KR20160115578A - Apparatus and method for manufacturing precursor and precursor prepared therefrom - Google Patents

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KR20160115578A
KR20160115578A KR1020150043522A KR20150043522A KR20160115578A KR 20160115578 A KR20160115578 A KR 20160115578A KR 1020150043522 A KR1020150043522 A KR 1020150043522A KR 20150043522 A KR20150043522 A KR 20150043522A KR 20160115578 A KR20160115578 A KR 20160115578A
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송정훈
황보근
김정훈
박혜원
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for preparing a precursor, which improves the flow of a Taylor-Couette reactor to obtain an anode precursor having high density and small particle sizes. The apparatus for preparing a precursor comprises: a reactor which includes an external cylinder provided with an inlet formed at one side and an outlet formed at the other side and having an internal space, and a rotating barrel disposed in the external cylinder homocentrically therewith and installed to be able to rotate to form a Taylor eddy between the rotating barrel and the external cylinder; a driving motor linked to the rotating barrel to rotate the rotating barrel; a precursor starting material-supplying section for supplying a precursor starting material to the inlet; a chelating agent-supplying section for supplying a chelating agent; and a modifier-supplying section for supplying a pH modifier. In the apparatus, the reactor is formed to have the number of gaps (d/ri) more than 0.05 and less than 0.2.

Description

전구체 제조 장치와 제조방법 및 이로부터 제조되는 전구체{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING PRECURSOR AND PRECURSOR PREPARED THEREFROM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a precursor producing apparatus, a precursor producing apparatus, a precursor producing apparatus, a precursor producing apparatus,

쿠에트-테일러 와류를 이용한 반응기를 구비하여 전구체를 제조하는 전구체 제조 장치와 제조방법 및 이로부터 제조되는 전구체를 개시한다.Discloses a precursor production apparatus, a production method, and a precursor produced therefrom, which comprises a reactor using a Kuett-Taylor vortex to produce a precursor.

예를 들어, 이차 전지용 양극재 중 삼원계 양극 전구체를 연속 제조하기 위한 방법으로, 특허문헌 1 내지 3과 같이 테일러 쿠에트 반응기를 이용한 기술이 알려져 있다. 테일러 쿠에트 반응기를 이용한 공침 전구체 제조 공정은, 연속식 탱크 반응기 (Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR)를 이용한 공정에 비해서 체류시간이 짧고 농도 구배형 전구체의 제조가 가능하다는 장점을 갖는다.For example, as a method for continuously producing a ternary cathode precursor in a cathode material for a secondary battery, a technique using a Taylor-Kuett reactor as in Patent Documents 1 to 3 is known. The process of preparing a coprecipitate precursor using a Taylor-Quatt reactor has the advantage that a retention time is short and a concentration gradient precursor can be produced as compared with a process using a continuous tank reactor (CSTR).

그러나 테일러 쿠에트 반응기를 이용하여 농도 구배 전구체를 제조하는 종래 기술의 경우, 높은 농도 구배를 주는 데 한계가 있으며, 배치(batch) 형태의 반응기에 비해 고밀도 저입경의 전구체를 제조하는 데 한계가 있다. 또한, 반응기 내의 유로를 개선하고 체류시간을 줄여 입자의 흐름을 빠르게 함으로써 저입경 전구체를 제조하는 경우 내부 기공이 높아 이차 전지용 양극재의 전구체로서 사용이 불가능하다. 또한, 필터링 공정과 같이 번거로운 공정을 줄이기 위해서는 입자 형상과 분포를 균일화할 필요가 있다. However, in the case of the prior art in which a concentration gradient precursor is produced using a Taylor-Kuert reactor, there is a limit to give a high concentration gradient and there is a limit to the production of a high-density and low-particle-size precursor as compared with a batch type reactor . In addition, when the low particle size precursor is produced by improving the flow path in the reactor and increasing the flow of the particles by reducing the residence time, the internal pores are high and thus can not be used as a precursor of the cathode material for a secondary battery. In addition, in order to reduce the troublesome processes such as the filtering process, it is necessary to uniformize the particle shape and distribution.

[특허문헌 1]: 특허출원 제2010-0072259호[Patent Document 1]: Patent Application No. 2010-0072259

[특허문헌 2]: 특허출원 제2013-0068003호Patent Document 2: Patent Application No. 2013-0068003

[특허문헌 3]: 특허출원 제2013-0068434호Patent Document 3: Patent Application No. 2013-0068434

테일러 쿠에트 반응기의 흐름을 개선하고 이를 통해 고밀도 저입도의 양극 전구체를 제조할 수 있도록 된 전구체 제조 장치와 제조방법 및 이로부터 제조되는 전구체를 제공한다.The present invention provides a precursor production apparatus, a production method and a precursor produced therefrom, which are capable of improving the flow of a tailor-made reactor and thereby producing a high-density and low-particle-size cathode precursor.

또한, 전구체 입자 분포를 균일하게 제어하고, 전구체 입도 크기를 자유롭게 조절할 수 있도록 된 전구체 제조 장치와 제조방법 및 이로부터 제조되는 전구체를 제공한다.Also provided are a precursor production apparatus and method, and a precursor produced therefrom, which can uniformly control precursor particle distribution and freely adjust precursor particle size.

또한, 농도 구배를 보다 효과적으로 개선한 전구체 제조 장치와 제조방법 및 이로부터 제조되는 전구체를 제공한다.Also provided are a precursor production apparatus and a production method and a precursor produced therefrom, wherein the concentration gradient is improved more effectively.

본 구현예의 전구체 제조장치는 일측에 입구가 형성되고 타측에 출구가 형성되며 내부 공간을 갖는 외부실린더 상기 외부실린더 내부에 동심축으로 배치되어 회전가능하게 설치되는 회전통을 포함하여 회전통과 외부실린더 사이에 테일러 와류를 형성하는 반응기; 상기 회전통에 연결되어 회전통을 회전시키는 구동모터; 상기 입구로 전구체 출발물질을 공급하는 전구체출발물질 공급부; 킬레이팅제를 공급하는 킬레이팅제 공급부; 및 pH 조절제를 공급하는 조절제 공급부를 포함하고, 상기 반응기는 갭수(d/ri)가 0.05 내지 0.2 미만으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 갭수의 d = 외부실린더 내주면과 회전통의 외주면 사이 간격이고, ri = 회전통의 반지름이다.The precursor manufacturing apparatus of this embodiment includes an outer cylinder having an inlet formed at one side thereof and an outlet formed at the other side thereof, and an inner cylinder having an inner space. The inner cylinder of the outer cylinder is disposed concentrically and rotatably, A reactor to form a Taylor vortex in the reactor; A drive motor coupled to the spinneret to rotate the spinneret; A precursor starting material supply unit supplying precursor starting material to the inlet; A chelating agent supply for supplying a chelating agent; And a regulating agent supply unit for supplying a pH adjusting agent, wherein the reactor can be formed with a gap number (d / ri) of less than 0.05 to 0.2. Here, d = the gap between the inner circumferential surface of the outer cylinder and the outer circumferential surface of the toroid, and ri = the radius of the toroid.

상기 반응기 내부로 조성 조절물질을 공급하는 조절물질공급부를 더 포함할 수 있다.And a control material supply unit for supplying the composition control material into the reactor.

상기 반응기는 선속도가 1.58m/s 내지 14m/s일 수 있다.The reactor may have a linear velocity of 1.58 m / s to 14 m / s.

상기 반응기는 선속도가 6m/s 내지 10m/s일 수 있다.The reactor may have a linear velocity of 6 m / s to 10 m / s.

상기 회전통은 회전속도가 100rpm 내지 1100rpm일 수 있다.The spinning device may have a rotational speed of 100 rpm to 1100 rpm.

상기 반응기는 외부 실린더에 축방향을 따라 적어도 하나 이상의 조절물질공급부가 배열 설치될 수 있다.The reactor may be provided with at least one or more control material supply portions arranged along the axial direction in the outer cylinder.

상기 반응기는 유체 체류 시간이 1시간 내지 4시간 미만인 구조일 수 있다.The reactor may have a fluid residence time of less than 1 hour to less than 4 hours.

상기 제조 장치는 이차 전지 양극재용 양극 전구체를 제조하는 장치일 수 있다.The manufacturing apparatus may be an apparatus for manufacturing a cathode precursor for a secondary battery cathode material.

본 구현예의 전구체 제조 방법은, 테일러 쿠에트 반응기에 전구체 출발물질, 킬레이팅제 및 pH 조절제를 공급하는 단계; 반응기의 회전통을 회전시켜 상기 전구체 출발물질을 공침반응시키는 단계; 및 0.05 내지 0.2 미만의 갭수(d/ri)를 갖는 반응기의 회전통과 외부실린더 사이를 통해 유체를 진행시켜 농도구배형 전구체를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 갭수의 d = 반응기의 외부실린더 내주면과 회전통의 외주면 사이 간격이고, ri = 회전통의 반지름이다.The precursor preparation method of this embodiment includes the steps of: providing a Taylor-Kuet reactor with a precursor starting material, a chelating agent and a pH adjusting agent; Rotating the spinneret of the reactor to co-react the precursor starting material; And a step of advancing the fluid between the outer cylinder of rotation of the reactor having a gap number (d / ri) of less than 0.05 and less than 0.2 to produce a concentration gradient precursor. Here, d is the gap between the inner circumferential surface of the outer cylinder of the reactor and the outer circumferential surface of the tuft, and ri = radius of the tuft.

