KR20220105277A - Silicon carbon coating device for anode material - Google Patents

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KR20220105277A
KR20220105277A KR1020210007774A KR20210007774A KR20220105277A KR 20220105277 A KR20220105277 A KR 20220105277A KR 1020210007774 A KR1020210007774 A KR 1020210007774A KR 20210007774 A KR20210007774 A KR 20210007774A KR 20220105277 A KR20220105277 A KR 20220105277A
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(주) 싸이엔텍
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Abstract

The present invention relates to a silicon carbon coating device for a negative electrode material, wherein the silicon carbon coating device includes: a storage tank in which silicon powder is stored; a first chamber unit having a first inner space, connected to the storage tank, supplying the silicon powder from the storage tank, and supplying gas, which is a source of carbon coated on the silicon powder; a silicon coating unit in which a passage through which the silicon powder and the gas can move is formed, and one side is connected to the first chamber unit, wherein while the silicon powder moves, heat is applied to react the gas to change the same into the carbon and coat the carbon onto the silicon powder; a second chamber unit having a second inner space connected to the other side of the silicon coating unit and collecting the coated silicon powder coated with the carbon in the silicon coating unit; and a silicon powder transfer unit in which one side is coupled to the inside of the first chamber unit and the other side is coupled to the second chamber unit, and which is located in the first chamber unit, the silicon coating unit and the second chamber unit at the same time, wherein the silicon powder supplied to the first chamber unit is made to move to the second chamber unit through the silicon coating unit to be collected after carbon coating onto the silicon powder. An entire process can be carried out continuously while maintaining a vacuum state.

Description

음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치{SILICON CARBON COATING DEVICE FOR ANODE MATERIAL}Silicon carbon coating device for negative electrode material {SILICON CARBON COATING DEVICE FOR ANODE MATERIAL}

본 발명은 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 공급, 코팅 및 수거에 이르는 전 과정 동안 진공 상태를 유지하면서 연속적으로 전 공정을 수행할 수 있는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon carbon coating device for a negative electrode material, and more particularly, to a silicon carbon coating device for a negative electrode material that can continuously perform the entire process while maintaining a vacuum state during the entire process from silicon supply, coating, and collection. will be.

21세기에 들어서면서 IT 산업은 기타 과학기술 분야에 비해 비약적인 발전을 계속하고 있다. IT 산업은 노트북, 휴대전화, PDA 등 휴대가 가능하고 간편한 모바일 기기를 중심으로 많은 상품 개발이 주축을 이루었다. 최근에는 모바일 기기의 성능 다양화와 가정, 회사, 사회 등을 연결하는 유비쿼터스 네트워크가 급속도로 진행되고 있다.Entering the 21st century, the IT industry continues to develop rapidly compared to other science and technology fields. In the IT industry, the development of many products, mainly portable and easy-to-use mobile devices such as laptops, cell phones, and PDAs, has been the mainstay. In recent years, the performance diversification of mobile devices and ubiquitous networks connecting homes, businesses, and societies are rapidly progressing.

특히, 환경문제 및 에너지 문제에 대한 관심 침 연구개발이 집중되면서, 전기자동차용 리튬이차전지와 에너지 저장용 리튬이차전지에 관한 기술선점 욕구는 전 세계적으로 매우 치열한 경쟁이 진행되고 있다.In particular, as R&D focused on environmental and energy issues, the demand for technology preoccupation with lithium secondary batteries for electric vehicles and lithium secondary batteries for energy storage is fiercely competitive around the world.

리튬이차전지에 있어서, 특히 음극재료에 대한 기술이 부각되고 있다. 리튬이차전지의 음극 활물질은 흑연이 지속적으로 사용되어 있으며, 용량 증가에 대한 요구로 인해 다른 탄소계 물질이나 리튬 금속 화합물 등이 연구되어 왔다. 그러나 음극재료는 초기 비가역 용량이 존재하고 부피변화가 심하게 발생되며, 수명 특성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.In lithium secondary batteries, in particular, technology for negative electrode materials has been highlighted. Graphite is continuously used as an anode active material for lithium secondary batteries, and other carbon-based materials or lithium metal compounds have been studied due to the demand for increased capacity. However, the negative electrode material had a problem in that the initial irreversible capacity was present, the volume change was severe, and the life characteristics were greatly deteriorated.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 리튬이차전지의 음극 활물질로 금속 Si 나노와이어(nanowire)가 개발되었으나, 고가의 가격 경쟁력을 극복하지 못하는 실정이다. 이뿐 아니라 다른 금속 또는 금속 산화물을 이용하여 복합 전극을 제조하는 기술이 등장하고 있으나 첨가된 금속이나 금속 산화물이 용량을 발현하지 못하고 낮은 에너지 밀도를 보이는 단점이 존재한다.Metal Si nanowires have been developed as anode active materials for lithium secondary batteries in order to solve the above-described problems, but the high price competitiveness cannot be overcome. In addition to this, a technique for manufacturing a composite electrode using another metal or metal oxide has emerged, but there is a disadvantage in that the added metal or metal oxide does not express the capacity and shows a low energy density.

또한, 음극 활물질로 Sio-c 복합체를 제조하는 기술이 등장하고 있으나, Sio-c 복합체는 출발물질(precursor)로 Sio를 사용하여 고온(약 700 내지 1000℃)의 열처리를 필요로 하고, 다시 기계적, 물리적으로 파쇄를 통해 입자크기를 줄여야 하는 기술적 난점을 갖고 있다.In addition, a technique for manufacturing a Sio-c composite as an anode active material is emerging, but the Sio-c composite requires heat treatment at a high temperature (about 700 to 1000° C.) using Sio as a starting material, and again mechanically However, there is a technical difficulty in reducing the particle size through physical crushing.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0033734호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0033734

본 발명은 실리콘 공급, 코팅 및 수거에 이르는 전 과정 동안 진공 상태를 유지하면서 연속적으로 전 공정을 수행할 수 있는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a silicon carbon coating device for an anode material that can continuously perform the entire process while maintaining a vacuum state during the entire process from silicon supply, coating, and collection.

본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 실리콘 분말이 저장되는 저장탱크; 제1 내부공간이 형성되어 있으며, 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크로부터 상기 실리콘 분말이 공급되고, 상기 실리콘 분말에 코팅되는 탄소의 원천인 가스가 공급되는 제1 챔버유닛; 상기 실리콘 분말과 상기 가스가 이동할 수 있는 통로를 형성하고 있어 일측이 상기 제1 챔버유닛에 연결되고, 상기 실리콘 분말이 이동하는 동안 열을 가하여 상기 가스를 반응시켜 상기 탄소로 변화시키고 상기 실리콘 분말에 탄소를 코팅하는 실리콘 코팅 유닛; 제2 내부공간이 형성되어 상기 실리콘 코팅 유닛의 타측에 연결되며, 상기 실리콘 코팅 유닛에서 상기 탄소의 코팅이 완료된 코팅 실리콘 분말을 수거하는 제2 챔버유닛; 및 일측은 상기 제1 챔버유닛 내부에 결합되고 타측은 상기 제2 챔버유닛에 결합되며, 상기 제1 챔버유닛, 상기 실리콘 코팅 유닛 및 상기 제2 챔버유닛에 동시에 위치하여 상기 실리콘 분말에 탄소 코팅한 후 수거할 수 있도록 상기 제1 챔버유닛에 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 실리콘 코팅 유닛을 거쳐 상기 제2 챔버 유닛으로 이동시키는 실리콘 분말 이송유닛을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a storage tank in which the silicon powder is stored; a first chamber unit having a first internal space and being connected to the storage tank to supply the silicon powder from the storage tank, and to supply a gas that is a source of carbon coated on the silicon powder; A passage through which the silicon powder and the gas can move is formed, so that one side is connected to the first chamber unit, and while the silicon powder moves, heat is applied to react the gas to change the gas into the carbon and to the silicon powder. a silicone coating unit for coating carbon; a second chamber unit in which a second inner space is formed and connected to the other side of the silicon coating unit, the second chamber unit collecting the coated silicon powder on which the carbon coating is completed in the silicon coating unit; And one side is coupled to the inside of the first chamber unit and the other side is coupled to the second chamber unit, the first chamber unit, the silicone coating unit and the second chamber unit are located at the same time to carbon-coated the silicon powder and a silicon powder transfer unit for moving the silicon powder supplied to the first chamber unit to the second chamber unit through the silicon coating unit to be collected later.

