KR20210151542A

KR20210151542A - 튜브 모듈 및 그를 포함하는 튜브 조립체

Info

Publication number: KR20210151542A
Application number: KR1020200068508A
Authority: KR
Inventors: 노준석; 윤종설; 오명환
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2021-12-14

Abstract

본 발명은 중공이 형성되고, 세라믹 재질로 이루어진 튜브; 상기 튜브의 외주면을 감싸고, 세라믹 재질로 이루어진 단열재; 및 상기 단열재의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고, 띠 형태로 이루어진 플랜지를 포함한다.

Description

튜브 모듈 및 그를 포함하는 튜브 조립체{TUBE MODULE AND TUBE ASSEMBLY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 수평 회전식 소성로에 적용되는 튜브 모듈 및 그를 포함하는 튜브 조립체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 양극 활물질 제조용 수평 회전식 소성로에 적용되는 튜브 모듈 및 그를 포함하는 튜브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

특히 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지며, 사이클 수명이 길고, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.

한편, 상기 리튬 이차전지는 양극활물질로 리튬 전이금속 산화물이 이용되고 있다. 즉, 양극활물질로는 작용전압이 높고 용량 특성이 우수한 리튬 코발트 산화물, 약 200 mAh/g의 높은 가역용량을 가지고 대용량의 전지 구현이 용이한 리튬 니켈 산화물, 니켈의 일부를 코발트로 치환한 리튬니켈코발트산화물, 니켈의 일부를 망간, 코발트 또는 알루미늄으로 치환한 리튬니켈코발트금속 산화물, 열적 안정성이 우수하고 저렴한 리튬 망간계 산화물, 안정성이 우수한 리튬철인산화물 등이 이용되고 있다.

상기한 양극 활물질은 양극 활물질 제조용 전구체와 리튬 원료물질을 혼합한 후, 가열 장치에 투입하여 고온에서 소성하는 방법을 통해 제조된다.

이때, 상기 가열장치로는 수평 회전식 소성로가 적용될 수 있다. 상기 수평 회전식 소성로는 양극 활물질 제조용 전구체와 리튬 원료 물질을 수용하고, 수평방향으로 회전시켜서 혼합하는 소성 용기와, 상기 소성 용기에 열을 부가하여 상기 전구체 및 리튬 원료 물질을 반응 시키키는 가열부를 포함한다.

여기서 상기 소성 용기는 금속 재질로 이루어지는 것이 일반적이었다.

그러나 금속 재질의 소성 용기을 이용하여 소성을 수행할 경우, 소성 용기가 리튬 원료 물질과 반응하여 부식이 발생할 수 있고, 소성 용기로부터 야기되는 금속 이온에 의해 양극활물질의 오염이 발생하여, 양극 활물질의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 금속 재질의 소성 용기를 사용할 경우, 마이크로웨이브 등과 같은 열원을 사용할 수 없으며, 이에 따라 사용가능한 열원 종류가 제한적이었다.

특허공개특허 제10-2004-0069156호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 세라믹 재질로 이루어진 튜브 및 단열재를 포함함으로써 반응 원료와의 반응에 의해 튜브 및 단열재가 부식되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 금속 용기로부터 야기되는 금속 이온에 의해 양극 활물질이 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 마이크로웨이브 등의 다양한 열원을 적용할 수 있는 튜브 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 튜브 모듈을 길이 방향으로 연결하는 플랜지를 포함하여, 2개 이상의 튜브 모듈을 연결함으로써 대용량 처리가 가능한 튜브 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 튜브 모듈은 심부에 중공이 형성되고, 세라믹 재질로 이루어진 튜브; 상기 튜브의 외주면을 감싸고, 세라믹 재질로 이루어진 단열재; 및 상기 단열재의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고, 띠 형태로 이루어진 플랜지를 포함할 수 있다.

상기 튜브와 상기 단열재 사이에는 상기 튜브의 외주면을 따라 배치되는 복수개의 발열체(Susceptor)가 더 포함될 수 있다.

상기 발열체는 상기 튜브의 길이방향 일측에서 타측까지 연결되도록 긴 바 형태를 가질 수 있다.

상기 단열재는 양쪽면 테두리를 따라 형성되고 상기 플랜지가 삽입되는 삽입홈이 구비될 수 있다.

외부로 노출된 상기 플랜지의 표면과 상기 단열재의 표면은 동일한 수평선 상에 위치할 수 있다.