상기 전구체 출발물질은 Ni, Co, Mn의 황산염, 질산염 또는 염화물 형태의 물질일 수 있다.The precursor starting material may be a sulphate, nitrate or chloride type material of Ni, Co, Mn.

상기 전구체 출발물질은 Fe의 황산염, 질산염 또는 염화물이 인산과 함께 주입될 수 있다.The precursor starting material may be a sulphate, nitrate or chloride of Fe, which may be injected with phosphoric acid.

상기 전구체 출발물질에 Ca, V, Cr, Cu, La, Sm, Gd, Zn, Fe, F, Al, Zr, Y, Ba, Mg, Ce, Ti로부터 선택되는 하나 이상이 전구체 100중량부에 대해 0 초과 10 중량부 이하로 첨가될 수 있다.Wherein at least one selected from Ca, V, Cr, Cu, La, Sm, Gd, Zn, Fe, Al, Zr, Y, Ba, Mg, Ce and Ti is added to 100 parts by weight of the precursor More than 0 and 10 parts by weight or less.

상기 공침 반응은 pH가 8 내지 12의 범위에서 이루어질 수 있다.The coprecipitation reaction may be carried out at a pH in the range of 8 to 12.

상기 킬레이팅제는 NH4OH일 수 있다.The chelating agent may be NH 4 OH.

상기 pH 조절제는 NaOH일 수 있다.The pH adjusting agent may be NaOH.

상기 칼레이팅제와 금속염 수용액 몰비가 0.5 : 1 내지 2.0 : 1 일 수 있다.The molar ratio of the calretting agent to the metal salt aqueous solution may be 0.5: 1 to 2.0: 1.

상기 외부실린더에 설치된 주입라인을 통하여 전구체 용액의 조성 조절물질이 주입되는 단계를 더 포함할 수 있다.And injecting a composition control material of the precursor solution through an injection line installed in the outer cylinder.

상기 조성 조절물질은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.The composition controlling material may include any one of nickel, cobalt, manganese, and aluminum.

상기 전구체 제조시 반응온도는 40 내지 70℃일 수 있다.The reaction temperature in the preparation of the precursor may be 40 to 70 ° C.

상기 반응기는 선속도가 1.58m/s 내지 14m/s일 수 있다.The reactor may have a linear velocity of 1.58 m / s to 14 m / s.

상기 반응기는 선속도가 6m/s 내지 10m/s일 수 있다.The reactor may have a linear velocity of 6 m / s to 10 m / s.

상기 전구체 제조시 회전통의 회전속도는 100 내지 1100rpm 일 수 있다.The rotational speed of the spinneret during the preparation of the precursor may be between 100 and 1100 rpm.

상기 전구체 제조시 반응기 내부의 유체 체류 시간은 1시간 내지 4시간 미만일 수 있다.The fluid retention time within the reactor during the production of the precursor may be from 1 hour to less than 4 hours.

본 구현예에서 제조되는 상기 전구체는 이차전지의 양극재용 양극 전구체일 수 있다.The precursor produced in this embodiment may be a cathode precursor for a cathode material of a secondary battery.

상기 전구체는 탭밀도가 1.8g/㎖ 이상일 수 있다.The precursor may have a tap density of 1.8 g / ml or more.

상기 전구체는 크기가 7미크론 미만일 수 있다.The precursor may be less than 7 microns in size.

상기 전구체는 내부 코어와 외부 껍질의 농도 차이가 8% 이상일 수 있다. The precursor may have a concentration difference of at least 8% between the inner core and the outer shell.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 반응기의 내부 간격을 개선하여 반응물의 흐름을 개선함으로써, 반응물이 오랜 시간 반응기 내부에서 머무르는 현상을 개선하고 비정상적인 성장을 억제할 수 있다. 이에, 입도분포가 개선되고 이차 전지용으로 사용가능한 탭밀도를 갖는 저 입경의 양극 전구체를 제조할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, by improving the internal space of the reactor to improve the flow of the reactant, it is possible to improve the phenomenon that the reactant stays in the reactor for a long time and to suppress abnormal growth. Thus, the particle size distribution is improved and a cathode precursor having a low particle diameter having a tap density usable for a secondary battery can be produced.

또한, 반응기의 유체 흐름을 개선하여 역흐름을 방지하고 이를 통해 농도 구배형 전구체 제조시 전구체 내의 농도 구배가 보다 효과적으로 형성되어, 8% 이상의 구배를 갖는 전구체를 제조할 수 있게 된다.In addition, the flow of the fluid in the reactor is improved to prevent reverse flow, whereby a concentration gradient in the precursor is more effectively formed in the production of the concentration gradient type precursor, and a precursor having a gradient of 8% or more can be produced.

또한, 반응기 내부의 유체 흐름을 조절하여 양극 전구체 입도 크기를 보다 자유롭게 제어할 수 있다.In addition, it is possible to control the size of the cathode precursor particle more freely by controlling the fluid flow in the reactor.

또한, 입자 형상과 분포를 보다 균일화하여, 양극재 제조 후 필터링 공정을 생략할 수 있고, 원하는 크기의 양극재만을 선별해서 사용해야 하는 불편함을 줄일 수 있게 된다.Further, the particle shape and distribution can be made more uniform, the filtering step after the cathode material manufacturing can be omitted, and the inconvenience of selecting only the anode material of the desired size can be reduced.

또한, 7 미크론 미만의 저입경의 NMC 전구체를 고밀도로 연속해서 제조할 수 있게 된다. In addition, it becomes possible to continuously produce NMC precursors having a low particle diameter of less than 7 microns at a high density.

도 1은 본 실시예에 따른 전극체 제조 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 전극체 제조 장치에서 반응기 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따라 제조된 전구체를 종래와 비교하여 도시한 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 실시예에 따라 제조된 전구체의 특성을 종래와 비교하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 실시예에 따라 제조된 전구체의 EDS 분석 결과를 종래와 비교하여 나타낸 것이다.
도 7과 도 8은 본 실시예에 따라 제조된 양극재의 성능을 종래와 비교하여 나타낸 것이다.
1 is a schematic view showing an electrode body manufacturing apparatus according to this embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view for explaining the reactor structure in the electrode body manufacturing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is an electron micrograph of a precursor prepared according to the present embodiment in comparison with the prior art.
FIG. 4 shows the characteristics of the precursor produced according to this embodiment in comparison with the prior art.
FIG. 5 shows the results of the EDS analysis of the precursor prepared according to this example in comparison with the prior art.
FIGS. 7 and 8 show the performance of the cathode material manufactured according to the present embodiment in comparison with the conventional art.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1과 도 2는 본 실시예에 따라 전구체를 제조하기 위한 제조장치와 제조장치의 반응기를 도시하고 있다.Figures 1 and 2 illustrate a reactor of a production apparatus and a production apparatus for producing a precursor according to this embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제조장치는 일측에 입구(11)가 형성되고 타측에 출구(13)가 형성되며 내부 공간을 갖는 외부실린더(12), 상기 외부실린더(12) 내부에 배치되어 회전가능하게 설치되는 회전통(14)을 포함하여 회전통(14)과 외부실린더(12) 사이에 쿠에트 테일러 와류를 형성하는 반응기(10)를 포함한다. 또한, 상기 제조장치는 상기 회전통(14)에 연결되어 회전통(14)을 회전시키는 구동모터(20), 상기 입구(11)로 전구체 출발물질을 공급하는 전구체출발물질 공급부(30), 킬레이팅제를 공급하는 킬레이팅제 공급부(40), pH 조절제를 공급하는 조절제 공급부(50), 상기 반응기(10) 내부로 조성 조절물질을 공급하는 조절물질 공급부(60)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus of the present embodiment includes an outer cylinder 12 having an inlet 11 formed at one side thereof and an outlet 13 formed at the other side thereof, an inner cylinder 12 having an inner space, And a reactor (10) including a rotor (14) arranged and rotatably installed to form a quattroiler vortex between the rotor (14) and the outer cylinder (12). The apparatus also includes a drive motor 20 connected to the rotor 14 to rotate the rotor 14, a precursor starting material supply unit 30 for supplying the precursor starting material to the inlet 11, A chelating agent supply part 40 for supplying a chelating agent, a controlling agent supplying part 50 for supplying a pH adjusting agent, and a controlling material supplying part 60 for supplying a composition controlling material into the reactor 10.