또한, 상기 제1 챔버유닛은, 상기 제1 내부공간이 형성되는 제1 챔버; 및 일측에는 상기 저장탱크가 연결되고 타측은 상기 제1 챔버 내부에 위치하도록 일부가 상기 제1 챔버 내부로 삽입되게 결합되며, 상기 저장탱크에서 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버 내부로 밀어내는 공급부재를 포함한다.In addition, the first chamber unit, the first chamber in which the first inner space is formed; And the storage tank is connected to one side and a part is coupled to be inserted into the first chamber so that the other side is located inside the first chamber, pushing the silicon powder supplied from the storage tank into the first chamber Includes a supply member.

또한, 상기 공급부재는, 일측에는 상 방향으로 상기 저장탱크와 연결되는 연결관이 형성되며, 일부가 상기 제1 챔버 내부로 삽입되게 결합되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 구비되어 회전하면서 상기 저장탱크로부터 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버의 내부로 밀어내는 스크류를 포함한다.In addition, the supply member may include: a housing having a connection pipe connected to the storage tank in an upward direction on one side and coupled to be inserted into the first chamber; and a screw provided inside the housing to push the silicon powder supplied from the storage tank into the interior of the first chamber while rotating.

또한, 상기 실리콘 코팅 유닛은, 상기 실리콘 분말이 이동할 수 있는 통로가 형성되도록 길이방향을 따라 중공이 형성되고, 일측이 상기 제1 내부공간과 연통되게 연결되는 유동관; 및 상기 유동관의 외주면을 감싸도록 구비되며, 상기 유동관을 가열하는 히터를 포함한다.In addition, the silicone coating unit, a flow pipe in which a hollow is formed along the longitudinal direction so as to form a passage through which the silicon powder can move, one side is connected in communication with the first internal space; and a heater provided to surround the outer circumferential surface of the flow pipe and heating the flow pipe.

또한, 상기 제2 챔버유닛은, 상기 제2 내부공간이 형성되며, 상기 유동관의 타측이 상기 제2 내부공간과 연통되게 연결되는 제2 챔버; 및 상기 제2 챔버 외부 하측에 구비되어 상기 제2 챔버와 연결되어 있으며, 상기 실리콘 코팅 유닛으로부터 이동되어 온 상기 코팅 실리콘 분말이 낙하하면 상기 코팅 실리콘 분말을 수거하는 수거탱크를 포함한다.In addition, the second chamber unit, the second inner space is formed, the other side of the flow pipe is connected to communicate with the second inner space; and a collection tank provided at the lower outside of the second chamber, connected to the second chamber, and collecting the coated silicon powder when the coated silicon powder moved from the silicon coating unit falls.

또한, 상기 제2 챔버유닛은, 상기 제2 챔버에 연결되어 상기 제1 챔버, 상기 공급부재, 상기 유동관 및 상기 제2 챔버를 진공 상태로 만드는 진공펌프를 더 포함한다.The second chamber unit may further include a vacuum pump connected to the second chamber to create a vacuum state of the first chamber, the supply member, the flow tube, and the second chamber.

또한, 상기 제2 챔버유닛은, 상기 제2 챔버와 상기 수거탱크 사이에 구비되어 상기 제2 챔버와 상기 수거탱크를 연결하며, 상기 수거탱크로 이동하기 전 상기 코팅 실리콘 분말을 임시로 저장하는 호퍼를 더 포함한다.In addition, the second chamber unit is provided between the second chamber and the collection tank to connect the second chamber and the collection tank, and a hopper for temporarily storing the coated silicon powder before moving to the collection tank. further includes

또한, 상기 실리콘 분말 이송유닛은, 상기 제1 챔버 내부에 구비되는 제1 회전축; 상기 제2 챔버 내부에 구비되는 제2 회전축; 상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축을 감싸며 폐쇄된 루프 형태로 구비되며, 상기 제1 챔버, 상기 유동관 및 상기 제2 챔버 내부에 동시에 위치하여 상기 실리콘 분말을 이동시키는 컨베이어 벨트를 포함한다.In addition, the silicon powder transfer unit, a first rotation shaft provided in the first chamber; a second rotation shaft provided inside the second chamber; and a conveyor belt provided in the form of a closed loop surrounding the first and second rotation shafts, the conveyor belt being simultaneously positioned inside the first chamber, the flow tube, and the second chamber to move the silicon powder.

또한, 상기 실리콘 분말 이송유닛은, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 중 어느 하나 또는 둘 다에 구비되며, 상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축을 감싸 하측에 위치하는 상기 컨베이어 벨트와 접하고 있으면서 상하방향으로 왕복 이동할 수 있어 중력에 의해 상기 컨베이어 벨트가 쳐지면 상방향으로 이동하여 상기 컨베이어 벨트를 들어올려 상기 컨베이어 벨트의 텐션을 유지시키는 텐션 롤러를 더 포함한다.In addition, the silicon powder transfer unit is provided in any one or both of the first chamber and the second chamber, and is in contact with the conveyor belt located at the lower side by surrounding the first and second rotation shafts. It further includes a tension roller capable of reciprocating in the direction of moving upward when the conveyor belt is struck by gravity to lift the conveyor belt to maintain tension of the conveyor belt.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따른 음극재용 실리콘 탄소 코팅은 다음과 같은 효과가 있다.Silicon carbon coating for anode material according to the present invention has the following effects.

첫째, 실리콘 분말의 공급, 탄소 코팅 및 코팅된 실리콘 분말을 수거하는 공정까지 진공을 유지할 수 있다. 특히, 코팅된 실리콘 분말을 수거할 때에도 탄소 코팅 공정의 진공 상태를 유지할 수 있으므로 전 공정을 연속적으로 진행할 수 있는 장점이 있다.First, the vacuum can be maintained until the process of supplying silicon powder, carbon coating, and collecting the coated silicon powder. In particular, since the vacuum state of the carbon coating process can be maintained even when the coated silicon powder is collected, the entire process can be continuously performed.

둘째, 실리콘 분말을 이송하는 컨베이어 벨트를 금속 소재로 형성하므로 고온을 유지해야 하는 탄소 코팅 과정에서도 컨베이어 벨트의 손상을 방지할 수 있다.Second, since the conveyor belt that transports the silicon powder is made of a metal material, it is possible to prevent damage to the conveyor belt even in the carbon coating process that requires high temperature.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치가 도시된 정면도이다.
도 2는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치의 제1 챔버유닛이 도시된 정면도이다.
도 3은 도 2의 “A” 부분이 확대 도시된 것이다.
도 4는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치의 분말 이송 유도부재가 확대 도시된 것이다.
도 5는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치의 실리콘 코팅 유닛이 도시된 정면도이다.
도 6는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치의 제2 챔버유닛이 도시된 정면도이다.
도 7은 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치의 실리콘 분말 이송유닛이 도시된 정면도이다.1 is a front view showing a silicon carbon coating device for an anode material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing the first chamber unit of the silicon carbon coating device for the negative electrode material.
FIG. 3 is an enlarged view of part “A” of FIG. 2 .
Figure 4 is an enlarged view of the powder transfer guide member of the silicon carbon coating device for the negative electrode material.
5 is a front view showing the silicon coating unit of the silicon carbon coating device for the negative electrode material.
6 is a front view showing the second chamber unit of the silicon carbon coating device for the negative electrode material.
7 is a front view showing the silicon powder transfer unit of the silicon carbon coating device for the negative electrode material.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.It is noted that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. And the same reference numerals are used to indicate like features to the same structural element or part appearing in two or more drawings.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiment of the present invention specifically represents an ideal embodiment of the present invention. As a result, various modifications of the diagram are expected. Accordingly, the embodiment is not limited to a specific shape of the illustrated area, and includes, for example, a shape modification by manufacturing.