상기 튜브의 외주면에는 복수개의 상기 발열체가 배치되는 배치부가 형성될 수 있다.

상기 단열재의 외주면에 구비되고 상기 단열재의 강도를 보강하는 하나 이상의 보강바가 더 포함될 수 있다.

상기 보강바는 일면이 상기 단열재에 지지되고, 양쪽 단부가 상기 단열재의 양쪽면에 각각 구비된 플랜지에 각각 결합될 수 있다.

상기 플랜지 또는 상기 보강바는 금속 및 세라믹 소재로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 튜브 조립체는 길이방향으로 배치되는 복수개의 튜브 모듈; 및 길이방향으로 배치된 복수개의 상기 튜브 모듈을 연결되게 결합하는 결합부재를 포함하며, 상기 튜브 모듈은 중공이 형성되고 세라믹 재질로 이루어진 튜브, 상기 튜브의 외주면을 감싸고 세라믹 재질로 이루어진 단열재, 및 상기 단열재의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고 띠 형태로 이루어진 플랜지를 포함하고, 상기 결합부재는 상호 대응하는 튜브 모듈의 플랜지와 튜브 모듈의 플랜지를 결합하여 복수개의 튜브 모듈을 길이방향으로 연결할 수 있다.

상기 튜브 모듈은, 단열재의 강도 보강을 위한 보강바를 더 포함할 수 있다.

상호 대응하는 상기 튜브 모듈과 상기 튜브 모듈 사이에는 접착층이 더 포함될 수 있다.

상기 튜브는 일측에 주면을 따라 결합홈이 형성되고, 타측에 주면을 따라 결합돌기가 형성되며, 상기 결합홈과 상기 결합돌기를 통해 상호 대응하는 튜브 모듈의 튜브와 튜브 모듈의 튜브를 밀봉되게 연결할 수 있다.

상기 결합홈과 상기 결합돌기는 나사 결합방식을 통해 결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 양극 활물질 소성장치는 튜브 모듈과 결합부재를 구비한 튜브 조립체를 포함할 수 있다.

본 발명의 튜브 모듈은 세라믹으로 이루어진 튜브, 세라믹으로 이루어진 단열재, 및 단열재 양쪽면에 각각 구비되는 플랜지를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 튜브 및 단열재의 부식을 방지할 수 있고, 부식으로 인해 반응원료, 즉 양극 활물질의 오염을 방지할 수 있으며, 그 결과 양극활물질의 품질 균일성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명과 같이 세라믹 재질로 튜브 및 단열재를 형성할 경우, 금속 재질과 달리 마이크로웨이브 등의 투과가 가능하기 때문에, 열원을 다양화할 수 있다.

특히 본 발명의 튜브 모듈은 튜브와 단열재 사이에 복수개의 발열체를 포함하되, 복수개의 발열체는 상기 튜브의 외주면에 등간격으로 구비되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 튜브의 외주면에 발열체를 용이하게 설치할 수 있고, 그 결과 튜브와 발열체의 결합성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 튜브 모듈에서 튜브의 외주면에는 발열체가 배치되는 배치부를 포함하되, 상기 배치부는 배치홈으로 형성되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 튜브의 외주면에 복수개의 발열체를 간편하게 배치할 수 있고, 발열체가 튜브의 외주면을 따라 움직이는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 튜브 모듈에서 발열체는 튜브의 길이방향 일측에서 타측까지 연결되도록 긴 바 형태를 가지는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 튜브의 길이방향으로는 동일한 가열온도를 유지시킬 수 있고, 이에 따라 튜브 내부의 양극활물질의 품질 균일성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 튜브 모듈은 보강바를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 단열재의 강도를 증대시킬 수 있고, 이에 따라 튜브 모듈의 외형을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 튜브 조립체는 세라믹 소재로 이루어진 튜브, 세라믹 소재로 이루어진 단열재, 및 단열재의 양쪽면에 각각 구비된 플랜지를 포함하는 튜브 모듈과, 상기 튜브 모듈의 플랜지를 통해 복수개의 튜브 모듈 길이방향으로 연결되게 결합하는 결합부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 세라믹 재질이 적용된 튜브 모듈을 원하는 길이만큼 연결시킬 수 있고, 그에 따라 반응 원료인 양극 활물질의 대용량 처리가 가능하다. 즉, 세라믹 소재로 이루어진 튜브 및 단열재는 소재의 특성상 일정 구경 및 일정 길이 이상 제조가 매우 어렵고, 제품 가격이 상당히 고가이다. 이에 따라 플랜지와 결합부재를 통해 세라믹 재질로 이루어진 적절한 구경 및 길이의 튜브 및 단열재 복수개를 원하는 길이만큼 연결할 수 있고, 그 결과 대용량 처리가 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 튜브 모듈을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 도 1의 단면도.
도 5는 도 2의 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 튜브 조립체를 도시한 사시도.
도 7은 도 6의 측면도.
도 8은 도 6의 일부 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 튜브 모듈을 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 튜브 모듈을 도시한 부분 확대도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 튜브 모듈]

