KR20120097700A - Manufacturing apparatus for positive active material using sedimentation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양극 활물질의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초임계 공정에서 생성된 반응물을 침강을 이용하여 고온의 물과 파우더로 분리하고 분리된 물은 열교환기로 투입하여 에너지 효율을 높일 수 있는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a cathode active material, and more particularly, to separate the reactants produced in the supercritical process into hot water and powder using sedimentation, and the separated water may be introduced into a heat exchanger to increase energy efficiency. The present invention relates to an apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation.
모바일 기기와 같은 휴대용 전자기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기 방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the development and demand of technology for portable electronic devices such as mobile devices increases, the demand for secondary batteries as a source of energy is rapidly increasing. Among these secondary batteries, the secondary batteries have high energy density and voltage, have long cycle life, and have a high self discharge rate. Low lithium secondary batteries have been commercialized and widely used.
특히, 리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로서, 휴대용 전자 기기의 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속하게 신장하고 있는 추세이다.In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V or more, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic devices, and rapidly expands in terms of high energy density per unit weight. There is a trend.
또한, 리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 상기 양극 및 음극에서 삽입 및 탈리될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기적 에너지를 생성한다.In addition, a lithium secondary battery is prepared by using a material capable of inserting and detaching lithium ions as a negative electrode and a positive electrode, and filling an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, and lithium ions are inserted into the positive electrode and the negative electrode. Electrical energy is generated by oxidation and reduction reactions when desorption.
이러한 리튬 이차 전지에서 양극 활물질로는 층상 혹은 스피넬 구조의 전이금속 산화물이 사용되고 있으며, 최근 안전성이 우수한 리튬 전이금속 포스페이트 양극 활물질이 널리 연구되고 있다.In the lithium secondary battery, a transition metal oxide having a layered or spinel structure is used as a cathode active material, and recently, a lithium transition metal phosphate cathode active material having excellent safety has been widely studied.
리튬 전이금속 포스페이트 물질은 크게 나시콘(Nasicon) 구조인 LixM2(PO4)3와 올리빈(Olivine) 구조의 LiMPO4로 구분되고, 기존의 LiCoO2에 비해서 고온 안정성이 우수한 물질로 연구되고 있다.Lithium transition metal phosphate materials are classified into Naxicon-structured LixM 2 (PO 4 ) 3 and Olivine-structured LiMPO 4 , and have been studied as excellent materials at high temperature stability compared to LiCoO 2 . .
현재 나시콘 구조의 Li3V2(PO4)3(Saphion)가 Valence사에 의해 개발되어 있고, 올리빈 구조의 화합물 중에서는 LiFePO4와 Li(Mn,Fe)PO4 올리빈 구조의 물질이 가장 널리 연구되고 있다.Currently, Na 3 Si 3 Li 2 V 2 (PO 4 ) 3 (Saphion) has been developed by Valence, and among the olivine compounds, LiFePO 4 and Li (Mn, Fe) PO 4 olivine structure materials Most widely studied.
특히 올리빈 구조의 리튬인산철(LiFePO4)는 리튬 대비 ~3.4 V의 다소 낮은 전압상의 불리함에도 불구하고 170 mAh/g의 높은 이론 용량과 우수한 고온 안정성, 저가의 Fe 사용 등의 장점으로 인해 향후 리튬 이차 전지 양극 활물질로의 적용 가능성이 있으며, 하이브리드 전기자동차(HEV)용 리튬 이온 이차 전지의 양극 활물질로서 많은 연구가 이루어지고 있다.In particular, the lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) of the olivine structure has a high theoretical capacity of 170 mAh / g, excellent high temperature stability, and low-cost Fe, despite the disadvantage of a relatively low voltage of ~ 3.4 V compared to lithium. There is applicability as a lithium secondary battery positive electrode active material, and much research has been made as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery for a hybrid electric vehicle (HEV).