도 1 내지 도 7에는 본 발명에 따른 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치에 대해 도시되어 있다. 이하의 설명에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치에 대해 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다.1 to 7 are shown for the silicon carbon coating device for anode material according to the present invention. In the following description, a specific embodiment of the silicon carbon coating apparatus for a negative electrode material according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 .

본 발명의 일 실시예에 따른 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치(1000)는 제1 챔버유닛(100), 실리콘 코팅 유닛(300), 제2 챔버유닛(500) 및 실리콘 분말 이송유닛(700)을 포함한다.The silicon carbon coating apparatus 1000 for a negative electrode material according to an embodiment of the present invention includes a first chamber unit 100 , a silicon coating unit 300 , a second chamber unit 500 and a silicon powder transfer unit 700 . do.

상기 제1 챔버유닛(100)은 제1 내부공간(미표기)이 형성되어 있으며, 실리콘 분말이 저장된 저장탱크(101)로부터 상기 실리콘 분말이 공급된다.The first chamber unit 100 has a first internal space (not shown) formed, and the silicon powder is supplied from the storage tank 101 in which the silicon powder is stored.

도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 챔버유닛(100)은 제1 챔버(110) 및 공급부재(130)를 포함한다. Referring specifically to FIG. 2 , the first chamber unit 100 includes a first chamber 110 and a supply member 130 .

상기 제1 챔버(110)는 상기 제1 내부공간(미표기)을 형성하고 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 챔버(110)가 직육면체의 형태로 형성된다. 후술에서 설명하겠지만, 상기 제1 내부공간(미표기)은 진공상태를 유지한다. 도 2를 참조하는 바와 같이 상기 제1 챔버(110)에는 상기 공급부재(130)가 연결된다.The first chamber 110 forms the first internal space (not shown). In this embodiment, the first chamber 110 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped. As will be described later, the first internal space (not shown) maintains a vacuum state. 2 , the supply member 130 is connected to the first chamber 110 .

상기 공급부재(130)는 일측에는 상기 저장탱크(101)가 연결되고, 타측은 상기 제1 챔버(110) 내부에 일부가 삽입되면서 상기 제1 챔버(110)와 결합된다. 상기 공급부재(130)는 상기 저장탱크(101)에서 공급되는 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버(110) 내부를 향해 밀어내는 역할을 한다.One side of the supply member 130 is connected to the storage tank 101 , and the other side is coupled to the first chamber 110 while being partially inserted into the first chamber 110 . The supply member 130 serves to push the silicon powder supplied from the storage tank 101 toward the inside of the first chamber 110 .

상기 공급부재(130)와 상기 저장탱크(101) 사이에는 제1 밸브(120)가 구비된다. 상기 제1 밸브(120)는 상기 공급부재(130)과 상기 저장탱크(101)를 연통하도록 내부에 유로가 형성된다. 상기 제1 밸브(120)가 개방 또는 폐쇄되면서 상기 저장탱크(101)로부터 상기 실리콘 분말이 공급되거나 공급이 중단된다. 본 실시예에서 상기 제1 밸브(120)는 볼 밸브이다.A first valve 120 is provided between the supply member 130 and the storage tank 101 . The first valve 120 has a flow path formed therein to communicate with the supply member 130 and the storage tank 101 . As the first valve 120 is opened or closed, the silicon powder is supplied from the storage tank 101 or the supply is stopped. In this embodiment, the first valve 120 is a ball valve.

상기 공급부재(130)는 하우징(131) 및 스크류(133)를 포함한다. 상기 하우징(131)은 일측 일부가 상기 제1 챔버(110)의 내부에 위치하도록 상기 제1 챔버(110)에 결합된다. 상기 하우징(131)의 타측에는 상방향으로 연장되는 연결관(131a)이 형성된다. 상기 연결관(131a)에 상기 제1 밸브(120)의 일측이 결합된다.The supply member 130 includes a housing 131 and a screw 133 . The housing 131 is coupled to the first chamber 110 so that a part of one side is located inside the first chamber 110 . A connection pipe 131a extending upward is formed on the other side of the housing 131 . One side of the first valve 120 is coupled to the connection pipe 131a.

상기 스크류(133)는 상기 하우징(131)의 내부에 구비된다. 상기 연결관(131a)을 통해 상기 실리콘 분말이 공급되면, 상기 스크류(133)가 회전을 하면서 상기 실콘 분말을 상기 제1 챔버(110)의 내부로 밀어낸다. The screw 133 is provided inside the housing 131 . When the silicon powder is supplied through the connection pipe 131a, the screw 133 rotates and pushes the silicon powder into the first chamber 110 .

도 2를 참조하는 바와 같이, 상기 스크류(133)는 제1 모터(135)과 연결된다. 상기 제1 모터(135)는 상기 스크류(133)가 회전할 수 있도록 회전 구동력을 제공한다. 상기 제1 모터(135)에 의해 상기 스크류(133)가 시계방향 및 반시계방향으로 회전된다. Referring to FIG. 2 , the screw 133 is connected to the first motor 135 . The first motor 135 provides a rotational driving force to rotate the screw 133 . The screw 133 is rotated clockwise and counterclockwise by the first motor 135 .

상기 스크류(133)가 시계방향 및 반시계방향 중 어느 한 방향으로 회전하면서 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버(110) 내부로 밀어낸다. 만약, 상기 실리콘 분말을 밀어내는 과정에서 상기 실리콘 분말이 막히는 등과 같은 문제가 생긴다면 상기 스크류(133)를 시계방향 및 반시계방향 중 다른 한 방향으로 회전시켜 문제를 해결할 수 있다.As the screw 133 rotates in any one of clockwise and counterclockwise directions, the silicon powder is pushed into the first chamber 110 . If, in the process of pushing the silicon powder, a problem such as clogging of the silicon powder occurs, the problem can be solved by rotating the screw 133 in the other one of the clockwise and counterclockwise directions.

전술한 바와 같이 상기 제1 챔버(110)의 상기 제1 내부공간(미표기)은 진공상태이므로, 상기 공급부재(130), 상기 제1 밸브(120) 및 상기 저장탱크(101)의 내부도 진공 상태를 유지해야 한다. As described above, since the first internal space (not shown) of the first chamber 110 is in a vacuum state, the inside of the supply member 130 , the first valve 120 and the storage tank 101 is also vacuumed. status must be maintained.

이를 위해 진공펌프(미도시)가 구비되는데, 도 2를 참조하는 바와 같이 상기 저장탱크(101)의 상측에 구비된 제1 진공밸브(103)에 상기 진공펌프(미도시)가 연결된다.To this end, a vacuum pump (not shown) is provided, and as shown in FIG. 2 , the vacuum pump (not shown) is connected to the first vacuum valve 103 provided on the upper side of the storage tank 101 .

