electrode plate may be transferred from the second
도 5g를 참조하면, 제3 단위 건조실(30)에 배치된 제1 극판을 상온의 외부로 배출하기 위하여 냉각시키는 단계가 필요하다. 이때, 제3 단위 건조실(30)에서 가스 등의 플로우를 통해 열전달을 활성화 시키면서 히터의 온도를 낮춰 제3 단위 건조실(30) 내부를 냉각 시킬 수 있다. 이때, 온도가 냉각됨에 따라 진공압을 낮추는 벤팅(venting)작업을 할 수 있다. 진공압이 충분히 낮아지게 되면 제1 극판을 외부로 배출할 수 있다. 이때, 만약 단위 건조실이 N개 있을 경우 제1 극판이 배출되는 N번째 단위 건조실에서 냉각단계가 실시될 수 있다. Referring to FIG. 5G, a step of cooling the first electrode plate disposed in the third
이때, 예를 들어, 감압 및 벤팅 작업이 각각 약 삼십 분 정도 소요될 경우 택타임(tact time)이 약 삼십 분이 되어 삼십 분에 한 번씩 극판이 배출될 수 있다. At this time, for example, when the decompression and venting operations each take about thirty minutes, the tact time may be about thirty minutes, and the pole plates may be discharged every thirty minutes.
도 1을 참조하면, 극판 건조장치(1)는 N 개의 단위 건조실을 일 방향을 따라 배치할 수 있다. 그러나 단위 건조실의 배치 방법이 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 1, the pole plate drying apparatus 1 may arrange N unit drying chambers along one direction. However, the arrangement of the unit drying chamber is not limited thereto.
도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 도 1의 실시예의 다른 변형예로 위에서 내려다본 개략적 개념도이다. 도 6을 참조하면, 극판 건조장치는 네 개의 단위 건조실(110, 120, 130, 140)을 구비할 수 있다. 이때, 각각 제1, 2, 3, 4 및 5 도어(111, 121, 131, 141, 151)는 극판의 진행방향에 수직한 평면상에서 좌우로 이동하도록 구성할 수 있다. 물론, 상하로 이동할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 이때, 극판 건조장치는 네 개의 단위 건조실(110, 120, 130, 140)을 U자형으로 배치할 수도 있다. 이때, 단위 건조실의 개수가 이에 제한되지 않음은 물론이며 여섯 개 또는 N개일 수 있음은 물론이다. It demonstrates with reference to FIG. 6 is a schematic conceptual view from above as another variation of the embodiment of FIG. 1. Referring to FIG. 6, the pole plate drying apparatus may include four
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명은 극판 건조장치를 제조 및 사용하는 모든 산업에 이용될 수 있다. The present invention can be used in all industries of manufacturing and using the electrode plate drying apparatus.
1: 극판 건조 장치 2: 극판
3: 극판 지지대 4: 극판 지지봉
5: 극판 건조 조립체 10, 110: 제1 단위 건조실
11: 제1 도어 13, 23, 33: 진공장치
15: 가스주입부 16: 팬
17: 히터 18: 열확산판
19: 셔틀 구동부 20, 120: 제2 단위 건조실
30, 130: 제3 단위 건조실 140:제4 단위 건조실1: pole plate drying device 2: pole plate
3: pole plate support 4: pole plate support
5: pole
11:
15: gas injection unit 16: fan
17: heater 18: thermal diffusion plate
19:
30, 130: 3rd unit drying chamber 140: 4th unit drying chamber
Claims (22)
제1 상기 단위 건조실의 입구에 배치된 제1 도어;
인접하여 배치된 제k 상기 단위 건조실의 출구 및 제k+1 상기 단위 건조실의 입구에 개폐 가능하게 배치된 제k+1 도어; 및
제N 상기 단위 건조실의 출구에 배치된 제N+1 도어;를 구비하는 극판 건조장치. N unit drying chambers for drying the pole plates and having inlets and outlets;
A first door disposed at an inlet of the first drying unit;
A k + 1th door configured to be opened and closed at an outlet of the kth unit drying chamber and an inlet of the k + 1th unit drying chamber disposed adjacent to each other; And
N-th + 1 door disposed at the outlet of the unit drying chamber;
상기 제k+1 도어는 제k 상기 단위 건조실 및 제k+1 상기 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하일 때 개방되는 극판 건조장치.The method of claim 1,
And the k + 1th door is opened when the vacuum pressures of the kth unit drying chamber and the k + 1th unit drying chamber are equal to or less than a predetermined value.
상기 제k+1 도어가 개방되면 제k 상기 단위 건조실에서 상기 제k+1 상기 단위 건조실로 상기 극판을 이송시키는 셔틀 구동부를 더 구비하는 극판 건조장치.The method of claim 2,
And a shuttle driving unit for transferring the pole plate from the k-th unit drying chamber to the k-th unit drying chamber when the k + 1th door is opened.
상기 셔틀 구동부는 상기 제k+1 상기 단위 건조실에 배치된 컨베이어인 극판 건조장치.The method of claim 3,
And the shuttle driving unit is a conveyor disposed in the k + 1th unit drying chamber.
상기 제k 상기 단위 건조실은,
상기 제k 상기 단위 건조실을 진공상태로 만드는 진공장치; 및
상기 제k 상기 단위 건조실 내부에 배치된 히터를 더 구비하는 극판 건조장치.The method of claim 1,
The k-th unit drying chamber,
A vacuum apparatus for vacuuming the k-th unit drying chamber; And
The k-th electrode plate drying apparatus further comprises a heater disposed inside the unit drying chamber.