이러한 양극 활물질은 초임계 공정을 통해 제조될 수 있는데, 초임계 공정에서 물을 고온으로 승온시키기 위한 열교환기에서 열교환 효율이 낮아 전체적으로 에너지 효율이 떨어지는 문제가 있었다.Such a positive electrode active material may be manufactured through a supercritical process, and the heat exchange efficiency is low in the heat exchanger for raising the water to a high temperature in the supercritical process, resulting in a problem of lowering the overall energy efficiency.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 침강을 이용하여 고온의 물과 파우더를 쉽게 분리하고 분리된 물을 통하여 열교환이 이루어질 수 있는 구조를 가진 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, using sedimentation having a structure that can easily separate the hot water and powder using sedimentation and heat exchange through the separated water. It is to provide an apparatus for producing a positive electrode active material.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 철 용액 및 리튬 용액과, 초임계수가 합류하여 교반되는 교반장치; 초임계 상태 이전의 물과 열교환하여 초임계 상태로 만드는 히터; 상기 교반장치에서 혼합된 혼합물의 초임계 반응을 통해 양극 활물질을 생성하는 반응기; 상기 반응기에 생성된 반응물이 투입되어 침강작용에 의해 고온의 물과 파우더로 분리되는 침강탱크; 및 상기 침강탱크에서 분리된 고온의 물이 투입되어 열교환이 이루어지고, 상기 히터의 전단에 설치되어 초임계 상태 이전의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is an iron solution and a lithium solution, a supercritical water joining and stirring apparatus; A heater, which heat-exchanges with the water before the supercritical state and makes the supercritical state; A reactor for producing a positive electrode active material through a supercritical reaction of the mixture mixed in the stirring apparatus; A settling tank in which the reactants generated in the reactor are input and separated into hot water and powder by the settling action; And a heat exchanger in which high temperature water separated from the sedimentation tank is inputted to perform heat exchange, and installed at a front end of the heater to exchange heat with water before a supercritical state.
상기 교반장치는, 서로 다른 라인으로 투입되는 철 용액 및 리튬 용액을 교반하는 프리믹서; 및 상기 프리믹서에서 혼합된 용액과 초임계수가 합류하여 교반되는 메인믹서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stirring device may include a premixer for stirring the iron solution and the lithium solution into different lines; And a main mixer in which the solution mixed in the premixer and the supercritical water are joined and stirred.
상기 침강탱크로 투입되는 탱크 투입라인은 상기 침강탱크에 하향 경사지게 연결되는 것을 특징으로 한다.The tank input line introduced into the sedimentation tank is connected to the sedimentation tank downwardly.
상기 침강탱크에서 분리된 파우더를 저장된 냉각수를 이용하여 냉각 및 희석시키는 냉각탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises a cooling tank for cooling and diluting the powder separated from the sedimentation tank using the stored cooling water.
상기 냉각수는 상기 파우더의 3배 이상의 부피로 투입되어 파우더를 희석시키는 것을 특징으로 한다.The cooling water is added to a volume three times or more of the powder, characterized in that to dilute the powder.
상기 냉각탱크의 후단에 설치되어 상기 파우더를 필터링하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is installed on the rear end of the cooling tank characterized in that it further comprises a filter for filtering the powder.
상기 필터의 후단에 설치되어 유체의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 배압 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is installed on the rear end of the filter, characterized in that it further comprises a back pressure regulator for maintaining a constant pressure of the fluid.
상기 냉각탱크에는 상기 침강탱크로부터 투입되는 파우더의 보조 냉각을 위한 보조 냉각장치가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.The cooling tank is further characterized in that the auxiliary cooling device for auxiliary cooling of the powder introduced from the sedimentation tank.
상기 양극 활물질은 올리빈 구조의 LiMPO4 인 것을 특징으로 한다.The cathode active material is LiMPO 4 of the olivine structure It is characterized by that.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 서로 다른 라인으로 투입되는 철 용액 및 리튬 용액을 교반하는 프리믹서; 상기 프리믹서에서 혼합된 용액과 초임계수가 합류하여 교반되는 메인믹서; 초임계 상태 이전의 물과 열교환하여 초임계 상태로 만드는 히터; 상기 메인믹서에서 혼합된 혼합물의 초임계 반응을 통해 양극 활물질을 생성하는 반응기; 상기 반응기에 생성된 반응물이 투입되어 침강작용에 의해 고온의 물과 파우더로 분리되는 침강탱크; 상기 침강탱크에서 분리된 파우더를 저장된 냉각수를 이용하여 냉각 및 희석시키는 냉각탱크; 및 상기 침강탱크에서 분리된 고온의 물이 투입되어 열교환이 이루어지고, 상기 히터의 전단에 설치되어 초임계 상태 이전의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the invention, the present invention is a premixer for stirring the iron solution and lithium solution to be introduced into different lines; A main mixer in which the solution mixed in the premixer and the supercritical water are joined and stirred; A heater, which heat-exchanges with the water before the supercritical state and makes the supercritical state; A reactor for producing a positive electrode active material through a supercritical reaction of the mixture mixed in the main mixer; A settling tank in which the reactants generated in the reactor are input and separated into hot water and powder by the settling action; A cooling tank for cooling and diluting the powder separated from the sedimentation tank by using the stored cooling water; And a heat exchanger in which high temperature water separated from the sedimentation tank is inputted to perform heat exchange, and installed at a front end of the heater to exchange heat with water before a supercritical state.