상기 제1 챔버(110)로 공급되는 상기 실리콘 분말은 구체적으로는 상기 실리콘 분말 이송유닛(700) 상에 낙하한다. 상기 제1 챔버유닛(100)은 분말 이송 유도부재(150)를 더 포함한다. (도 4 참조)Specifically, the silicon powder supplied to the first chamber 110 falls on the silicon powder transfer unit 700 . The first chamber unit 100 further includes a powder transfer guide member 150 . (See Fig. 4)

상기 분말 이송 유도부재(150)는 상기 제1 챔버(110)의 상기 제1 내부공간(미표기)에 위치하는 상기 공급부재(130)의 타측 선단에 결합된다. 상기 분말 이송 유도부재(150)는 결합 플랜지(151) 및 이송 유도 브라켓(153)을 포함한다.The powder transfer guide member 150 is coupled to the other end of the supply member 130 positioned in the first inner space (not shown) of the first chamber 110 . The powder transfer guide member 150 includes a coupling flange 151 and a transfer guide bracket 153 .

상기 결합 플랜지(151)는 상기 하우징(131)의 타측 선단에 체결부재에 의해 결합된다. 상기 결합 플랜지(151)는 상기 분말 이송 유도부재(150)를 상기 공급부재(130)에 고정시키는 역할을 한다. The coupling flange 151 is coupled to the other end of the housing 131 by a fastening member. The coupling flange 151 serves to fix the powder transfer guide member 150 to the supply member 130 .

상기 이송 유도 브라켓(153)은 상기 결합 플랜지(151)의 일면에 고정된다. 상기 이송 유도 브라켓(153)은 상기 결합 플랜지(151)에 고정되지 않는 자유단이 상기 공급부재(130)의 토출 부분보다 하방향에 위치하도록 하향 경사되게 구비된다. 상기 이송 유도 브라켓(153)의 자유단은 상기 실리콘 분말 이송유닛(700) 상에 근접하여 상기 실리콘 분말이 상기 실리콘 분말 이송유닛(700) 상으로 낙하할 수 있다.The transport guide bracket 153 is fixed to one surface of the coupling flange 151 . The transport guide bracket 153 is provided to be inclined downward so that the free end not fixed to the coupling flange 151 is located below the discharge portion of the supply member 130 . The free end of the transfer guide bracket 153 may be close to the silicon powder transfer unit 700 so that the silicon powder may fall onto the silicon powder transfer unit 700 .

한편, 상기 제1 챔버유닛(100)에는 상기 실리콘 분말이 공급될 때 상기 실리콘 분말에 코팅되는 원료가 가스 형태로 동시에 공급된다. 본 실시예에서는 상기 실리콘 분말에 탄소가 코팅된다. 이에 따라 코팅되는 원료로는 아세틸렌(Acetylene) 가스 또는 메탄(methane) 가스가 아르곤(Ar) 가스와 함께 상기 제1 챔버(110)로 공급된다. 상기 아세틸렌 가스 또는 메탄 가스가 상기 아르곤 가스와 반응하면서 탄소 분자로 쪼개져 상기 실리콘 분말에 코팅되는 것이다.On the other hand, when the silicon powder is supplied to the first chamber unit 100, the raw material to be coated on the silicon powder is simultaneously supplied in the form of a gas. In this embodiment, carbon is coated on the silicon powder. Accordingly, as a raw material to be coated, acetylene gas or methane gas is supplied to the first chamber 110 together with argon (Ar) gas. As the acetylene gas or methane gas reacts with the argon gas, it is split into carbon molecules and coated on the silicon powder.

도 2를 참조하는 바와 같이, 상기 제1 챔버(110)의 상측에는 상기 아세틸렌 가스 또는 상기 메탄 가스와, 상기 아르곤 가스가 주입될 수 있도록 가스 주입부(111)가 형성된다. 그리고 도 1을 참조하는 바와 같이, 상기 제1 챔버유닛(100)의 하부에는 가스조절부(10)가 구비된다. 상기 제1 챔버(110)로 공급되는 상기 아세틸렌 가스 또는 상기 메탄 가스와, 상기 아르곤 가스가 공급되는 양을 상기 가스조절부(10)를 통해 조절할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a gas injection unit 111 is formed above the first chamber 110 to inject the acetylene gas or the methane gas and the argon gas. And as shown in FIG. 1 , a gas control unit 10 is provided at a lower portion of the first chamber unit 100 . The amount of the acetylene gas or the methane gas supplied to the first chamber 110 and the argon gas supplied to the first chamber 110 may be adjusted through the gas control unit 10 .

상기 실리콘 코팅 유닛(300)은 상기 제1 챔버유닛(100)으로부터 상기 실리콘 분말이 이동할 수 있는 통로가 형성되어 있다. 상기 실리콘 코팅 유닛(300)의 일측은 상기 제1 챔버유닛(100)에 연결된다. 상기 실리콘 코팅 유닛(300)은 상기 실리콘 분말이 상기 실리콘 코팅 유닛(300)을 이동하는 동안 상기 실리콘 분말에 탄소가 코팅될 수 있는 분위기를 형성한다.The silicon coating unit 300 is formed with a passage through which the silicon powder can move from the first chamber unit 100 . One side of the silicone coating unit 300 is connected to the first chamber unit 100 . The silicon coating unit 300 forms an atmosphere in which carbon can be coated on the silicon powder while the silicon powder moves the silicon coating unit 300 .

상기 실리콘 코팅 유닛(300)은 유동관(310) 및 가열수단(330)을 포함한다. The silicone coating unit 300 includes a flow tube 310 and a heating means 330 .

상기 유동관(310)은 상기 실리콘 분말이 이동할 수 있는 통로를 형성하도록 길이방향을 따라 관통된 중공관 형태로 형성된다. 본 실시예에서 상기 유동관(310)은 석영관으로 형성된다. The flow tube 310 is formed in the form of a hollow tube penetrated along the longitudinal direction to form a passage through which the silicon powder can move. In this embodiment, the flow tube 310 is formed of a quartz tube.

상기 유동관(310)의 일측은 상기 제1 챔버(110)와 연결된다. 상기 유동관(310)의 일측에 플랜지(미표기)가 구비되어 체결부재에 의해 상기 제1 챔버(110)와 연결된다. 상기 유동관(310)과 상기 제1 챔버(110)의 연결에 의해 상기 제1 내부공간(미표기)과 상기 유동관(310)의 내부가 연통된다.One side of the flow pipe 310 is connected to the first chamber 110 . A flange (not marked) is provided on one side of the flow pipe 310 and is connected to the first chamber 110 by a fastening member. The first internal space (not shown) and the inside of the flow pipe 310 communicate with each other by the connection between the flow pipe 310 and the first chamber 110 .

상기 가열수단(330)은 상기 유동관(310)의 외주면을 감싸도록 구비된다. 본 실시예에서는 상기 가열수단(330)으로 튜브 퍼니스가 적용된다. 상기 가열수단(330)은 상기 아세틸렌 가스 또는 상기 메탄 가스와, 상기 아르곤 가스가 상기 유동관(310)의 내부로 유동하였을 때 반응할 수 있도록 상기 유동관(310)의 내부 온도를 고온으로 만든다. 본 실시예에서는 예시적으로 상기 가열수단(330)에 의해 상기 유동관(310) 내부의 온도가 800℃를 유지한다.The heating means 330 is provided to surround the outer circumferential surface of the flow pipe 310 . In this embodiment, a tube furnace is applied as the heating means 330 . The heating means 330 makes the internal temperature of the flow pipe 310 high to react when the acetylene gas or the methane gas and the argon gas flow into the flow pipe 310 . In this embodiment, the temperature inside the flow pipe 310 is maintained at 800° C. by the heating means 330 by way of example.