상기 제조장치는 반응기(10)의 회전 흐름을 이용하여 이차 전지의 양극재용 양극 전구체를 제조할 수 있다.The manufacturing apparatus can produce a cathode precursor for a cathode material of a secondary battery by using a rotating flow of the reactor 10.

상기 반응기(10)는 언급한 바와 같이, 테일러 와류를 이용한 반응기(10)로, 외부실린더와 내부의 회전통 사이 간격을 조절하여 테일러 띠고리 개수를 적절히 증가시킴으로써, 종래 양극 전구체 제조에 사용되던 반응기와 비교하여 내부 생성물 간의 섞임 현상을 최소화할 수 있고, 내부 입자의 효율적인 배출이 가능하게 된다. 이에, 비정상적인 전구체의 생성을 방지하며, 고밀도 저입경의 그래디언트 조성을 가지는 전구체를 연속적으로 제조할 수 있게 된다.As described above, in the reactor 10 using the Taylor vortex, the spacing between the outer cylinder and the inner rotating body is adjusted to suitably increase the number of the Taylor band rings. As a result, the reactor 10 conventionally used for manufacturing the cathode precursor The mixing phenomenon between the internal products can be minimized, and efficient discharge of the internal particles becomes possible. As a result, it is possible to continuously produce precursors having a gradient composition with a high density and a low particle diameter while preventing the generation of abnormal precursors.

상기 외부실린더(12)의 양 선단은 막혀져 형성되며, 입구(11)와 출구(13)가 각각 형성된다. 외부실린더(12)은 장치의 프레임 상에 고정 설치되고, 구동모터(20)의 회전축은 외부실린더(12) 선단을 지나 회전통(14)의 축중심에 연결된다. 이에, 구동모터(20)가 작동되면 고정된 외부실린더(12)에 대해 회전통(14)이 회전된다.Both ends of the outer cylinder 12 are formed by being clogged, and an inlet 11 and an outlet 13 are respectively formed. The outer cylinder 12 is fixedly mounted on the frame of the apparatus and the rotary shaft of the drive motor 20 is connected to the shaft center of the rotary shaft 14 through the tip of the outer cylinder 12. Thus, when the drive motor 20 is operated, the rotator 14 is rotated with respect to the fixed outer cylinder 12.

상기 입구(11)에 연결된 공급라인(17)에는 상기 전구체 출발물질 공급부(30)와 상기 킬레이팅제 공급부(40) 및 상기 조절제 공급부(50)가 연결되어, 전구체 출발물질과 킬레이팅제 및 pH 조절제를 반응기(10) 내부로 공급한다, 상기 반응기(10)의 외부실린더(12) 일측에는 주입라인(19)이 연결되며, 상기 주입라인(19)을 통해 상기 조절물질 공급부(60)로부터 조절물질이 공급된다.The feed line 17 connected to the inlet 11 is connected to the precursor starting material supply 30 and the chelating agent supply 40 and the regulator feed 50 to form a precursor starting material, A control line is connected to one side of the outer cylinder 12 of the reactor 10 and is controlled by the control material supply unit 60 through the injection line 19. [ Material is supplied.

본 실시예에서 상기 주입라인(19)은 하나가 설치된 구조를 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 주입라인은 적어도 하나 이상이 외부실린더(12)의 축방향을 따라 배열 설치될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 주입라인의 설치 위치나 개수를 다양하게 설정하여 외부 실린더 내부로 조절물질을 공급함으로써, 농도 구배를 줄 수 있으며 전구체 표면에 새로운 물질을 코팅하거나 도핑하여 새로운 기능을 부여할 수 있게 된다.In this embodiment, one injection line 19 is illustrated, but the present invention is not limited thereto. At least one of the injection lines may be arranged along the axial direction of the outer cylinder 12. In this embodiment, by adjusting the positions and the number of the injection lines, various kinds of regulating materials can be supplied to the outer cylinder to provide a concentration gradient, and a new material can be coated or doped on the surface of the precursor, .

본 실시예의 반응기(10)는 쿠에트 테일러 흐름을 이용하여 예를 들어 전구체를 제조하는 반응기이다. 도 2를 참조하여 상기 반응기에 대해 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다. The reactor 10 of this embodiment is, for example, a reactor for producing a precursor using a quat-Taylor flow. The reactor will be described in more detail with reference to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반응기(10)는 외부에 배치되며 내부 공간을 갖는 외부실린더(12)와, 상기 외부실린더(12) 내부에 배치되어 회전가능하게 설치되는 회전통(14)을 포함한다. 상기 외부실린더(12)와 회전통(14)은 원통형태를 이룬다. 상기 회전통(14)은 회전축이 외부실린더(12)의 중심축선과 동심축으로 배치되며, 외경이 외부실린더(12)의 내경보다 작아 외부실린더(12)의 내주면과 이격되어 배치된다.2, the reactor 10 includes an outer cylinder 12 disposed outside and having an inner space, a rotor 14 disposed inside the outer cylinder 12 and rotatably installed therein, . The outer cylinder 12 and the rotor 14 form a cylindrical shape. The rotary shaft 14 is disposed so as to be concentric with the central axis of the outer cylinder 12 and spaced apart from the inner peripheral surface of the outer cylinder 12 because the outer diameter thereof is smaller than the inner diameter of the outer cylinder 12. [

상기 외부실린더(12)와 회전통(14) 사이의 공간은 전구체 제조를 위한 반응이 이루지는 영역이다. 상기 반응기(10)의 양 선단은 입구와 출구를 이루며 입구로 유입된 유체는 타측 선단의 출구를 통해 배출되며 이 과정에서 상기 회전통(14)과 외부실린더(12) 사이 영역을 지나면서 반응이 이루어진다. 이하, 외부실린더(12)의 내주면과 회전통(14)의 외주면 사이 공간을 반응영역이라 하고, 반응기(10)에서 유체가 유입되어 배출되는 방향을 유체 진행방향이라 한다.The space between the outer cylinder (12) and the rotor (14) is the area where the reaction for the production of the precursor takes place. Both ends of the reactor 10 constitute an inlet and an outlet. The fluid introduced into the inlet is discharged through the outlet at the other end. During this process, the reaction proceeds through the region between the rotor 14 and the outer cylinder 12 . Hereinafter, a space between the inner circumferential surface of the outer cylinder 12 and the outer circumferential surface of the rotator 14 is referred to as a reaction zone, and the direction in which the fluid flows in and out of the reactor 10 is referred to as a fluid advancing direction.

상기 반응기(10)는 고정된 외부실린더(12)에 대해 회전통(14)이 상대적으로 회전하여 회전통(14)과 외부실린더(12) 사이의 반응영역에서 와류를 형성하게 된다.The reactor 10 rotates relative to the fixed outer cylinder 12 to form a vortex in the reaction zone between the rotor 14 and the outer cylinder 12. [

상기 회전통(14)이 회전되면 띠 모양의 흐름이 생성되는데 각각의 띠 모양의 흐름은 섞이지 않고 내부에서 회전하게 된다. 이 흐름은 쿠에트 테일러 와류(Couette-Taylor vortix) 또는 테일러 와류라고 한다. 상기 쿠에트-테일러 와류는, 중심이 같은 두 개의 원통 사이를 유체가 흐를 때 일측 원통이 회전함에 따라 특별한 유동특성이 나타나는 것을 말하는 것으로, 본 실시예에서, 내부의 회전통(14)이 회전을 할 경우 원심력에 의해 회전통(14) 가까이 존재하고 있는 유체들은 고정되어 있는 외부실린더(12) 방향으로 나가려는 경향이 있고, 이로 인하여 유체는 불안정하게 되어 축방향을 따라 규칙적이며 서로 반대 방향으로 회전하려는 고리쌍 배열의 와류 즉, 테일러 와류 또는 쿠에트 테일러 와류가 형성된다. When the rotor (14) is rotated, a band-like flow is generated, and each band-like flow is rotated without being mixed. This flow is called a Couette-Taylor vortex or Taylor vortex. The Kuett-Taylor vortex refers to the fact that a specific flow characteristic is exhibited as one cylinder rotates when a fluid flows between two cylinders having the same center. In this embodiment, the inner rotor 14 rotates The fluids that are present near the rotor 14 due to centrifugal force tend to exit in the direction of the fixed outer cylinder 12 and as a result the fluid becomes unstable and is regular along the axial direction and rotates in the opposite direction A vortex of the high-paired array, that is, a Taylor vortex or a Kuett Taylor vortex, is formed.

본 실시예의 반응기(10)는 상기 외부실린더(12)의 내주면과 상기 회전통의 외주면 사이의 간격을 정의하는 갭수(d/ri)가 0.05 내지 0.2미만으로 형성된 구조일 수 있다. 여기서, 상기 갭수의 d = 외부실린더 내주면과 회전통의 외주면 사이 간격이고, ri = 회전통의 반지름이다. The reactor 10 of the present embodiment may have a structure in which the number of gaps (d / ri) defining the interval between the inner circumferential surface of the outer cylinder 12 and the outer circumferential surface of the yoke is less than 0.05 to 0.2. Here, d = the gap between the inner circumferential surface of the outer cylinder and the outer circumferential surface of the toroid, and ri = the radius of the toroid.