본 발명에 의하면, 침강탱크에서 분리된 고온의 물을 열교환기로 투입하여 열교환을 위해 추가적인 열에너지가 필요없게 되므로, 양극 활물질의 제조에 있어서 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, since the high-temperature water separated from the sedimentation tank is introduced into the heat exchanger so that no additional heat energy is required for heat exchange, energy efficiency is improved in the production of the positive electrode active material.
또한, 침강탱크에서 분리된 파우더를 냉각수를 이용하여 냉각을 시킴으로써 배출된 반응물의 순도가 높아져 품질이 향상되는 효과가 있다.In addition, by cooling the powder separated from the sedimentation tank using cooling water, the purity of the reactant discharged is increased, thereby improving quality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치의 구성도.1 is a block diagram of an apparatus for manufacturing a cathode active material using sedimentation according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 의한 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings an embodiment of an apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for manufacturing a cathode active material using sedimentation according to an embodiment of the present invention.
이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 양극 활물질은 철 용액과 리튬 용액이 혼합된 용액과 초임계수를 반응시켜 제조된다. 먼저, 철 용액 저장조(1)와 리튬 용액 저장조(2)에 각각 저장된 철 용액과 리튬 용액은 서로 다른 라인을 통해 프리믹서(4)로 투입된다.As shown, the positive electrode active material according to the present invention is prepared by reacting a supercritical water with a solution in which an iron solution and a lithium solution are mixed. First, the iron solution and the lithium solution respectively stored in the
상기 프리믹서(4, Pre-mixer)는 철 용액이 고온 상태인 초임계수로 인하여 용해도가 감소하여 Fe염이 라인 상에 석출되는 것을 방지하기 위해 철 용액과 리튬 용액을 미리 교반시키는 역할을 한다. 철 용액과 리튬 용액이 교반되면 독립된 Fe염이 발생하지 않고 FePO4 형태의 인산(Phosphrous) Fe염을 생성하게 된다. 인산 Fe염은 FeSO4 에 비해 열에 대해 굳는 성질이 덜하고, 중온 영역(약 300℃)에서 석출되지 않기 때문에 용액 투입 라인이 Fe염에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 프리믹서(4)에서는 철 용액과 리튬 용액을 미리 충분히 교반시켜 인산 Fe염을 만들어 이하에서 설명할 메인믹서(6)에서 초임계수와 만나도록 한다. The pre-mixer (4, Pre-mixer) serves to stir the iron solution and the lithium solution in advance to prevent the Fe salt is precipitated on the line by reducing the solubility due to the supercritical water in the iron solution is a high temperature state. When the iron solution and the lithium solution are agitated, independent Fe salts do not occur and form a FePO 4 form of phosphate Fe salt. The Fe phosphate salt is less hard to heat than FeSO 4 and does not precipitate in the middle temperature region (about 300 ° C), thereby preventing the solution input line from being blocked by the Fe salt. That is, in the
이상에서는 철 용액 및 리튬 용액과, 초임계수를 교반하기 위한 교반장치로서 프리믹서(4)와 메인믹서(6)로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하나의 교반장치에 철 용액 및 리튬 용액과, 초임계수가 교반되도록 구성할 수도 있다. In the above description, the
한편, 물 저장조(10)에 저장된 물은 열교환기(12)를 거치면서 열교환을 하게 된다. 이때, 상기 열교환기(12)에서의 열교환은 추가적인 열에너지 없이 후술할 침강탱크(25)에서 분리된 고온의 물로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 침강탱크(25)에서 분리된 고온의 물에서 전달된 열이 물 저장조(10)에서 투입되는 물로 전달되고, 물은 약 300℃ 까지 상승되어 히터(14)로 투입된다. 상기 히터(14)에서는 초임계 반응에 필요한 온도(약 400℃)까지 상승이 되고 초임계 상태로 만들어진 물은 메인믹서(6) 측으로 이동되어 철 용액 및 리튬 용액과 교반된다.Meanwhile, the water stored in the