상기 유동관(310)이 상기 가열수단(330)에 의해 고온 상태가 되면, 상기 아세틸렌 가스와 상기 아르곤 가스가 반응하면서 탄소 분자로 쪼개져 상기 실리콘 분말에 증착된다.When the flow pipe 310 is brought to a high temperature state by the heating means 330 , the acetylene gas and the argon gas react while being split into carbon molecules and deposited on the silicon powder.

상기 제2 챔버유닛(500)은 제2 내부공간(미표기)이 형성되어 상기 실리콘 코팅 유닛(300)의 타측에 연결된다. 상기 제2 챔버유닛(500)은 상기 실리콘 코팅 유닛(300)을 이동하는 동안 상기 탄소의 코팅이 완료된 코팅 실리콘 분말을 수거한다.The second chamber unit 500 is connected to the other side of the silicone coating unit 300 is formed with a second inner space (not shown). The second chamber unit 500 collects the coated silicon powder on which the carbon coating is completed while the silicon coating unit 300 is moved.

상기 제2 챔버유닛(500)은 제2 챔버(510) 및 수거탱크(530)를 포함한다. 상기 제2 챔버(510)는 상기 제2 내부공간(미표기)이 형성하고 있으며, 상기 유동관(310)의 타측이 연결된다. 상기 유동관(310)의 타측에도 일측과 마찬가지로 플랜지(미표기)가 구비되어 있으며, 상기 플랜지(미표기)를 통해 상기 제2 챔버(510)와 연결된다. The second chamber unit 500 includes a second chamber 510 and a collection tank 530 . The second chamber 510 is formed with the second inner space (not shown), and the other side of the flow pipe 310 is connected thereto. A flange (not marked) is provided on the other side of the flow pipe 310 like one side, and is connected to the second chamber 510 through the flange (not marked).

상기 제2 챔버(510)와 상기 유동관(310)이 연결됨으로써 상기 유동관(310)의 통로와 상기 제2 챔버(510)의 상기 제2 내부공간(미표기)이 연통된다. 상기 유동관(310)에서 상기 탄소가 코팅된 상기 코팅 실리콘 분말은 상기 제2 내부공간(미표기)으로 유동된다. As the second chamber 510 and the flow pipe 310 are connected, the passage of the flow pipe 310 communicates with the second internal space (not shown) of the second chamber 510 . In the flow pipe 310, the carbon-coated coated silicon powder flows into the second inner space (not shown).

상기 제2 챔버(510)는 상기 제1 챔버(110) 및 상기 유동관(310)과 마찬가지로 진공 상태를 유지해야 한다. 따라서 상기 제2 챔버(510)는 진공펌프(미도시)와 연결된다. The second chamber 510 needs to maintain a vacuum state like the first chamber 110 and the flow tube 310 . Accordingly, the second chamber 510 is connected to a vacuum pump (not shown).

본 실시예에서는 상기 제2 챔버(510)와 상기 진공펌프(미도시) 사이에는 진공파이프(511)가 구비된다. 상기 진공펌프(미도시)는 상기 제2 챔버(510)에 직접 연결되지 않고, 상기 진공파이프(511)를 통해 상기 제2 챔버(510)와 연결된다. In this embodiment, a vacuum pipe 511 is provided between the second chamber 510 and the vacuum pump (not shown). The vacuum pump (not shown) is not directly connected to the second chamber 510 , but is connected to the second chamber 510 through the vacuum pipe 511 .

상기 제2 챔버(510)의 일측에는 상기 제2 내부공간(미표기)의 진공 상태를 측정할 수 있는 진공 측정 게이지(513)가 구비된다. 상기 진공 측정 게이지(513)를 통해 상기 제1 내부공간(미표기), 상기 유동관(310)의 통로, 상기 제2 내부공간(미표기)의 진공 상태를 체크할 수 있다.A vacuum measuring gauge 513 capable of measuring a vacuum state of the second inner space (not shown) is provided at one side of the second chamber 510 . The vacuum state of the first inner space (not marked), the passage of the flow tube 310 and the second inner space (not marked) may be checked through the vacuum measuring gauge 513 .

즉, 상기 제1 챔버(110), 상기 유동관(310) 및 상기 제2 챔버(510)는 상기 제2 챔버(510)와 연결되는 상기 진공펌프(미도시)에 의해 진공 상태를 유지할 수 있는 것이다.That is, the first chamber 110 , the flow pipe 310 , and the second chamber 510 may maintain a vacuum state by the vacuum pump (not shown) connected to the second chamber 510 . .

상기 수거탱크(530)은 상기 제2 챔버(530)로 유동된 상기 코팅 실리콘 분말을 수거할 수 있도록 구비된다. 도 5을 참조하는 바와 같이, 상기 수거탱크(530)는 상기 제2 챔버(510)의 외부 하측에 구비되어 상기 제2 챔버(510)와 연결된다.The collection tank 530 is provided to collect the coated silicon powder flowing into the second chamber 530 . Referring to FIG. 5 , the collection tank 530 is provided outside the lower side of the second chamber 510 and is connected to the second chamber 510 .

본 실시예에서는 상기 제2 챔버(510)와 상기 수거탱크(530)를 연결하기 위해 상기 제2 챔버(510)의 하측에 호퍼(540)가 구비된다. 상기 호퍼(540)는 상기 제2 챔버(510)의 하면에 결합된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 제2 챔버(510)의 하면에는 상기 호퍼(540)와 대응되는 홀(미도시)이 형성된다. In this embodiment, a hopper 540 is provided at the lower side of the second chamber 510 to connect the second chamber 510 and the collection tank 530 . The hopper 540 is coupled to the lower surface of the second chamber 510 . Although not shown in the drawings, a hole (not shown) corresponding to the hopper 540 is formed in the lower surface of the second chamber 510 .

상기 제2 챔버(510)의 하면에 상기 호퍼(540)가 결합되면, 상기 제2 챔버(510)로 이동된 상기 코팅 실리콘 분말을 상기 홀(미도시)을 향해 낙하하여 상기 호퍼(540)에 임시로 저장된다. 즉, 상기 호퍼(540)는 상기 코팅 실리콘 분말을 임시로 저장하는 역할을 한다.When the hopper 540 is coupled to the lower surface of the second chamber 510 , the coated silicon powder moved to the second chamber 510 falls toward the hole (not shown) and enters the hopper 540 . stored temporarily. That is, the hopper 540 serves to temporarily store the coated silicon powder.

도 6을 참조하는 바와 같이, 상기 호퍼(540)는 횡방향의 단면이 종방향을 따라 점진적으로 작아지는 깔때기 형태로 형성된다. Referring to FIG. 6 , the hopper 540 is formed in a funnel shape in which the cross section in the transverse direction becomes gradually smaller in the longitudinal direction.

상기 호퍼(540)의 타측에 상기 수거탱크(530)가 연결되어 있고, 상기 호퍼(540)에 임시로 저장된 상기 코팅 실리콘 분말을 상기 수거탱크(530)로 옮겨 수거할 수 있다. The collection tank 530 is connected to the other side of the hopper 540 , and the coated silicon powder temporarily stored in the hopper 540 may be transferred to the collection tank 530 and collected.