아래 표 1은 회전통의 반지름(ri)가 4.2cm 인 반응기에서의 갭수에 따른 띠고리 개수와 유속의 변화를 나타내고 있다.Table 1 below shows the change in the number of band rings and the flow rate with respect to the number of gaps in a reactor having a radius of ri = 4.2 cm.

갭수Gap number 띠고리 개수Number of band rings 유속Flow rate 0.10.1 2020 1.691.69 0.150.15 1818 1.691.69 0.20.2 1010 1.581.58 0.30.3 88 1.551.55 0.40.4 33 1.481.48

표 1에 나타난 바와 같이, 외부실린더(12)의 내주면과 회전통(14)의 외주면 사이의 반응영역의 갭수가 작아지면 테일러 띠고리 개수가 증가하게 된다. 또한, 동일한 회전통의 회전속도에 대해 유속의 크기가 변함을 알 수 있다. 즉, 갭수 증가시 유속도 감소하고 있음을 알 수 있다. As shown in Table 1, as the number of gaps in the reaction region between the inner circumferential surface of the outer cylinder 12 and the outer circumferential surface of the rotator 14 decreases, the number of the Taylor belt rings increases. In addition, it can be seen that the magnitude of the flow velocity varies with the rotation speed of the same rotation. That is, it can be seen that the flow rate decreases when the number of the gap increases.

이와 같이, 갭수를 감소시키게 되면 띠고리 개수와 유속이 증가됨으로써, 유체 흐름을 개선할 수 있게 된다. 이에, 난류의 형성을 억제하면서 에너지 효율면과 물질전달 특성이 좋아지게 된다. Thus, by reducing the number of gaps, the number of band rings and the flow velocity are increased, thereby improving the fluid flow. Thus, energy efficiency and mass transfer characteristics are improved while suppressing the formation of turbulence.

그러나, 갭수가 증가하게 되면 테일러 흐름에 의한 띠고리의 크기가 커지면서 띠고리 개수가 줄어들게 되고, 역흐름(back flow) 현상도 커지게 된다. 따라서, 상기 반응기의 갭수가 상기 범위를 벗어나 0.2 이상인 경우에는 테일러 흐름에 의한 띠고리의 크기가 급격히 커지게 되며, 역흐름(back flow) 현상도 커지게 된다. 상기 갭수가 0.05보다 작게 되면 테일러 띠고리의 경우에는 역흐름 제어는 좋으나 반응기 효율(전구체 생산량/반응 내부 유체 부피)이 급속하게 감소하게 된다.However, as the number of gaps increases, the number of band rings decreases and the back flow phenomenon increases as the size of the band rings by the Taylor flow increases. Accordingly, when the number of gaps in the reactor is out of the above range and is 0.2 or more, the size of the band loop due to the Taylor flow sharply increases and the back flow phenomenon becomes large. If the gap number is less than 0.05, the reverse flow control is good in the case of the Taylor band loop, but the reactor efficiency (precursor production volume / internal fluid volume) rapidly decreases.

이와 같이, 본 실시예에서 상기 반응기는 갭수가 0.05 내지 0.2 미만으로 형성되어 띠고리 개수를 증가시킴으로써, 유체 흐름을 개선할 수 있게 된다.Thus, in this embodiment, the reactor is formed with a gap number of less than 0.05 to 0.2 to increase the number of band rings, thereby improving fluid flow.

종래의 반응기는 갭수가 0.2 내지 0.4 값으로 형성되며, 이러한 종래 구조의 반응기를 통해서는 8% 이상의 농도 구배를 형성하기 어렵고, 고밀도 저입경의 전구체를 제조하는 데 한계가 있었다.Conventional reactors are formed with a gap number of 0.2 to 0.4, and it is difficult to form a concentration gradient of 8% or more through the reactor of the conventional structure, and there is a limit in manufacturing precursors having a high density and a low particle diameter.

본 실시예의 반응기는 종래 반응기의 갭수 보다 갭수를 줄여 띠고리 개수를 증가시키고, 회전통 회전속도와 반응물의 체류 시간을 최적화함으로써, 유체 흐름 구조를 개선하여, 입자 분포를 균일하게 하고 고밀도 저입경의 전구체를 제조할 수 있게 된다. The reactor of the present embodiment improves the fluid flow structure by increasing the number of band rings by reducing the number of gaps in the conventional reactor and optimizing the rotational speed of rotation and the residence time of the reactant to uniformize the particle distribution, It becomes possible to produce a precursor.

또한, 전구체 제조 과정에서 진행방향을 따라 유체의 흐름이 보다 원활해져 효율적인 배출이 가능하게 된다. 따라서 반응기 내에서 반응물이 오랜 시간 내부에 머무름에 따라 발생되는 일부 입자의 비정상적인 성장을 억제할 수 있게 된다.In addition, in the course of manufacturing the precursor, the flow of fluid along the proceeding direction becomes more smooth and efficient discharge becomes possible. Thus, it is possible to inhibit the abnormal growth of some of the particles, which are generated as the reactants stay in the reactor for a long time in the reactor.

본 실시예에서, 상기 반응기는 내부 유체의 선속도가 1.58m/s 내지 14m/s 범위로 형성될 수 있다. 반응기의 선속도라 함은 반응기의 반응영역 내에서 흐르는 유체의 유속으로 이해할 수 있다.In this embodiment, the reactor may have a linear velocity of the internal fluid ranging from 1.58 m / s to 14 m / s. The linear velocity of the reactor can be understood as the flow velocity of the fluid flowing in the reaction zone of the reactor.

반응기의 선속도가 증가하게 되면 증가된 모멘텀으로 입자들 사이의 뭉침을 극대화하여, 탭밀도가 높아지게 된다. 이에, 본 실시예는 상기와 같은 선속도 범위로 회전통을 회전시킴으로써, 종래 반응기를 통해서는 구현이 어려운 탭밀도 1.8g/㎖ 이상의 고밀도를 갖는 전구체를 저입경으로 제조할 수 있게 된다.As the linear velocity of the reactor increases, the increased momentum maximizes the aggregation between the particles, resulting in higher tap density. Thus, in this embodiment, a precursor having a high density of 1.8 g / ml or more, which is difficult to realize through conventional reactors, can be manufactured with a low particle size by rotating the spinning furnace in the linear velocity range as described above.

상기 반응기의 선속도가 1.58m/s보다 낮은 경우에는, 탭밀도가 급격히 낮아져 고밀도의 전구체 제조가 어려워진다. 상기 반응기의 선속도가 14m/s를 넘게 되면 전구체의 입경이 너무 작아져 오히려 탭밀도가 낮아지는 현상이 발생된다.When the linear velocity of the reactor is lower than 1.58 m / s, the tap density is drastically lowered, making it difficult to produce a high-density precursor. If the linear velocity of the reactor exceeds 14 m / s, the particle size of the precursor becomes too small, and the tap density is lowered.

특히, 본 실시예에서, 반응기의 내부 선속도를 6m/s 내지 10m/s로 형성함으로써, 7 미크론 미만의 저입경의 전구체를 보다 효과적으로 제조할 수 있다.In particular, in this embodiment, by forming the internal linear velocity of the reactor at 6 m / s to 10 m / s, a precursor having a low particle diameter of less than 7 microns can be produced more effectively.

또한, 상기 회전통의 회전속도는 100 내지 1100rpm일 수 있다. In addition, the rotation speed of the spinning machine may be 100 to 1100 rpm.

상기 회전통의 회전속도가 100rpm 보다 낮은 경우에는, 반응기의 갭수를 최대한 낮추더라도 띠 모양의 테일러 흐름이 생성되지 않아 반응기로써의 효과가 전혀 나타나지 않는다. 상기 회전통의 회전속도가 100rpm에 도달하면서 반응기의 효과가 나타나기 시작하며, 1100rpm 까지 효과가 유지된다. 상기 회전통의 회전속도가 1100rpm을 넘게 되면 반응기의 갭수를 최대한 높이더라도 테일러 흐름이 손상된 난류가 생성되어 띠가 파괴되고 섞이게 되어 반응기의 효과가 상실되며 마치 CSTR 반응기와 동일한 성능을 나타나게 된다.When the rotational speed of the spinning apparatus is lower than 100 rpm, even if the number of the gaps of the reactor is reduced as much as possible, no belt-shaped Taylor flow is generated and the effect as a reactor is not exhibited at all. The effect of the reactor begins to appear as the rotational speed of the rotor reaches 100 rpm, and the effect is maintained up to 1100 rpm. If the rotational speed of the rotor exceeds 1100 rpm, even if the number of turns of the reactor is increased to the maximum, the turbulent flow of the Taylor flow is generated and the belt is destroyed and mixed to lose the effect of the reactor.