본 발명의 제1 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 세라믹 재질로 이루어진 튜브(110), 세라믹 재질로 이루어진 단열재(120), 상기 튜브(110)와 단열재(120) 사이에 구비되는 발열체(130), 상기 단열재의 양쪽면에 각각 구비되는 플랜지(140) 및 상기 단열재(120)의 강도 및 외형을 유지시키는 보강바(150)를 포함한다.

한편, 플랜지(140)는 세라믹 소재가 적용된 튜브 모듈 복수개를 길이방향으로 연결하는 역할을 한다.

튜브

상기 튜브(110)는 세라믹 재질로 이루어지고, 내부에 분체 형태의 반응 원료를 투입할 수 있는 중공이 형성된 원통 형태를 가진다.

여기서 상기 세라믹 재질로 이루어진 튜브(110)는 고순도 알루미나로 이루어지며, 이에 따라 상기 튜브(110) 내부에 수용되는 반응원료와의 반응성을 최소화할 수 있다.

여기서 상기 튜브(110)는 세라믹 소재 중 산화물(예, Alumina, Zirconia, Quartz, Mullite), 질화물(예, silicon nitride) 및 탄화물(예, Silicon carbide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

단열재

상기 단열재(120)는 세라믹 재질로 이루어지고, 상기 튜브(110)의 외주면을 감싸는 형태로 구비되며, 튜브(110) 또는 발열체(130)로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 확산되는 것을 방지한다.

한편, 상기 세라믹은 높은 내열성과, 강한 산이나 염기, 부식성 조건에서도 높은 저항력을 가진다. 이에 따라 세라믹 재질로 이루어진 상기 튜브(110) 및 상기 단열재(120)는 반응 원료, 즉 양극 활물질에 의한 부식을 방지할 수 있고, 상기 부식으로 인한 양극 활물질의 오염발생을 방지할 수 있다.

여기서 상기 단열재(120)는 세라믹 소재 중 쿼츠, 뮬라이트 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 혹은 둘 이상을 동시에 포함할 수 있다.

발열체

상기 발열체(130)는 상기 튜브(110)와 상기 단열재(120) 사이에 구비되고, 마이크로파에 의해 열을 발생시켜서 상기 튜브(110)에 수용된 반응 원료를 가열한다.

여기서 상기 발열체(130)는 상기 튜브(110)의 외주면을 따라 등간격으로 배치되도록 복수개로 마련되며, 이에 따라 발열체(130)를 튜브(110)의 외주면에 간편하게 배치할 수 있다.

여기서 상기 발열체(130)는 상기 튜브(110)의 길이방향 일측에서 타측(도 3에서 보았을 때 튜브의 좌측끝단에서 우측끝단)까지 연결되도록 긴 바 형태를 가지며, 이에 따라 튜브(110)의 길이방향으로 균일한 온도의 열을 발생시킬 수 있다.

특히 상기 발열체(130)는 단면이 사각형태를 가지며, 이에 따라 튜브(110)와 발열체(130)의 밀착면을 증대시켜서 발열체(130)의 고정력을 높일 수 있고, 특히 발열체(130)가 회전되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 튜브(110)의 외주면에 등간격으로 배치된 발열체(130)와 발열체(130) 사이에는 단열성을 가진 연장부(131)가 더 포함되며, 상기 연장부(131)는 발열체(130)와 발열체(130) 사이의 단열하여 불균일한 가열온도가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 특히 발열체(130)와 발열체(130) 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다.

한편, 상기 연장부(131)는 단열재(120)와 일체로 형성되며, 이에 따라 제작의 용이성을 얻을 수 있다.

한편, 발열체(130)는 SiC, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소나노파이버 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 SiC 소재로 형성된다.