다음으로, 상기 메인믹서(6)에서 교반된 용액은 반응기(20)로 투입된다. 상기 반응기(20)에서 고온 고압의 조건 하에서 초임계 반응이 이루어지고, 리튬인산철(LiFePO4)이 생성될 수 있다. 여기에서 상기 혼합용액은 약 20℃, 초임계수는 약 400℃로 만나 약 374 내지 383℃ 의 온도를 가진 생성물이 제조된다.Next, the stirred solution in the main mixer 6 is introduced into the
초임계 반응을 통해 생성된 반응물은 침강탱크(25)로 탱크 투입라인(22)을 따라 투입된다. 이때, 상기 탱크 투입라인(22)은 침강탱크(25)에 대하여 하향 경사지게 연결되는데, 이는 싸이클론 원리를 이용한 것으로서 유체의 충분한 침적 속도를 이용하기 위한 것이다. The reactants produced through the supercritical reaction are introduced into the
여기에서, 상기 반응물은 고온의 물과 파우더로 이루어진다. 따라서, 침강탱크(25)에서 유속이 낮아진 물과 파우더는 침강 작용에 의하여 자연적으로 분리되는데, 파우더는 침강탱크(25)의 하부에 가라앉게 된다. 이때, 상기 침강탱크(25)에 투입된 반응물의 유속은 예를 들어, 총고형분 함량(TSC: Total solid content), 즉 총 슬러리에 포함된 파우더의 함량이 10%일 때 4.6cm/s 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이는 반응물의 유속이 4.6cm/s 를 초과하게 되면 침강되지 않고 파우더가 물에 혼합된 상태로 빠져나갈 수 있기 때문이다. 또한, 총고형분 함량이 10%를 넘게 되면 파우더의 침강을 위해 반응물의 유속은 더 낮게 설계되어야 한다. 이상에서 설명한 반응물의 유속은 침강탱크(25)의 높이 및 직경을 적절하게 조절하는 설계를 통해 가능하다. Here, the reactants consist of hot water and powder. Therefore, water and powder having a low flow rate in the
그리고, 파우더가 걸러진 고온의 물은 도 1의 ⓐ라인을 따라 열교환기(12) 측으로 투입된다. 열교환기(12)로 투입된 고온의 물은 물 저장조(10)에 저장된 물과 열교환을 하게 된다.Then, the hot water in which the powder is filtered is introduced into the
한편, 침강탱크(25)에서 걸러진 파우더는 탱크 배출라인(26)을 따라 배출된다. 배출된 파우더는 냉각탱크(32)에서 냉각수와 만나 온도가 하강하게 된다. 상기 냉각탱크(32)로 투입되는 냉각수는 냉각수 저장탱크(30)에 저장되어 있다. 상기 냉각수는 상기 파우더의 3배 이상의 부피로 투입되어 파우더를 냉각 및 희석하게 된다. 본 실시예에서 파우더가 냉각수를 만나 냉각 및 희석이 이루어지도록 한 것은 퀀칭(Quenching, 급속 냉각을 통한 일종의 담금질)을 통해 배출된 제품은 순도가 높아질 수 있기 때문이다. On the other hand, the powder filtered in the
또한, 상기 냉각탱크(32)의 일측에는 침강탱크(25)로부터 투입되는 파우더의 보조 냉각을 위한 보조 냉각장치(33)가 더 설치될 수 있다. 상기 보조 냉각장치(33)의 예로는 더블 파이프 튜브 형태의 쿨링 자켓(Cooling jacket)을 들 수 있다. In addition, one side of the
한편, 초임계 반응을 통해 얻어진 파우더는 냉각탱크(32)의 후단에 설치된 필터(34)에서 필터링된다. 그리고, 상기 필터(34)에서 파우더를 걸러진 생성물은 생성물 저장조(38)에 저장이 된다. 또한, 상기 필터(34)의 후단에는 양극 활물질의 제조장치의 작동 시에 유체의 압력을 일정하게 유지시켜주기 위한 배압 조절기(36, Back pressure regulator)가 설치된다. On the other hand, the powder obtained through the supercritical reaction is filtered by a
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에서는 물 저장조(10)에 저장된 물의 열교환을 위해 추가적인 열에너지를 투입하지 않고 침강탱크(25)에서 분리된 고온의 물을 활용하도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있고, 침강탱크(25)에서 분리된 파우더는 냉각탱크(32)에서 냉각 및 희석 작용을 통해 높은 순도의 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present embodiment, it is possible to increase energy efficiency by utilizing high temperature water separated from the
또한, 본 실시예에서는 양극 활물질로써 리튬인산철을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 올리빈 구조의 LiMPO4 라면 어떠한 물질이라도 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, the present embodiment has been described using lithium iron phosphate as an example of the positive electrode active material, but is not necessarily limited thereto, and any material may be applied to LiMPO 4 having an olivine structure.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
1 : 철 용액 저장조 2 : 리튬 용액 저장조
4 : 프리믹서 6 : 메인믹서
10 : 물 저장조 12 : 열교환기
14 : 히터 20 : 반응기
22 : 탱크 투입라인 25 : 침강탱크