또한, 본 실시예에서, 상기 반응기 내에서의 반응물 체류 시간은 1시간 내지 4시간 미만일 수 있다. 여기서, 상기 체류시간은 반응기 내부로 투입된 물질이 출구를 통해 배출되기까지 체류한 시간으로, 반응기의 반응영역 부피/반응기의 시간당 유입 유량으로 정의될 수 있다. Further, in this embodiment, the residence time of the reactants in the reactor may be from 1 hour to less than 4 hours. Here, the residence time may be defined as a time period during which the material introduced into the reactor is discharged through the outlet, and may be defined as the reaction region volume of the reactor / the flow rate of the reactor per hour.

이에, 상기 반응기 내의 체류시간을 1시간 내지 4시간 미만으로 조절함으로써, 반응기 내에서 역흐름(back flow)을 근원적으로 차단할 수 있게 된다. Thus, by controlling the residence time in the reactor to be less than 1 hour to less than 4 hours, it is possible to fundamentally block the back flow in the reactor.

상기 체류시간이 4시간 이상인 경우에는, 반응 유체의 혼합 현상이 두드러지고, 이로 인해 반응기 입구로부터 출구까지의 점진적인 반응을 기대할 수 없게 된다. 이에, 제조되는 전구체 품질이 종래 CSTR과 동일한 특성으로 나타나게 된다. 체류 시간이 1시간 보다 적은 경우에는 탭밀도가 떨어져 원하는 고밀도의 전구체를 제조할 수 없게 된다.When the residence time is longer than 4 hours, the mixing phenomenon of the reaction fluid becomes conspicuous, so that a gradual reaction from the inlet to the outlet of the reactor can not be expected. Thus, the quality of the precursor to be produced is the same as that of the conventional CSTR. If the retention time is less than 1 hour, the tap density is reduced and the desired high-density precursor can not be produced.

이와 같이, 0.05 내지 0.2 미만의 갭수를 갖는 반응기를 이용하여, 띠고리 개수를 증가시킨 상태에서 회전통의 회전속도와 반응물의 체류시간을 조절함으로써, 반응기 입구와 출구에서의 농도 차이 및 반응 유체의 흐름을 제어할 수 있고, 고밀도 저입경이며 8% 이상의 농도 구배형 전구체 제조가 가능하게 된다.Thus, by controlling the rotation speed of the spinneret and the residence time of the reactant in the state of increasing the number of band rings by using a reactor having a gap number of less than 0.05 to 0.2, the concentration difference at the inlet and the outlet of the reactor, And it is possible to manufacture a concentration gradient precursor having a high density and a low particle diameter of 8% or more.

종래 기술의 경우 1.8g/㎖ 이상, 7미크론 미만의 전구체를 제조하기 위해서는 배치(batch) 형태의 반응기를 통해서만 가능하였으나, 언급한 바와 같이 본 실시예의 제조 장치를 통해 고밀도 저입경의 전구체를 연속적으로 제조할 수 있게 된다.
In order to produce a precursor of 1.8 g / ml or more and less than 7 microns in the prior art, it was possible to use a batch type reactor. However, as mentioned above, the precursor of high density and low particle diameter was continuously .

이하, 상기 장치로부터 양극 전구체를 제조하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing the cathode precursor from the above apparatus will be described.

본 실시예의 전구체 제조는 전구체 제조장치의 입구(11)를 통해 양극 전구체 출발물질, 킬레이팅제 및 pH 조절제를 공급하고, 회전통(14)을 회전시켜 상기 양극 전구체 출발물질을 공침반응시키고, 상기 반응기(10)의 외부실린더(12)와 회전통(14) 사이의 반응영역을 통해 유체를 진행시켜 농도구배형 양극 전구체를 제조하는 과정을 거친다.The preparation of the precursor of this embodiment comprises the steps of supplying the precursor precursor starting material, chelating agent and pH adjusting agent through the inlet 11 of the precursor producing device, rotating the toroidal 14 to coprecipitate the precursor precursor starting material, The process proceeds to advance the fluid through the reaction zone between the outer cylinder 12 and the rotor 14 of the reactor 10 to produce a concentration gradient type cathode precursor.

본 실시예는 전구체 제조 과정에서 반응기의 회전통과 외부실린더 사이의 갭수를 0.05 내지 0.2미만으로 형성하고 회전속도와 반응물의 체류시간을 조절함으로써, 역 흐름을 제어하여 1.8g/㎖ 이상의 탭밀도와 8% 이상의 농도 구배를 갖는 고밀도의 전구체를 7미크론 미만의 저입경으로 제조할 수 있게 된다.This embodiment controls the reverse flow by controlling the rotational speed and the residence time of the reactant by forming the number of gaps between the outer cylinders of the reactor in the process of producing the precursor to less than 0.05 to 0.2 and adjusting the rotation speed and the residence time of the reactant to achieve a tap density of 1.8 g / It is possible to produce a high-density precursor having a concentration gradient of at least 7% at a low particle diameter of less than 7 microns.

공침반응이란 여러 가지 서로 다른 이온들을 수용액 또는 비수용액에 동시에 침전시키는 방법을 일컫는다. 즉, 수용액 중에서 중화반응을 이용하여 2가지 또는 3가지 원소를 동시에 침전시켜 수산화물이나 산화물 형태의 전구체를 얻고 이 전구체를 수산화리튬과 혼합, 소성하는 방법이다. The coprecipitation reaction refers to the simultaneous precipitation of various different ions into an aqueous solution or a non-aqueous solution. That is, a method of simultaneously precipitating two or three elements in an aqueous solution by neutralization reaction to obtain a precursor in the form of hydroxide or oxide, mixing the precursor with lithium hydroxide, and calcining the precursor.

양극 전구체 출발물질은 전구체 공급부로부터 1.0 내지 4.0M 농도로 입구를 통해 반응기 내부로 유입된다. 특히, 상기 양극 전구체 출발물질이 2.0 내지 2.5M이면 탭 밀도 및 표면 형상에서 양질의 품질을 얻을 수 있어 효과가 좋다. The precursor precursor starting material enters the reactor through the inlet at a concentration of 1.0 to 4.0 M from the precursor feed. Particularly, when the cathode precursor starting material is 2.0 to 2.5 M, good quality can be obtained in terms of tap density and surface shape, and the effect is good.

삼원계 양극 전구체를 제조하기 위한 출발물질로는 Ni, Co, Mn의 황산염, 질산염 또는 염화물 형태의 물질이 유입될 수 있다. 또한, 올리빈계 양극 전구체인 FePO4 전구체를 제조하기 위해서는 Fe 의 황산염, 질산염 또는 염화물 형태가 인산과 함께 주입될 수 있다. As a starting material for preparing the ternary anion precursor, a substance in the form of sulfate, nitrate or chloride of Ni, Co, Mn can be introduced. In order to prepare the FePO 4 precursor which is an olivine-type cathode precursor, a sulfate, nitrate or chloride form of Fe may be added together with phosphoric acid.

상기 양극 전극체 출발물질 외에도 Ca, V, Cr, Cu, La, Sm, Gd, Zn, Fe, F, Al, Zr, Y, Ba, Mg, Ce, Ti이 첨가물로서 전구체 100 중량부에 대하여 0 초과 10중량부 이하로 유입될 수 있다. 상기 첨가물에 의해 전구체의 표면 코팅 효과를 기대할 수 있다. In addition to the starting material for the positive electrode electrode, Ca, V, Cr, Cu, La, Sm, Gd, Zn, Fe, F, Al, Zr, Y, Ba, Mg, Ce, To less than 10 parts by weight. The surface coating effect of the precursor can be expected by the above additives.

상기 첨가물은 반응기 입구에 설치된 공급라인을 통해 공급할 수 있으며, 바림직하게는 주입라인을 통해 반응기의 입구와 출구 사이에 주입시 더욱 효과적이다.The additive can be fed through a feed line installed at the inlet of the reactor and is more effective when injected between the inlet and the outlet of the reactor through the feed line.

상기 첨가물이 10 중량부를 초과하여 유입되는 경우 코팅 효과가 나타나지 않고 컴포짓(composite)과 같은 효과가 나타나기 때문에 전극재의 전기용량 감소와 같은 전기적인 특성이 감소할 수 있다.When the additive is added in an amount exceeding 10 parts by weight, a coating effect is not exhibited and a composite-like effect is exhibited, so that the electrical characteristics such as the reduction of the electric capacity of the electrode material may be reduced.