플랜지

상기 플랜지(140)는 튜브 모듈 복수개를 길이방향으로 연결되게 결합시키기 위한 것으로, 튜브 모듈의 길이방향 양쪽면(도 1에서 보았을 때 정면과 배면)에 각각 구비되고, 상기 단열재(120)의 양쪽면 테두리를 따라 구비되는 띠 형태를 가진다.

한편, 본 발명에서 세라믹 재질로 이루어진 튜브(110)와 단열재(120)는 소재의 특성상 수백 mm 또는 수천 mm 이상의 길이로 제조가 매우 어렵다. 이에 따라 세라믹 재질로 이루어진 튜브(110)와 단열재(120)가 적용된 튜브 모듈 일정 길이로 제조한 후, 플랜지(140)를 이용하여 튜브 모듈 복수개를 연결시킴으로써 수백 mm 또는 수천 mm의 세라믹 재질이 적용된 튜브 모듈을 얻을 수 있다.

한편, 플랜지(140)는 상기 단열재(120)의 양쪽면 테두리를 따라 형성되는 삽입홈(121)에 삽입되며, 이에 따라 플랜지(140)와 단열재(120)의 밀착력과 결합력을 높일 수 있다. 그리고 플랜지(140)과 상기 삽입홈(121) 사이에는 접착제 또는 밀봉제가 더 포함될 수 있으며, 이에 따라 플랜지(140)과 상기 삽입홈(121)의 결합력을 크게 높일 수 있다.

또한, 외부에 노출된 상기 플랜지(140)의 표면과 상기 단열재(120)의 표면은 동일한 수평선상(도 4에 표시된 X선상)에 위치하며, 이에 따라 복수개의 튜브 모듈(100)을 길이방향으로 연결할 경우 상호 대응하는 튜브 모듈의 대응면 전체를 면밀착시킬 수 있다.

보강바

상기 보강바(150)는 상기 단열재의 외주면에 하나 이상 구비되고 상기 단열재의 강도를 보강한다. 여기서, 상기 보강바(150)는 일면이 상기 단열재(120)에 지지되고, 양쪽 단부가 상기 단열재(120)의 양쪽면에 각각 구비된 플랜지(140)에 각각 결합된다. 이에 따라 보강바(150)는 플랜지(140)와의 연결성을 통해 상기 단열재(120)의 강도를 안정적으로 보강할 수 있다.

특히 보강바(150)는 단면이 사각형태를 가지며, 이에 따라 플랜지(140)에 결합된 보강바(150)가 회전하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 플랜지(140)와 보강바(150)의 결합력 약화와 마찰로 인한 이물질 발생을 방지할 수 있다.

한편, 상기 플랜지(140) 및 상기 보강바(150)는 금속 또는 세라믹 소재로 형성되며, 이에 따라 상기 플랜지(140) 및 상기 보강바(150)의 강도를 크게 높일 수 있고, 외부로부터 튜브(110), 단열재(120) 및 발열체(130)를 안정적으로 보호할 수 있다.

따라서 상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 세라믹 재질로 이루어진 튜브 및 단열재, 상기 단열재의 양쪽면에 각각 구비되는 플랜지를 포함함으로써 반응 원료로 인한 튜브 및 단열재 부식을 방지할 수 있고, 튜브의 부식을 방지함에 따라 양극 활물질의 오염을 방지할 수 있으며, 일정 크기로 제조된 튜브 모듈 복수개를 연결할 수 있어 설정된 크기의 튜브 모듈을 얻을 수 있다. 특히 마이크로웨이브 등 열원을 다양화할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 앞에서 설명한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 튜브 조립체]

본 발명의 제2 실시예에 따른 튜브 조립체(10)는 도 6 내지 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 길이방향으로 배치되는 복수개의 튜브 모듈(100); 및 길이방향으로 배치된 복수개의 상기 튜브 모듈(100)을 연결되게 결합하는 결합부재(200)를 포함한다.

튜브 모듈

상기 튜브 모듈(100)은 중공이 형성되고 세라믹 재질로 이루어진 튜브(110), 상기 튜브(110)의 외주면을 감싸고 세라믹 재질로 이루어진 단열재(120), 상기 튜브(110)와 단열재(120) 사이에 구비되는 발열체(130), 상기 단열재(120)의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고 띠 형태로 이루어진 플랜지(140), 및 상기 단열재(120)의 강도를 보강하는 보강바(150)를 포함한다.