상기 호퍼(540)와 상기 수거탱크(530) 사이에는 제2 밸브(520)가 구비된다. 상기 제2 밸브(520)는 개방 및 폐쇄를 하여 상기 호퍼(540)와 상기 수거탱크(530)가 연통되게 하거나 차폐한다. 즉, 상기 호퍼(540)에 일정량의 상기 코팅 실리콘 분말이 쌓이기 전까지는 상기 제2 밸브(520)를 폐쇄해둔다. 상기 제2 밸브(520)는 상기 제1 밸브(120)와 마찬가지로 볼 밸브로 구비된다.A second valve 520 is provided between the hopper 540 and the collection tank 530 . The second valve 520 is opened and closed to allow the hopper 540 and the collection tank 530 to communicate with each other or to block. That is, the second valve 520 is closed until a predetermined amount of the coated silicon powder is accumulated in the hopper 540 . The second valve 520 is provided as a ball valve like the first valve 120 .

상기 호퍼(540)에 일정량의 상기 코팅 실리콘 분말이 쌓이면 상기 제2 밸브(520)를 개방하여 상기 호퍼(540)에 쌓인 상기 코팅 실리콘 분말을 상기 수거탱크(530)로 옮긴다. When a certain amount of the coated silicon powder is accumulated in the hopper 540 , the second valve 520 is opened to transfer the coated silicon powder accumulated in the hopper 540 to the collection tank 530 .

한편, 상기 제1 내부공간(미표기), 상기 유동관(310)의 통로 및 상기 제2 내부공간(미표기)이 진공상태를 유지하고 있으므로 상기 수거탱크(530)로 상기 코팅 실리콘 분말을 옮기기 위해서는 상기 수거탱크(530)도 진공상태를 유지해야 한다.On the other hand, since the first inner space (not marked), the passage of the flow pipe 310 and the second inner space (not marked) maintain a vacuum state, in order to transfer the coated silicon powder to the collection tank 530 , the collection The tank 530 must also maintain a vacuum state.

상기 수거탱크(530)의 일측에는 진공밸브(531)가 구비되어 있다. 상기 수거탱크(530)를 진공상태로 만들 수 있는 진공펌프(미도시)가 상기 진공밸브(531)에 연결된다. 상기 진공펌프(미도시)에 의해 상기 수거탱크(530)가 진공상태가 되어야만 상기 제2 밸브(520)를 개방한다.A vacuum valve 531 is provided at one side of the collection tank 530 . A vacuum pump (not shown) capable of making the collection tank 530 into a vacuum state is connected to the vacuum valve 531 . The second valve 520 is opened only when the collection tank 530 is in a vacuum state by the vacuum pump (not shown).

상기 실리콘 분말 이송유닛(700)은 일측이 상기 제1 챔버유닛(100)에 결합되고 타측이 상기 제2 챔버유닛(500)에 결합되는데, 상기 제1 챔버유닛(100) 상기 실리콘 코팅 유닛(300) 및 상기 제2 챔버유닛(500)에 동시에 위치한다. The silicon powder transfer unit 700 has one side coupled to the first chamber unit 100 and the other side coupled to the second chamber unit 500 , the first chamber unit 100 and the silicon coating unit 300 . ) and located in the second chamber unit 500 at the same time.

상기 실리콘 분말 이송유닛(700)은 상기 제1 챔버유닛(100)에 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 실리콘 코팅 유닛(300)을 거쳐 상기 제2 챔버유닛(500)으로 이송시킨다. 이러한 과정에서 상기 실리콘 분말을 탄소 코팅한 후 수거할 수 있는 것이다.The silicon powder transfer unit 700 transfers the silicon powder supplied to the first chamber unit 100 to the second chamber unit 500 through the silicon coating unit 300 . In this process, the silicon powder can be carbon-coated and then collected.

상기 실리콘 분말 이송유닛(700)은 제1 회전축(710), 제2 회전축(720) 및 컨베이어 벨트(730)를 포함한다. 상기 제1 회전축(710)은 상기 제1 챔버(110)의 내부에 결합된다. 상기 제1 챔버(110)의 외부에는 상기 제1 회전축(710)과 연결되어 상기 제1 회전축(710)에 회전 구동력을 제공하는 제1 회전모터(미도시)가 구비된다.The silicon powder transfer unit 700 includes a first rotation shaft 710 , a second rotation shaft 720 , and a conveyor belt 730 . The first rotation shaft 710 is coupled to the inside of the first chamber 110 . A first rotational motor (not shown) connected to the first rotational shaft 710 to provide a rotational driving force to the first rotational shaft 710 is provided outside the first chamber 110 .

상기 제2 회전축(720)은 상기 제2 챔버(510)의 내부에 결합된다. 상기 제2 챔버(510)의 외부에는 상기 제2 회전축(720)과 연결되어 상기 제2 회전축(720)에 회전 구동력을 제공하는 제2 회전모터(미도시)가 구비된다.The second rotation shaft 720 is coupled to the inside of the second chamber 510 . A second rotation motor (not shown) connected to the second rotation shaft 720 to provide a rotation driving force to the second rotation shaft 720 is provided outside the second chamber 510 .

상기 컨베이어 벨트(730)는 폐쇄된 루프의 형태로 구비되며, 일측은 상기 제1 회전축(710)을 감싸고 타측은 상기 제2 회전축(720)을 감싼다. 상기 제1 회전축(710)과 상기 제2 회전축(720)은 동시에 같은 방향으로 회전되고, 상기 제1 회전축(710)과 상기 제2 회전축(720)에 의해 상기 컨베이어 벨트(730)가 회전된다.The conveyor belt 730 is provided in the form of a closed loop, and one side surrounds the first rotation shaft 710 and the other side surrounds the second rotation shaft 720 . The first rotation shaft 710 and the second rotation shaft 720 are simultaneously rotated in the same direction, and the conveyor belt 730 is rotated by the first rotation shaft 710 and the second rotation shaft 720 .

상기 컨베이어 벨트(730)의 상측, 구체적으로는 상기 제1 챔버(110)의 내부에 위치하는 상측에 상기 저장탱크(101)에서 공급되는 상기 실리콘 분말이 놓여진후, 상기 유동관(310), 상기 제2 챔버(510)로 이동한다.After the silicon powder supplied from the storage tank 101 is placed on the upper side of the conveyor belt 730 , specifically, on the upper side located inside the first chamber 110 , the flow pipe 310 , the second 2 moves to the chamber 510 .

컨베이어 벨트는 고무 또는 플라스틱과 같은 소재로 형성되는 것이 일반적이지만, 상기 컨베이어 벨트(730)는 금속 소재로 형성된다. 상기 금속 소재는 몰리브덴(Mo), 스테인레스(SUS) 및 텅스텐(W) 중 어느 하나 또는 복수의 합금으로 형성된다. 본 실시예에서 상기 컨베이어 벨트(730)는 몰리브덴(Mo)으로 형성된다. The conveyor belt is generally formed of a material such as rubber or plastic, but the conveyor belt 730 is formed of a metal material. The metal material is formed of any one or a plurality of alloys of molybdenum (Mo), stainless (SUS), and tungsten (W). In this embodiment, the conveyor belt 730 is formed of molybdenum (Mo).

전술한 바와 같이 상기 실리콘 분말에 상기 탄소를 코팅은 800℃의 고온에서 이루어진다. 즉, 상기 컨베이어 벨트(730)가 고온에 견딜 수 있어야 하므로 전술한 바와 같이 고온에 견딜 수 있는 금속 소재로 형성되는 것이다.As described above, the carbon coating on the silicon powder is made at a high temperature of 800°C. That is, since the conveyor belt 730 must be able to withstand high temperatures, it is formed of a metal material that can withstand high temperatures as described above.

상기 실리콘 분말 이송유닛(700)은 텐션 롤러(740)를 더 포함한다.The silicon powder transfer unit 700 further includes a tension roller 740 .