상기 킬레이팅제와 금속염 수용액 몰비는 0.5 : 1 내지 2.0 : 1일 수 있다. 킬레이팅제와 금속염 수용액의 몰비가 0.5 : 1 보다 작은 경우에는 전구체의 급속한 침전으로 표면 형상이 매우 좋지 않게 되며 기공도가 높아진다. 킬레이팅제와 금속염 수용액의 몰비가 2.0 : 1 보다 높은 경우에는 입자는 크게 성장할 수 있고, 품질은 문제가 되지 않으나, 금속이온의 높은 침전을 기대하기 어려워 침전 효율이 낮아지고 상등액에 금속이온과 킬레이팅제가 높은 농도로 포함되어 폐수 처리 비용이 크게 증가하게 된다. 상기 킬라이팅제로 본 실시예에서는 NH4OH를 사용할 수 있다.The molar ratio of the chelating agent to the metal salt aqueous solution may be 0.5: 1 to 2.0: 1. When the molar ratio of the chelating agent to the aqueous metal salt solution is less than 0.5: 1, the surface morphology becomes very poor and the porosity becomes high due to the rapid precipitation of the precursor. When the molar ratio of the chelating agent to the metal salt aqueous solution is higher than 2.0: 1, the particles can grow large and the quality is not a problem. However, since it is difficult to expect high precipitation of metal ions, the precipitation efficiency is lowered, Higher concentrations of the grading agent result in a significant increase in waste water treatment costs. NH 4 OH may be used as the chelating agent in this embodiment.

상기 공침 반응은 pH가 8 내지 12의 범위에서 이루어질 수 있다. pH가 10.0 내지 11.7 사이에서 더 효과적이다. 만약, pH가 8 보다 낮은 경우에는 침전이 불균질하여 조성이 균일하지 않으며, pH가 12를 초과하는 경우에는 파우더의 응집력이 좋지 않아서 파우더 형상이 구형으로 나타나지 않으므로 본 실시예에서의 pH는 상기 범위로 한정한다. The coprecipitation reaction may be carried out at a pH in the range of 8 to 12. The pH is more effective between 10.0 and 11.7. If the pH is lower than 8, the precipitation is not uniform and the composition is not uniform. When the pH is higher than 12, the powder does not show a spherical shape due to poor cohesiveness of the powder. Therefore, .

pH를 조절하기 위해, pH 조절제 공급부(50)로부터 적정량의 pH 조절제를 반응기(10) 내부로 유입하여 pH를 조절한다. 상기 pH 조절제로 본 실시예에서는 NaOH를 사용할 수 있다.In order to adjust the pH, an appropriate amount of the pH adjusting agent is introduced into the reactor 10 from the pH adjusting agent supplying unit 50 to adjust the pH. In this embodiment, NaOH may be used as the pH adjusting agent.

또한, 외부실린더에 연결된 주입라인을 통해 반응기 내부로 전구체 용액의 조성 조절물질이 주입될 수 있다. 상기 조성 조절물질은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다. In addition, the composition control material of the precursor solution may be injected into the reactor through an injection line connected to the outer cylinder. The composition controlling material may include any one of nickel, cobalt, manganese, and aluminum.

상기 주입된 양극 전구체 출발물질은 반응온도 40 내지 70℃에서 공침반응을 수행한다. 반응기(10) 내의 온도가 70℃를 초과하면 반응속도는 빠르나 망간의 산화가 촉진되어 전구체 품질이 나빠지며, 40℃보다 낮은 온도에서는 반응속도가 느려서 전구체가 형성되지 않는다.The injected precursor precursor material is subjected to a coprecipitation reaction at a reaction temperature of 40 to 70 ° C. If the temperature in the reactor 10 exceeds 70 ° C, the reaction rate is fast, but the oxidation of manganese is promoted and the quality of the precursor deteriorates. At a temperature lower than 40 ° C, the reaction rate is slow and the precursor is not formed.

본 실시예의 전구체 제조 과정에서, 반응기(10) 작동시 내부 유체의 선속도는 1.58m/s 내지 14m/s 일 수 있다. In the precursor preparation process of this embodiment, the linear velocity of the internal fluid during operation of the reactor 10 may be from 1.58 m / s to 14 m / s.

이와 같은 제조 과정을 통해, 1.8g/㎖ 이상, 7미크론 미만의 고밀도 저입경의 전구체를 연속적으로 제조할 수 있게 된다. 또한, 반응기의 갭수나, 회전속도 또는 체류시간을 조절함으로써, 다양한 입도와 밀도, 및 8% 이상의 농도 구배를 갖는 전구체를 제조할 수 있게 된다.
Through such a manufacturing process, a precursor having a high density and a low particle diameter of 1.8 g / ml or more and less than 7 microns can be continuously produced. Further, by controlling the number of gaps, rotation speed or residence time of the reactor, precursors having various particle sizes and densities and concentration gradients of 8% or more can be produced.

[실시예 1] 저입경 양극 전구체 제조[Example 1] Preparation of low-particle-diameter cathode precursor

실시예 1의 양극 전구체 제조에는, 회전통과 외부실린더 사이의 갭수가 0.1값으로 형성된 반응기를 구비한 제조장치를 이용하였다. 비교예1은 갭수가 0.2인 반응기를 구비한 제조장치를 이용하여 전구체를 제조하였다. 실시예1과 비교예1 모두 반응기 내부에서 유체의 유속은 2.8m/s으로 설정하여 전구체를 제조하였다.In the production of the cathode precursor of Example 1, a production apparatus equipped with a reactor in which the number of gaps between the outer cylinders was set to 0.1 was used. In Comparative Example 1, a precursor was produced using a production apparatus equipped with a reactor having a gap number of 0.2. In both Example 1 and Comparative Example 1, the flow rate of the fluid inside the reactor was set to 2.8 m / s to prepare a precursor.

실시예1과 비교예1 모두 아래와 같은 동일한 조건으로 전구체를 제조하였다. NiSO4, MnSO4, CoSO4를 3가지 조성의 비율로 섞어 2M의 양이온을 가지는 전구체 용액을 제조하였다. 전구체 용액은 황산 니켈, 황산 망간, 황산 코발트 수화물을 이용하여 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)의 비율이 몰비로 6:2:2의 조성을 가지도록 용액을 제조하고, 조성 조절 물질로는 황산 코발트로 이루어진 1M의 농도의 용액을 이용하였다. 장치의 입구를 통해 전구체 용액을 체류시간 2시간 기준(갭수가 0.2일 때 3.96ml/min)의 속도로 투입하고, 28%의 암모니아 용액을 전구체 용액의 1/14 유량으로 투입하였다. 4M의 NaOH를 사용하여 반응기 내부의 pH를 11.0 내지 11.5 사이로 유지하였고, 항온조기를 사용하여 반응온도는 45 내지 55℃가 되도록 하였다. The precursor was prepared in the same conditions as in Example 1 and Comparative Example 1 as described below. NiSO 4 , MnSO 4 , and CoSO 4 were mixed at a ratio of 3 kinds to prepare a precursor solution having 2M cations. The precursor solution was prepared so that the ratio of nickel (Ni), cobalt (Co), and manganese (Mn) was 6: 2: 2 in molar ratio using nickel sulfate, manganese sulfate and cobalt sulfate hydrate. A 1 M solution of cobalt sulfate was used as the material. The precursor solution was introduced at the rate of 2 hours residence time (3.96 ml / min when the gap number was 0.2) through the inlet of the apparatus, and 28% ammonia solution was added at 1/14 of the precursor solution. The internal pH of the reactor was maintained between 11.0 and 11.5 using 4M NaOH and the reaction temperature was between 45 and 55 ° C using a thermostat.

전구체 출발물질을 유입한 후 36시간 이후 샘플을 채취하고, 이를 0.5미크론 필터를 이용하여 필터링하여 양극 전구체를 제조하였다. A sample was sampled after 36 hours after the precursor starting material was introduced, and the resultant was filtered using a 0.5 micron filter to prepare a cathode precursor.

실시예1과 비교예1로부터 제조된 각 양극 전구체를 전자 현미경을 이용하여 형상을 관찰하였으며, 입도 분포는 분석기(particle size analyzer)를 이용하여 분석하였다. 또한, 제조된 양극 전구체를 60 내지 120℃ 사이에서 하룻동안 건조한 후 공정시험법에 맞춰 1000회 충격을 가해서 탭밀도 측정기로 탭밀도를 측정하였다.Each of the cathode precursors prepared from Example 1 and Comparative Example 1 was observed with an electron microscope and the particle size distribution was analyzed using a particle size analyzer. The prepared cathode precursor was dried at 60 to 120 ° C for one day, and then subjected to 1,000 times impact in accordance with the process test method to measure the tap density with a tap density meter.