여기서 상기 튜브 모듈(100)은 제1 실시예에서 설명한 튜브 모듈과 동일한 구성과 기능을 가지며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.

결합부재

상기 결합부재(200)는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 튜브 모듈 복수개를 길이방향으로 연결하기 위한 것으로, 상호 대응하는 튜브 모듈(100)의 플랜지(140)와 튜브 모듈(100)의 플랜지(140)를 결합하여 복수개의 튜브 모듈(100)을 길이방향으로 연결한다.

즉, 상기 결합부재(200)는 도 8을 참조하면, 상호 밀착되는 일측 튜브 모듈(100)의 플랜지(140)와 타측 튜브 모듈(100)의 플랜지(140)를 관통하는 결합볼트(210)와, 상기 타측 튜브 모듈(100)의 플랜지(140)를 관통한 결합볼트(210)에 결합되는 결합너트(220)를 포함하며, 상기 결합볼트(210)와 상기 결합너트(220)의 결합을 통해 복수개의 튜브 모듈(100)을 길이방향으로 연결할 수 있다.

특히 상호 면밀착되는 일측 튜브 모듈(100)와 타측 튜브 모듈(100) 사이에는 내열성을 가진 접착층(300)이 더 포함되며, 상기 접착층(300)은 상호 면밀착되는 일측 튜브 모듈(100)와 타측 튜브 모듈(100)의 접합력과 밀폐력을 크게 높일 수 있다.

따라서 상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 튜브 조립체(10)는 세라믹 소재인 튜브(110)와 단열재(120)를 포함한 모듈 튜브(110)를 수백 또는 수천 mm이상의 길이로 제작할 수 있고, 이에 따라 반응원료인 양극 활물질의 대용량 처리가 가능한 튜브 모듈(100)을 구성할 수 있다.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 튜브 모듈]

본 발명의 제3 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 상호 대응하는 튜브 모듈(100)의 튜브(110)와 튜브 모듈(100)의 튜브(110)의 결합력을 높이는 구조를 가진다.

즉, 상기 튜브(110)는 일측면(도 9에서 보았을 때 튜브의 좌측면)에 주면을 따라 결합홈(111)이 형성되고, 타측면(도 9에서 보았을 때 튜브의 우측면)에 주면을 따라 결합돌기(112)가 형성된다.

따라서 본 발명의 제3 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 복수개의 튜브 모듈(100)을 길이방향으로 배치할 때 튜브 모듈(100)의 결합홈(111)과 결합돌기(112)가 대응되게 배치하며, 그 결과 상기 결합홈(111)과 상기 결합돌기(112)를 통해 상호 대응하는 튜브 모듈(100)의 튜브(110)와 튜브 모듈(100)의 튜브(110)를 밀봉되게 연결할 수 있다.

한편, 상호 결합되는 상기 결합홈(111)과 상기 결합돌기(112) 사이에는 내열성을 가진 접착층이 더 포함될 수 있으며, 이에 따라 상기 결합홈(111)과 상기 결합돌기(112) 사이의 밀봉력을 크게 높일 수 있다.

한편, 상기 결합홈(111)과 상기 결합돌기(112)는 억지끼움 결합방식 또는 나사 체결방식을 통해 결합될 수 있다.

[본 발명의 제4 실시예에 따른 튜브 모듈]

본 발명의 제4 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 튜브(110)의 외주면에 복수개의 상기 발열체(130)가 배치되는 배치부(113)가 형성되며, 상기 배치부(113)를 통해 튜브(110)의 외주면에 발열체(130)를 간편하게 배치할 수 있다.

일례로, 상기 배치부(113)는 튜브(110)의 내부로 함몰되는 배치홈일 수 있으며, 상기 배치홈에 상기 발열체(130)를 삽입하여 배치할 수 있다.

따라서 본 발명의 제4 실시예에 따른 튜브 모듈(100)은 별도의 설치장치 없이도 튜브(110)의 외주면에 복수개의 발열체(130)를 간편하게 배치할 수 있고, 발열체(130)가 튜브(110)의 주면으로 움직이는 것을 크게 방지할 수 있다.

한편, 상기 배치부와 상기 발열체(130) 사이에는 내열성을 가진 접착층이 더 포함될 수 있으며, 상기 접착층을 통해 상기 배치부와 상기 발열체(130)의 결합력을 높일 수 있다.