상기 텐션 롤러(740)는 상기 제1 챔버(110) 및 상기 제2 챔버(510)에 각각 구비된다. 상기 텐션 롤러(740)는 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구비된다. The tension roller 740 is provided in the first chamber 110 and the second chamber 510 , respectively. The tension roller 740 is provided to be reciprocally movable in the vertical direction.

상기 텐션 롤러(740)는 상기 컨베이어 벨트(730)와 접촉된다. 구체적으로는, 폐쇄된 루프(loop) 형태인 상기 컨베이어 벨트(730)에서 하측에 위치하는 상기 컨베이어 벨트(730)와 접한다. The tension roller 740 is in contact with the conveyor belt 730 . Specifically, it is in contact with the conveyor belt 730 located at the lower side of the conveyor belt 730 in the form of a closed loop.

상기 제1 챔버(110), 상기 유동관(310) 및 상기 제2 챔버(510)가 진공상태를 유지하더라도 상기 컨베이어 벨트(730)에는 중력이 작용하므로 오랜 시간이 지나면 상기 컨베이어 벨트(730)가 쳐지게 된다. 이때, 상기 텐션 롤러(740)가 상 방향으로 이동하면서 상기 컨베이어 벨트(730)를 들어올리면 상기 컨베이어 벨트(730)가 팽팽한 상태로 만들어 상기 컨베이어 벨트(730)의 텐션을 유지시킬 수 있다.Even if the first chamber 110 , the flow pipe 310 , and the second chamber 510 maintain a vacuum state, gravity acts on the conveyor belt 730 , so the conveyor belt 730 strikes after a long time. will lose At this time, when the conveyor belt 730 is lifted while the tension roller 740 moves upward, the conveyor belt 730 is made in a tension state to maintain the tension of the conveyor belt 730 .

전술한 바와 같은 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치(1000)를 이용하여 실리콘을 탄소 코팅하는 공정을 설명하면 다음과 같다. A process of carbon-coating silicon using the silicon carbon coating apparatus 1000 for anode material as described above is as follows.

먼저, 공정을 시작하기 전 상기 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치(1000)를 진공 상태로 만든다. 상기 제2 챔버(510)에 연결된 상기 진공펌프(미도시)를 이용하여 상기 공급부재(130), 상기 제1 챔버(110), 상기 유동관(310) 및 상기 제2 챔버(510) 내부의 공기를 빼내어 진공 상태로 만든다. 그리고 상기 저장탱크(101)에 연결된 상기 진공펌프(미표기)를 이용하여 상기 저장탱크(101)도 진공 상태로 만든다.First, before starting the process, the silicon carbon coating apparatus 1000 for the negative electrode material is made in a vacuum state. Air inside the supply member 130 , the first chamber 110 , the flow pipe 310 , and the second chamber 510 using the vacuum pump (not shown) connected to the second chamber 510 . Take it out and create a vacuum. And the storage tank 101 is also made into a vacuum state by using the vacuum pump (not shown) connected to the storage tank 101 .

다음으로 상기 제1 밸브(120)를 개방하면 상기 저장탱크(101)에 저장되어 있던 상기 실리콘 분말이 상기 공급부재(130)로 이동된다. 상기 공급부재(130)의 상기 스크류(133)는 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버(110)의 상기 제1 내부공간(미표기)을 향해 밀어낸다.Next, when the first valve 120 is opened, the silicon powder stored in the storage tank 101 is moved to the supply member 130 . The screw 133 of the supply member 130 pushes the silicon powder toward the first inner space (not shown) of the first chamber 110 .

상기 공급부재(130)에 의해 이동되는 상기 실리콘 분말은 상기 컨베이어 벨트(730) 상으로 낙하한다. 이때, 상기 제1 챔버(110)의 내부로 아세틸렌 가스와 아르곤 가스도 주입된다. 상기 실리콘 분말과 아세틸렌 가스 및 아르곤 가스는 상기 컨베이어 벨트(730)에 의해 상기 유동관(310)으로 이동된다.The silicon powder moved by the supply member 130 falls onto the conveyor belt 730 . At this time, acetylene gas and argon gas are also injected into the first chamber 110 . The silicon powder, acetylene gas, and argon gas are moved to the flow pipe 310 by the conveyor belt 730 .

상기 유동관(310)은 상기 가열수단(330)에 의해 800℃의 고온의 상태가 된다. 따라서 상기 유동관(310)으로 유동된 아세틸렌 가스 및 아르곤 가스는 상기 유동관(310)의 내부에서 가열되면서 반응하여 탄소 분자로 변화되어 상기 실리콘 분말에 증착 방식으로 코팅된다.The flow pipe 310 is brought to a high temperature of 800° C. by the heating means 330 . Accordingly, the acetylene gas and argon gas flowing through the flow pipe 310 react while being heated inside the flow pipe 310 to be changed into carbon molecules and coated on the silicon powder by a deposition method.

한편, 본 실시예에서 상기 컨베이어 벨트(730)는 상기 유동관(310)이 상기 가열수단(330)에 의해 직접 가열되는 시작 지점부터 끝 지점을 1시간 동안 이동할 수 있는 속도로 이동된다. 다만, 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐이므로 상기 컨베이어 벨트(730)가 이동하는 속도는 작업자가 환경에 맞게 조절 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the conveyor belt 730 is moved at a speed capable of moving the flow pipe 310 from the start point where the flow pipe 310 is directly heated by the heating means 330 to the end point for 1 hour. However, since this is only limited to this embodiment, the speed at which the conveyor belt 730 moves can be adjusted by the operator according to the environment.

상기 코팅 실리콘 분말은 상기 컨베이어 벨트(730)에 의해 상기 제2 챔버(510)로 이동된다. 상기 컨베이어 벨트(730)가 상기 제2 회전축(720)을 기점으로 돌아오는 지점에서 상기 코팅 실리콘 분말은 상기 호퍼(540)로 낙하하여 상기 호퍼(540)에 임시 저장된다.The coated silicon powder is moved to the second chamber 510 by the conveyor belt 730 . At a point where the conveyor belt 730 returns from the second rotation shaft 720 , the coated silicon powder falls into the hopper 540 and is temporarily stored in the hopper 540 .

상기 호퍼(540)에 상기 코팅 실리콘 분말이 일정량 저장되면, 상기 수거탱크(530)를 진공 상태로 만든 후 상기 제2 밸브(520)를 개방하여 상기 코팅 실리콘 분말을 이동시킨다.When a predetermined amount of the coated silicon powder is stored in the hopper 540 , the collection tank 530 is created in a vacuum state and the second valve 520 is opened to move the coated silicon powder.

상기 수거탱크(530)에 상기 코팅 실리콘 분말이 일정량 저장되면 상기 제2 밸브(520)를 폐쇄한 후 상기 수거탱크(530)를 분리하여 상기 코팅 실리콘 분말을 수거한다.When a predetermined amount of the coated silicon powder is stored in the collection tank 530 , the second valve 520 is closed and the collection tank 530 is separated to collect the coated silicon powder.