도 3은 전자 현미경을 이용하여 관찰된 실시예1과 비교예1의 전구체 형상과 입도 분포를 나타내고 있으며, 도 4는 실시예1과 비교예1의 특성 변화를 비교하여 도시하고 있다.Fig. 3 shows the shape and particle size distribution of the precursor of Example 1 and Comparative Example 1 observed using an electron microscope, and Fig. 4 shows the change in characteristics of Example 1 and Comparative Example 1 in comparison.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 비교예1의 경우 7미크론 미만의 입도가 얻어지긴 하나 그 형상이 불규칙적이고, 입도 분포(width)가 7.0으로 매우 넓음을 알 수 있다. 이에 반해, 갭수를 0.1로 하여 전구체를 제조한 실시예1의 경우, 체류시간이 동일함에도 불구하고 평균입도 7미크론 미만으로 전구체가 생성되고, 그 형태가 매우 규칙적임을 알 수 있다. 입도 분포(width) 역시 3.4로 균질함을 알 수 있다. 탭밀도의 경우, 갭수를 감소시킨 본 실시예1이 2.0으로 비교예1의 1.4보다 증가하였음을 확인하였다.As shown in Figs. 3 and 4, in Comparative Example 1, the particle size of less than 7 microns was obtained, but the shape was irregular, and the particle size distribution width was very large, 7.0. On the contrary, in the case of Example 1 in which the number of gaps was set to 0.1, the precursor was produced in an average particle size of less than 7 microns despite the same retention time, and the shape is very regular. The particle size distribution (width) is also homogeneous at 3.4. In the case of the tap density, it was confirmed that the number of gaps was reduced from 2.0 in Example 1 to 1.4 in Comparative Example 1.

즉, 본 실시예1을 통해 갭수를 조절함으로써 양극 전구체 제조시 띠고리 내부의 생성물간의 섞임 현상이 억제되어, 저입경 고밀도의 양극 전구체 제조가 가능함을 알 수 있다.
That is, it can be seen that mixing of the products in the band ring is suppressed in manufacturing the cathode precursor by controlling the number of gaps through the first embodiment, and it is possible to manufacture the cathode precursor with a low particle diameter and high density.

[실시예 2] 그래디언트 양극재 제조[Example 2] Gradient cathode material manufacturing

실시예 2의 양극 전구체 제조에는, 회전통과 외부실린더 사이의 갭수가 0.1값으로 형성되고 그라디언트가 가능한 반응기를 구비한 제조장치를 이용하였다. 반응기의 회전속도는 1100rpm으로 설정하여 전구체를 제조하였다.In the production of the cathode precursor of Example 2, a manufacturing apparatus having a reactor capable of forming gradients and having a gap number of 0.1 between the rotating outer cylinders was used. The rotational speed of the reactor was set to 1100 rpm to prepare a precursor.

비교예2는 갭수가 0.2이고 그라디언트가 가능한 반응기를 구비한 제조장치를 이용하여 전구체를 제조하였다. In Comparative Example 2, a precursor was prepared using a production apparatus equipped with a reactor having a gap number of 0.2 and a gradient.

실시예와 비교예2 모두 아래와 같은 동일한 조건으로 전구체를 제조하였다. NiSO4, MnSO4, CoSO4를 3가지 조성의 비율로 섞어 2M의 양이온을 가지는 전구체 용액을 제조하였다. 전구체 용액은 황산 니켈, 황산 망간, 황산 코발트 수화물을 이용하여 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)의 비율이 몰비로 6:2:2의 조성을 가지도록 용액을 제조하고, 조성 조절 물질로는 황산 코발트로 이루어진 1M의 농도의 용액을 이용하였다. 장치의 입구를 통해 전구체 용액을 체류시간 4시간 기준(갭수가 0.2일 때 1.98ml/min)의 속도로 투입하고, 조절 물질인 코발트 전구체는 전구체 용액 투입량의 1/10의 유량으로 투입하였다. 회전통의 회전 속도를 1100rpm으로 유지한 채 킬레이팅제인 Na4OH의 경우 전구체 용액의 1/4 속도로 주입하였다. 4M의 NaOH를 사용하여 반응기 내부의 pH를 11.0 내지 11.5 사이로 유지하였고, 항온조기를 사용하여 반응온도는 45 내지 55℃가 되도록 하였다. 전구체 출발물질을 유입한 후 36시간 이후 샘플을 채취하고, 이를 0.5미크론 필터를 이용하여 필터링하여 양극 전구체를 제조하였다. Both the Example and the Comparative Example 2 were produced under the same conditions as described below. NiSO 4 , MnSO 4 , and CoSO 4 were mixed at a ratio of 3 kinds to prepare a precursor solution having 2M cations. The precursor solution was prepared so that the ratio of nickel (Ni), cobalt (Co), and manganese (Mn) was 6: 2: 2 in molar ratio using nickel sulfate, manganese sulfate and cobalt sulfate hydrate. A 1 M solution of cobalt sulfate was used as the material. The precursor solution was introduced at the rate of 4 hours residence time (1.98 ml / min when the gap number was 0.2) through the inlet of the apparatus, and the control substance cobalt precursor was introduced at a flow rate of 1/10 of the precursor solution amount. Na 4 OH, a chelating agent, was injected at a rate of 1/4 of the precursor solution while the rotation speed of the spinneret was maintained at 1100 rpm. The internal pH of the reactor was maintained between 11.0 and 11.5 using 4M NaOH and the reaction temperature was between 45 and 55 ° C using a thermostat. A sample was sampled after 36 hours after the precursor starting material was introduced, and the resultant was filtered using a 0.5 micron filter to prepare a cathode precursor.

실시예2와 비교예2로부터 제조된 각 양극 전구체의 니켈 농도 구배를 분석하기 위해서, 제조된 전국체에 대해 집속 이온빔을 이용하여 단면 가공을 한 후 중심으로부터 바깥부분까지 EDS 분석을 실시하여 니켈 농도의 변화를 살펴보았다.In order to analyze the nickel concentration gradient of each of the positive electrode precursors prepared from Example 2 and Comparative Example 2, EDS analysis was performed from the center to the outer portion after performing end face processing by using a focused ion beam for the manufactured whole body, .

도 5의 도표는 EDS 분석 결과를 통해 실시예2와 비교예2의 NMC 전구체에서의 니켈 분율 변화를 나타내고 있다. 여기서, 니켈 몰분율 = [니켈 몰농도/(니켈 몰농도 + 코발트 몰농도 + 망간 몰농도)] * 100 이다. 분석을 위한 측정지점은 전구체 단면에 대해 내부 중심에서 표면까지 10 등분하여 등분된 각 지점에서 측정이 이루어졌다.The chart in FIG. 5 shows the change in nickel fraction in the NMC precursor of Example 2 and Comparative Example 2 through the EDS analysis result. Here, the nickel molar fraction = [nickel molar concentration / (nickel molar concentration + cobalt molar concentration + manganese molar concentration)] * 100. The measurement points for the analysis were measured at each point equally divided into 10 equal parts from the inner center to the surface with respect to the section of the precursor.

도 5에 나타난 바와 같이, 0.1의 갭수를 적용한 반응기로부터 제조된 실시예2의 경우 내부의 니켈 몰분율이 58.51%를 나타내고 있으며, 지속적으로 감소하여 표면에서는 42.21%를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이에 실시예2는 급격한 농도 변화로 약 16% 이상의 농도 구배가 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, in the case of Example 2 produced from the reactor to which the gap number of 0.1 was applied, the internal nickel mole fraction was 58.51%, and it was continuously decreased to be 42.21% on the surface. Thus, it can be seen that the concentration gradient of about 16% or more is observed in the second embodiment due to a rapid concentration change.

이에 반해, 비교예2의 경우 내부에서 니켈 몰분률이 58.44%이고 표면 부분에서는 50.28%의 분율로, 약 8%의 농도구배만이 가능했음을 알 수 있다. On the contrary, in Comparative Example 2, it can be seen that only a concentration gradient of about 8% was possible with a fraction of nickel mole fraction of 58.44% at the inside and 50.28% at the surface portion.

이러한 실험 결과를 통해, 갭수를 최소화함으로써 전구체 물질의 역행이 효과적으로 차단되고 있으며, 따라서 농도 구배가 효과적으로 이루어져 전구체 특성이 개선됨을 알 수 있다. From these experimental results, it can be seen that the backward movement of the precursor material is effectively blocked by minimizing the number of gaps, and thus the concentration gradient is effectively made and the precursor characteristics are improved.

도 6과 도 7은 실시예2와 비교예2에 따라 그래디언트 양극을 제조한 후 제조된 양극의 성능을 비교하여 나타내고 있다.FIGS. 6 and 7 show the performance of the anode prepared after the preparation of the gradient anode according to Example 2 and Comparative Example 2. FIG.

실시예2와 비교예2에 따라 제조된 전구체를 오븐에서 건조한 후, 10g을 취하여 LiOH를 혼합한 후 조성이 Li1.03Ni0.6Mn0.2Co0.2O2가 되도록 산소 분위기 하에서 하소하였다. 제조된 제품은 코인셀 형태로 제작하여 3.0 내지 4.3V 영역에서 사이클 특성과 임피던스 특성을 측정하였다. 도 6은 사이클에 따른 용량 변화를 나타내고 있으며, 도 7은 사이클에 따른 효율 변화를 나타내고 있다. The precursors prepared in Example 2 and Comparative Example 2 were dried in an oven, 10 g was taken, mixed with LiOH, and then calcined under an oxygen atmosphere to give a composition of Li 1.03Ni0.6Mn0.2Co0.2O2. The fabricated products were fabricated in the shape of a coin cell and their cycle characteristics and impedance characteristics were measured in the range of 3.0 to 4.3V. Fig. 6 shows the change in the capacity according to the cycle, and Fig. 7 shows the change in efficiency according to the cycle.