26 : 탱크 배출라인 30 : 냉각수 저장탱크
32 : 냉각탱크 33 : 보조 냉각장치
34 : 필터 36 : 배압 조절기
38 : 생성물 저장조1: iron solution reservoir 2: lithium solution reservoir
4: Premixer 6: Main Mixer
10: water reservoir 12: heat exchanger
14
22: tank input line 25: sedimentation tank
26: tank discharge line 30: cooling water storage tank
32: cooling tank 33: auxiliary cooling device
34
38: product reservoir
Claims (18)
초임계 상태 이전의 물과 열교환하여 초임계 상태로 만드는 히터;
상기 교반장치에서 혼합된 혼합물의 초임계 반응을 통해 양극 활물질을 생성하는 반응기;
상기 반응기에 생성된 반응물이 투입되어 침강작용에 의해 고온의 물과 파우더로 분리되는 침강탱크; 및
상기 침강탱크에서 분리된 고온의 물이 투입되어 열교환이 이루어지고, 상기 히터의 전단에 설치되어 초임계 상태 이전의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.An agitating device in which the iron solution and the lithium solution and the supercritical water are joined and stirred;
A heater, which heat-exchanges with the water before the supercritical state and makes the supercritical state;
A reactor for producing a positive electrode active material through a supercritical reaction of the mixture mixed in the stirring apparatus;
A settling tank in which the reactants generated in the reactor are input and separated into hot water and powder by the settling action; And
High temperature water separated from the sedimentation tank is introduced into the heat exchange, and the apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation, characterized in that it comprises a heat exchanger is installed in the front of the heater to exchange heat with water before the supercritical state .
서로 다른 라인으로 투입되는 철 용액 및 리튬 용액을 교반하는 프리믹서; 및
상기 프리믹서에서 혼합된 용액과 초임계수가 합류하여 교반되는 메인믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 1, wherein the stirring device,
A premixer for stirring the iron solution and the lithium solution introduced into different lines; And
Apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation, characterized in that it comprises a main mixer which is stirred by mixing the solution and the supercritical water mixed in the premixer.
상기 침강탱크로 투입되는 탱크 투입라인은 상기 침강탱크에 하향 경사지게 연결되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 1,
Tank inlet line is introduced into the sedimentation tank manufacturing apparatus of the positive electrode active material using sedimentation, characterized in that connected to the sedimentation tank inclined downward.
상기 침강탱크에서 분리된 파우더를 저장된 냉각수를 이용하여 냉각 및 희석시키는 냉각탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 1,
Apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation tank further comprises a cooling tank for cooling and diluting the powder separated from the sedimentation tank using the stored cooling water.
상기 냉각수는 상기 파우더의 3배 이상의 부피로 투입되어 파우더를 희석시키는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 4, wherein
The cooling water is added to a volume of three times or more of the powder, the apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that to dilute the powder.
상기 냉각탱크의 후단에 설치되어 상기 파우더를 필터링하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 4, wherein
Apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation is installed on the rear end of the cooling tank further comprises a filter for filtering the powder.