[본 발명의 제5 실시예에 따른 양극 활물질 소성장치]

본 발명의 제5 실시예에 따른 양극 활물질 소성장치는 복수개의 튜브 모듈(100)과, 상기 튜브 모듈(100) 복수개를 길이방향으로 연결되게 결합하는 결합부재(200)를 구비한 튜브 조립체를 포함한다.

여기서 상기 튜브 조립체는 제2 실시예에서 설명한 튜브 조립체와 동일한 구성을 가지며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.

따라서 본 발명의 제5 실시예에 따른 양극 활물질 소성장치는 세라믹 재질이 적용된 튜브 모듈 복수개가 길이방향으로 연결된 튜브 조립체를 적용함으로써 양극 활물질을 대량으로 처리할 수 있고, 그에 따라 작업효율성과 작업시간을 크게 단축할 수 있다. 특히 균일한 품질의 양극활물질을 얻을 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.

10: 튜브 조립체
100: 튜브 모듈
110: 튜브
111: 결합홈
112: 결합돌기
113: 배치부
120: 단열재
121: 삽입홈
130: 발열체
131: 연장부
140: 플랜지
150; 보강바
200: 결합부재
210: 결합볼트
220: 결합너트
300: 접착층

Claims

중공이 형성되고, 세라믹 재질로 이루어진 튜브;
상기 튜브의 외주면을 감싸고, 세라믹 재질로 이루어진 단열재; 및
상기 단열재의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고, 띠 형태로 이루어진 플랜지를 포함하는 튜브 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 튜브와 상기 단열재 사이에는 상기 튜브의 외주면을 따라 배치되는 복수개의 발열체(Susceptor)가 더 포함되는 튜브 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 발열체는 상기 튜브의 길이방향 일측에서 타측까지 연결되도록 긴 바 형태를 가지는 튜브 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 단열재는 양쪽면 테두리를 따라 형성되고 상기 플랜지가 삽입되는 삽입홈이 구비되는 튜브 모듈.
청구항 4에 있어서,
외부로 노출된 상기 플랜지의 표면과 상기 단열재의 표면은 동일한 수평선 상에 위치하는 튜브 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 튜브의 외주면에는 복수개의 상기 발열체가 배치되는 배치부가 형성되는 튜브 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 단열재의 외주면에 구비되고 상기 단열재의 강도를 보강하는 하나 이상의 보강바가 더 포함되는 튜브 모듈.
청구항 7에 있어서,
상기 보강바는 일면이 상기 단열재에 지지되고, 양쪽 단부가 상기 단열재의 양쪽면에 각각 구비된 플랜지에 각각 결합되는 튜브 모듈.
청구항 7에 있어서,
상기 플랜지 또는 상기 보강바는 금속 또는 세라믹 소재로 형성되는 튜브 모듈.
길이방향으로 배치되는 복수개의 튜브 모듈; 및
길이방향으로 배치된 복수개의 상기 튜브 모듈을 연결되게 결합하는 결합부재를 포함하며,
상기 튜브 모듈은 중공이 형성되고 세라믹 재질로 이루어진 튜브, 상기 튜브의 외주면을 감싸고 세라믹 재질로 이루어진 단열재, 및 상기 단열재의 양쪽면 테두리를 따라 각각 구비되고 띠 형태로 이루어진 플랜지를 포함하고,
상기 결합부재는 상호 대응하는 튜브 모듈의 플랜지와 튜브 모듈의 플랜지를 결합하여 상기 튜브 모듈 복수개를 길이방향으로 연결하는 튜브 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 튜브 모듈은, 단열재의 강도를 보강하는 보강바를 더 포함하는 튜브 조립체.
청구항 10에 있어서,
상호 대응하는 상기 튜브 모듈과 상기 튜브 모듈 사이에는 접착층이 더 포함되는 튜브 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 튜브는 일측에 주면을 따라 결합홈이 형성되고, 타측에 주면을 따라 결합돌기가 형성되며, 상기 결합홈과 상기 결합돌기를 통해 상호 대응하는 튜브 모듈의 튜브와 튜브 모듈의 튜브를 밀봉되게 연결하는 튜브 조립체.
청구항 13에 있어서,
상기 결합홈과 상기 결합돌기는 나사 결합방식을 통해 결합되는 튜브 조립체.
청구항 10에 따른 튜브 조립체를 포함하는 양극 활물질 소성장치.