도 6과 도 7에 나타난 바와 같이, 실시예2로부터 제조된 전구체로 양극을 제조한 경우, 농도 구배가 크고 전체적으로 균질한 품질의 양극제가 제조되어 비교예2와 비교하여 사이클 특성이 매우 우수하며, 효율 감소가 낮음을 알 수 있다. As shown in FIGS. 6 and 7, when a positive electrode was prepared from the precursor prepared in Example 2, a positive electrode material having a high concentration gradient and a uniformly uniform quality was produced, The efficiency reduction is low.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

10 : 반응기 11 : 입구
12 : 외부실린더 13 : 출구
14 : 회전통 16 : 유로
17 : 공급라인 19 : 주입라인
20 : 구동모터
10: Reactor 11: Entrance
12: outer cylinder 13: outlet
14: Tradition 16: Euro
17: supply line 19: injection line
20: Driving motor

Claims (24)

일측에 입구가 형성되고 타측에 출구가 형성되며 내부 공간을 갖는 외부실린더, 상기 외부실린더 내부에 동심축으로 배치되어 회전가능하게 설치되는 회전통을 포함하여 회전통과 외부실린더 사이에 테일러 와류를 형성하는 반응기;
상기 회전통에 연결되어 회전통을 회전시키는 구동모터;
상기 입구로 전구체 출발물질을 공급하는 전구체출발물질 공급부;
킬레이팅제를 공급하는 킬레이팅제 공급부; 및
pH 조절제를 공급하는 조절제 공급부를 포함하고,
상기 반응기는 갭수(d/ri)가 0.05 내지 0.2 미만으로 형성되는 전구체 제조 장치.
상기 갭수의 d = 외부실린더 내주면과 회전통의 외주면 사이 간격이고, ri = 회전통의 반지름이다.
An outer cylinder having an inlet formed at one side thereof and an outlet formed at the other side thereof, an outer cylinder having an inner space, and a rotator disposed concentrically within the outer cylinder and rotatably installed therein to form a Taylor vortex between the rotary outer cylinder A reactor;
A drive motor coupled to the spinneret to rotate the spinneret;
A precursor starting material supply unit supplying precursor starting material to the inlet;
A chelating agent supply for supplying a chelating agent; And
and a pH control agent,
Wherein the reactor has a gap number (d / ri) of less than 0.05 to less than 0.2.
D is the gap between the inner circumferential surface of the outer cylinder and the circumferential surface of the yoke, and ri = radius of the yoke.
제 1 항에 있어서,
상기 반응기 내부로 조성 조절물질을 공급하는 조절물질공급부를 더 포함하는 전구체 제조 장치.
The method according to claim 1,
And a control material supply unit for supplying a composition control material into the reactor.
제 2 항에 있어서,
상기 반응기는 외부 실린더에 축방향을 따라 적어도 하나 이상의 조절물질공급부가 배열 설치된 구조의 전구체 제조 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the reactor is provided with at least one or more regulating material supply portions arranged along the axial direction in an outer cylinder.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응기는 선속도가 1.58m/s 내지 14m/s인 전구체 제조 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the reactor has a linear velocity of 1.58 m / s to 14 m / s.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응기는 선속도가 6m/s 내지 10m/s인 전구체 제조 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the reactor has a linear velocity of from 6 m / s to 10 m / s.
제 4 항에 있어서,
상기 회전통은 회전속도가 100 내지 1100rpm인 전구체 제조 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the spinning device has a rotation speed of 100 to 1100 rpm.
제 4 항에 있어서,
상기 반응기는 유체 체류 시간이 1시간 내지 4시간 미만인 전구체 제조 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the reactor has a fluid retention time of less than 1 hour to less than 4 hours.
테일러 쿠에트 반응기에 전구체 출발물질, 킬레이팅제 및 pH 조절제를 공급하는 단계; 반응기의 회전통을 회전시켜 상기 전구체 출발물질을 공침반응시키는 단계; 및 0.05 내지 0.2 미만의 갭수(d/ri)를 갖는 반응기의 회전통과 외부실린더 사이를 통해 유체를 진행시켜 농도구배형 전구체를 제조하는 단계를 포함하는 전구체 제조 방법.
상기 갭수의 d = 반응기의 외부실린더 내주면과 회전통의 외주면 사이 간격이고, ri = 회전통의 반지름이다.
Supplying a precursor starting material, a chelating agent and a pH adjusting agent to a tailor-made reactor; Rotating the spinneret of the reactor to co-react the precursor starting material; And a step of advancing the fluid between the outer cylinder of rotation of the reactor having a gap number (d / ri) of less than 0.05 and less than 0.2 to produce a concentration gradient precursor.
D is the gap between the inner circumferential surface of the outer cylinder of the reactor and the outer circumferential surface of the tuft, and ri = radius of the tuft.
제 8 항에 있어서,
상기 공급 단계에서, 양극 전구체 출발물질에 Zn, Fe, F, Al, Zr, Y로부터 선택되는 하나 이상이 전구체 100중량부에 대하여 0 초과 10 중량부 이하로 첨가되는 전구체 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein at least one selected from Zn, Fe, F, Al, Zr, and Y is added to the precursor precursor starting material in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the precursor.
제 9 항에 있어서,
상기 외부실린더에 설치된 주입라인을 통하여 전구체 용액의 조성 조절물질을 주입하는 단계를 더 포함하는 전구체 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising injecting a composition controlling material of the precursor solution through an injection line provided in the outer cylinder.
제 10 항에 있어서,
상기 조성 조절물질은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 중 어느 하나의 물질을 포함하는 전구체 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the composition controlling material comprises any one of nickel, cobalt, manganese, and aluminum.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전구체 제조시 반응기의 선속도는 1.58m/s 내지 14m/s인 전구체 제조 방법.
The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the linear velocity of the reactor during the production of the precursor is 1.58 m / s to 14 m / s.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전구체 제조시 반응기의 선속도는 6m/s 내지 10m/s인 전구체 제조 방법.
The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the linear velocity of the reactor during the production of the precursor is from 6 m / s to 10 m / s.
제 12 항에 있어서,
상기 전구체 제조시 회전통의 회전속도는 100 내지 1100rpm 인 전구체 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the spinning speed of the spinneret during the production of the precursor is 100 to 1100 rpm.
제 12 항에 있어서,
상기 전구체 제조시 반응기의 유체 체류 시간은 1시간 내지 4시간 미만인 전구체 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the fluid retention time of the reactor in the production of the precursor is less than 1 hour to less than 4 hours.
제 15 항에 있어서,
상기 양극 전구체 출발물질은 Ni, Co, Mn의 황산염, 질산염 또는 염화물 형태의 물질인 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the cathode precursor starting material is a sulfate, nitrate or chloride type material of Ni, Co, Mn.
제 16 항에 있어서,
상기 양극 전구체 출발물질은 Fe의 황산염, 질산염 또는 염화물이 인산과 함께 주입되는 전구체 제조 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein said precursor precursor material is a precursor of Fe, wherein the sulfate, nitrate or chloride of Fe is co-injected with phosphoric acid.
제 15 항에 있어서,
상기 킬레이팅제는 NH4OH인 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the chelating agent is < RTI ID = 0.0 > NH4OH. ≪ / RTI >
제 15 항에 있어서,
상기 pH 조절제는 NaOH인 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the pH adjusting agent is NaOH.
제 15 항에 있어서,
상기 전구체 제조시 반응온도는 40 내지 70℃인 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the reaction temperature during the production of the precursor is 40 to 70 占 폚.
제 15 항에 있어서,
상기 공침 반응은 pH가 8 내지 12의 범위에서 이루어지는 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the coprecipitation reaction is carried out at a pH in the range of 8 to 12.
제 15 항에 있어서,
상기 칼레이팅제와 금속염 수용액 몰비가 0.5 : 1 내지 2.0 : 1 인 전구체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the molar ratio of the calretting agent to the metal salt aqueous solution is 0.5: 1 to 2.0: 1.
제 1 항 내지 제 3 항 및 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 의해 제조되어 탭밀도가 1.8 g/㎖ 이상이고 크기가 7미크론 미만인 전구체.11. A precursor produced by any one of claims 1 to 3 and 8 to 11 having a tap density of at least 1.8 g / ml and a size of less than 7 microns. 제 23 항에 있어서,
상기 전구체는 내부 코어와 외부 껍질의 농도 차이가 8% 이상인 전구체.
24. The method of claim 23,
Wherein the precursor has a concentration difference of at least 8% between the inner core and the outer shell.
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