상기 필터의 후단에 설치되어 유체의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 배압 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method according to claim 6,
It is installed at the rear end of the filter apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that it further comprises a back pressure regulator for maintaining a constant pressure of the fluid.
상기 냉각탱크에는 상기 침강탱크로부터 투입되는 파우더의 보조 냉각을 위한 보조 냉각장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 4, wherein
The cooling tank manufacturing apparatus of the positive electrode active material using the sedimentation, characterized in that the auxiliary cooling device for auxiliary cooling of the powder injected from the sedimentation tank is further installed.
상기 침강탱크는 내부에 투입되는 반응물의 유속이 4.6cm/s 이하가 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 1,
The sedimentation tank is an apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that the flow rate of the reactant introduced therein is designed to be less than 4.6cm / s.
상기 양극 활물질은 올리빈 구조의 LiMPO4 인 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
The cathode active material is LiMPO 4 of the olivine structure Apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that.
상기 프리믹서에서 혼합된 용액과 초임계수가 합류하여 교반되는 메인믹서;
초임계 상태 이전의 물과 열교환하여 초임계 상태로 만드는 히터;
상기 메인믹서에서 혼합된 혼합물의 초임계 반응을 통해 양극 활물질을 생성하는 반응기;
상기 반응기에 생성된 반응물이 투입되어 침강작용에 의해 고온의 물과 파우더로 분리되는 침강탱크;
상기 침강탱크에서 분리된 파우더를 저장된 냉각수를 이용하여 냉각 및 희석시키는 냉각탱크; 및
상기 침강탱크에서 분리된 고온의 물이 투입되어 열교환이 이루어지고, 상기 히터의 전단에 설치되어 초임계 상태 이전의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.A premixer for stirring the iron solution and the lithium solution introduced into different lines;
A main mixer in which the solution mixed in the premixer and the supercritical water are joined and stirred;
A heater, which heat-exchanges with the water before the supercritical state and makes the supercritical state;
A reactor for producing a positive electrode active material through a supercritical reaction of the mixture mixed in the main mixer;
A settling tank in which the reactants generated in the reactor are input and separated into hot water and powder by the settling action;
A cooling tank for cooling and diluting the powder separated from the sedimentation tank by using the stored cooling water; And
High temperature water separated from the sedimentation tank is introduced into the heat exchange, and the apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation, characterized in that it comprises a heat exchanger is installed in the front of the heater to exchange heat with water before the supercritical state .
상기 침강탱크로 투입되는 라인은 상기 침강탱크에 하향 경사지게 연결되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 11,
The line introduced into the sedimentation tank is an apparatus for manufacturing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that connected to the sedimentation tank inclined downward.
상기 냉각수는 상기 파우더의 3배 이상의 부피로 투입되어 파우더를 희석시키는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 11,
The cooling water is added to a volume of three times or more of the powder, the apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that to dilute the powder.
상기 냉각탱크의 후단에 설치되어 상기 파우더를 필터링하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 11,
Apparatus for producing a positive electrode active material using the sedimentation is installed on the rear end of the cooling tank further comprises a filter for filtering the powder.
상기 필터의 후단에 설치되어 유체의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 배압 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치. 15. The method of claim 14,
It is installed at the rear end of the filter apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that it further comprises a back pressure regulator for maintaining a constant pressure of the fluid.
상기 냉각탱크에는 상기 침강탱크로부터 투입되는 파우더의 보조 냉각을 위한 보조 냉각장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 11,
The cooling tank manufacturing apparatus of the positive electrode active material using the sedimentation, characterized in that the auxiliary cooling device for auxiliary cooling of the powder injected from the sedimentation tank is further installed.
상기 침강탱크는 내부에 투입되는 반응물의 유속이 4.6cm/s 이하가 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.The method of claim 11,
The sedimentation tank is an apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that the flow rate of the reactant introduced therein is designed to be less than 4.6cm / s.
상기 양극 활물질은 올리빈 구조의 LiMPO4 인 것을 특징으로 하는 침강을 이용한 양극 활물질의 제조장치.
18. The method according to any one of claims 11 to 17,
The cathode active material is LiMPO 4 of the olivine structure Apparatus for producing a positive electrode active material using sedimentation, characterized in that.
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