상기 제k 상기 단위 건조실은 상기 제k 상기 단위 건조실에 가스를 주입하는 가스주입부를 더 구비하는 극판 건조장치. The method of claim 1,
The k-th unit drying chamber further comprises a gas injection unit for injecting gas into the k-th unit drying chamber.
상기 제k+1 도어에 구동력을 제공하는 제k+1 도어 구동부를 더 구비하는 극판 건조장치.The method of claim 1,
And a k + 1 door driving unit providing a driving force to the k + 1 th door.
상기 N 개의 단위 건조실은 일 방향을 따라 배치된 극판 건조장치. The method of claim 1,
And the N unit drying chambers are arranged along one direction.
상기 N 개의 단위 건조실은 U자형으로 배치된 극판 건조장치.The method of claim 1,
The N unit drying chamber is arranged in a U-shaped pole plate drying apparatus.
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 수직한 평면 상에서 이동하는 극판 건조장치 The method of claim 1,
The k + 1 door is a pole plate drying apparatus that moves on a plane perpendicular to the traveling direction of the pole plate
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 대해 상하 방향으로 이동하는 극판 건조장치.The method of claim 1,
The k + 1 door is a pole plate drying device that moves in the vertical direction with respect to the traveling direction of the pole plate.
상기 제k+1 도어는 상기 극판의 진행방향에 대해 좌우 방향으로 이동하는 극판 건조장치.The method of claim 1,
The k + 1 door is a pole plate drying device that moves in the left and right direction with respect to the traveling direction of the pole plate.
상기 제1 상기 단위 건조실은 예열 건조실인 극판 건조장치.The method of claim 1,
And the first unit drying chamber is a preheating drying chamber.
상기 제N 상기 단위 건조실은 냉각 건조실인 극판 건조장치.The method of claim 1,
The Nth unit drying chamber is a cold plate drying apparatus.
상기 극판은 이차전지용 극판인 극판 건조장치.The method of claim 1,
The pole plate is a pole plate drying apparatus that is a pole plate for secondary batteries.
제1 상기 단위 건조실부터 제N 상기 단위 건조실까지 진공화하는 단계;
제1 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 예열하며 진공화 하는 단계;
제k 상기 단위 건조실의 진공압 및 제k+1 상기 단위 건조실의 진공압이 소정의 값 이하이면 상기 제k 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 상기 제k+1 상기 단위 건조실로 이송시키는 단계;
상기 제k+1 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 건조하는 단계; 및
상기 제N 상기 단위 건조실에서 상기 극판을 냉각하는 단계를 포함하는 극판 건조방법. Providing a pole plate drying apparatus having N unit drying chambers having an inlet and an outlet and drying the pole plates;
Evacuating from the first unit drying chamber to the Nth unit drying chamber;
Preheating and evacuating the electrode plate in a first unit drying chamber;
Transferring the electrode plate from the kth unit drying chamber to the k + 1th unit drying chamber when the vacuum pressure of the kth unit drying chamber and the k + 1th vacuum pressure of the unit drying chamber is equal to or less than a predetermined value;
Drying the electrode plate in the k + 1th unit drying chamber; And
The Nth electrode plate drying method comprising the step of cooling the electrode plate in the unit drying chamber.
상기 예열 단계는,
상기 제1 상기 단위 건조실을 진공화 하는 단계;
상기 제1 상기 단위 건조실을 가열하는 단계; 및
상기 제1 상기 단위 건조실에 가스 플로우를 형성하는 단계를 포함하는 극판 건조방법.The method of claim 16,
The preheating step,
Evacuating the first unit drying chamber;
Heating the first unit drying chamber; And
And forming a gas flow in the first unit drying chamber.
상기 냉각 단계는,
상기 제N 상기 단위 건조실에서 가스 플로우를 형성하는 단계;
상기 제N 상기 단위 건조실을 냉각하는 단계; 및
상기 제N 상기 단위 건조실을 벤팅하는 단계를 포함하는 극판 건조방법.The method of claim 16,
The cooling step,
Forming a gas flow in the Nth unit drying chamber;
Cooling the Nth unit drying chamber; And
The N-th electrode plate drying method comprising the step of venting the unit drying chamber.
상기 건조 단계는,
상기 제k+1 상기 단위 건조실의 온도와 진공압을 유지하는 단계; 및
상기 제k+1 상기 단위 건조실의 가스 플로우를 형성하는 단계를 포함하는 극판 건조방법. The method of claim 16,
The drying step,
Maintaining a temperature and a vacuum pressure of the k + 1 th unit drying chamber; And
The k + 1 electrode plate drying method comprising the step of forming a gas flow of the unit drying chamber.
상기 극판 건조장치는 인접하여 배치된 제k 상기 단위 건조실의 출구 및 제k+1 상기 단위 건조실의 입구에 개폐 가능하게 배치된 제k+1 도어를 구비하며, 상기 이송단계는 상기 제k+1 도어가 개방된 통로를 통해 상기 극판을 이송시키는 극판 건조방법.The method of claim 16,
The pole plate drying apparatus includes a k + 1 door disposed to be opened and closed at an outlet of the k-th unit drying chamber and a k + 1 inlet of the unit-drying chamber disposed adjacent to each other, and the transfer step includes the k + 1th. A pole plate drying method for transporting the pole plate through a passage opening the door.
상기 제1 단위 건조실 및 제2 단위 건조실 사이에 개폐 가능하게 배치된 자동 도어를 구비하며, 상기 극판은 상기 자동 도어가 개방된 통로를 통해 이송되는 극판 건조방법.The method of claim 21,
And an automatic door arranged to be opened and closed between the first unit drying chamber and the second unit drying chamber, wherein the pole plate is transferred through a passage in which the automatic door is opened.
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