전술한 바와 같은 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치를 이용하면, 진공인 상태를 유지하면서 실리콘 분말을 탄소 코팅하고 수거까지 연속적으로 진행할 수 있다. 이에 따라 공정을 신속하게 진행할 수 있어 공정에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.If the silicon carbon coating apparatus for anode material as described above is used, the silicon powder can be coated with carbon while maintaining a vacuum state and can be continuously processed until collection. Accordingly, the process can be carried out quickly, thereby reducing the cost and time required for the process.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims, and from the meaning and scope of the claims and their equivalents. All derived changes or modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

1000: 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치
101: 저장탱크 100: 제1 챔버유닛
110: 제1 챔버 120: 제1 밸브
130: 공급부재 131: 하우징
133: 스크류 135: 제1 모터
150: 분말 이송 유도부재 151: 결합 플랜지
153: 이송 유도 브라켓
300: 실리콘 코팅 유닛 310: 유동관
330: 가열수단 500: 제2 챔버유닛
510: 제2 챔버 520: 제2 밸브
530: 수거탱크 540: 호퍼
700: 실리콘 분말 이송유닛 710: 제1 회전축
720: 제2 회전축 730: 컨베이어 벨트
740: 텐션 롤러1000: silicon carbon coating device for negative electrode material
101: storage tank 100: first chamber unit
110: first chamber 120: first valve
130: supply member 131: housing
133: screw 135: first motor
150: powder transfer guide member 151: coupling flange
153: transport guide bracket
300: silicone coating unit 310: flow tube
330: heating means 500: second chamber unit
510: second chamber 520: second valve
530: collection tank 540: hopper
700: silicon powder transfer unit 710: first rotating shaft
720: second axis of rotation 730: conveyor belt
740: tension roller

Claims (9)

실리콘 분말이 저장되는 저장탱크;
제1 내부공간이 형성되어 있으며, 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크로부터 상기 실리콘 분말이 공급되고, 상기 실리콘 분말에 코팅되는 탄소의 원천인 가스가 공급되는 제1 챔버유닛;
상기 실리콘 분말과 상기 가스가 이동할 수 있는 통로를 형성하고 있어 일측이 상기 제1 챔버유닛에 연결되고, 상기 실리콘 분말이 이동하는 동안 열을 가하여 상기 가스를 반응시켜 상기 탄소로 변화시키고 상기 실리콘 분말에 탄소를 코팅하는 실리콘 코팅 유닛;
제2 내부공간이 형성되어 상기 실리콘 코팅 유닛의 타측에 연결되며, 상기 실리콘 코팅 유닛에서 상기 탄소의 코팅이 완료된 코팅 실리콘 분말을 수거하는 제2 챔버유닛; 및
일측은 상기 제1 챔버유닛 내부에 결합되고 타측은 상기 제2 챔버유닛에 결합되며, 상기 제1 챔버유닛, 상기 실리콘 코팅 유닛 및 상기 제2 챔버유닛에 동시에 위치하여 상기 실리콘 분말에 탄소 코팅한 후 수거할 수 있도록 상기 제1 챔버유닛에 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 실리콘 코팅 유닛을 거쳐 상기 제2 챔버 유닛으로 이동시키는 실리콘 분말 이송유닛을 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.a storage tank in which the silicon powder is stored;
a first chamber unit having a first internal space and being connected to the storage tank to supply the silicon powder from the storage tank, and to supply a gas that is a source of carbon coated on the silicon powder;
A passage through which the silicon powder and the gas can move is formed, so that one side is connected to the first chamber unit, and while the silicon powder moves, heat is applied to react the gas to change the gas into the carbon and to the silicon powder. a silicone coating unit for coating carbon;
a second chamber unit in which a second inner space is formed and connected to the other side of the silicon coating unit, the second chamber unit collecting the coated silicon powder on which the carbon coating is completed in the silicon coating unit; and
One side is coupled to the inside of the first chamber unit and the other side is coupled to the second chamber unit, and the first chamber unit, the silicone coating unit and the second chamber unit are located at the same time to carbon-coat the silicon powder Silicon carbon coating apparatus for negative electrode material including a silicon powder transfer unit for moving the silicon powder supplied to the first chamber unit to the second chamber unit through the silicon coating unit so as to be collected. 제 1항에 있어서,
상기 제1 챔버유닛은,
상기 제1 내부공간이 형성되는 제1 챔버; 및
일측에는 상기 저장탱크가 연결되고 타측은 상기 제1 챔버 내부에 위치하도록 일부가 상기 제1 챔버 내부로 삽입되게 결합되며, 상기 저장탱크에서 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버 내부로 밀어내는 공급부재를 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.The method of claim 1,
The first chamber unit,
a first chamber in which the first inner space is formed; and
The storage tank is connected to one side and a part is coupled to be inserted into the first chamber so that the other side is located inside the first chamber, and the silicon powder supplied from the storage tank is pushed into the first chamber. A silicon carbon coating device for a negative electrode material comprising a member. 제 2항에 있어서,
상기 공급부재는,
일측에는 상 방향으로 상기 저장탱크와 연결되는 연결관이 형성되며, 일부가 상기 제1 챔버 내부로 삽입되게 결합되는 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 구비되어 회전하면서 상기 저장탱크로부터 공급된 상기 실리콘 분말을 상기 제1 챔버의 내부로 밀어내는 스크류를 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.3. The method of claim 2,
The supply member is
a housing having a connection pipe connected to the storage tank in an upward direction on one side and coupled to be inserted into the first chamber; and
and a screw provided inside the housing to push the silicon powder supplied from the storage tank into the first chamber while rotating. 제 2항에 있어서,
상기 실리콘 코팅 유닛은,
상기 실리콘 분말이 이동할 수 있는 통로가 형성되도록 길이방향을 따라 중공이 형성되고, 일측이 상기 제1 내부공간과 연통되게 연결되는 유동관; 및
상기 유동관의 외주면을 감싸도록 구비되며, 상기 유동관을 가열하는 히터를 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.3. The method of claim 2,
The silicone coating unit,
a flow pipe having a hollow formed along the longitudinal direction so as to form a passage through which the silicon powder can move, one side of which is connected in communication with the first internal space; and
A silicon carbon coating device for anode material, which is provided to surround the outer circumferential surface of the flow pipe, and includes a heater for heating the flow pipe. 제 4항에 있어서,
상기 제2 챔버유닛은,
상기 제2 내부공간이 형성되며, 상기 유동관의 타측이 상기 제2 내부공간과 연통되게 연결되는 제2 챔버; 및
상기 제2 챔버 외부 하측에 구비되어 상기 제2 챔버와 연결되어 있으며, 상기 실리콘 코팅 유닛으로부터 이동되어 온 상기 코팅 실리콘 분말이 낙하하면 상기 코팅 실리콘 분말을 수거하는 수거탱크를 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.5. The method of claim 4,
The second chamber unit,
a second chamber in which the second inner space is formed and the other side of the flow pipe is connected to communicate with the second inner space; and
Silicon carbon coating for negative electrode material, which is provided on the lower side of the second chamber and is connected to the second chamber, and includes a collection tank for collecting the coated silicon powder when the coated silicon powder moved from the silicon coating unit falls. Device. 제 5항에 있어서,
상기 제2 챔버유닛은,
상기 제2 챔버에 연결되어 상기 제1 챔버, 상기 공급부재, 상기 유동관 및 상기 제2 챔버를 진공 상태로 만드는 진공펌프를 더 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.6. The method of claim 5,
The second chamber unit,
Silicon carbon coating apparatus for negative electrode material further comprising a vacuum pump connected to the second chamber to create a vacuum state of the first chamber, the supply member, the flow tube and the second chamber. 제 5항에 있어서,
상기 제2 챔버유닛은,
상기 제2 챔버와 상기 수거탱크 사이에 구비되어 상기 제2 챔버와 상기 수거탱크를 연결하며, 상기 수거탱크로 이동하기 전 상기 코팅 실리콘 분말을 임시로 저장하는 호퍼를 더 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.6. The method of claim 5,
The second chamber unit,
Silicon carbon coating for negative electrode material, which is provided between the second chamber and the collection tank, connects the second chamber and the collection tank, and further includes a hopper for temporarily storing the coated silicon powder before moving to the collection tank Device. 제 5항에 있어서,
상기 실리콘 분말 이송유닛은,
상기 제1 챔버 내부에 구비되는 제1 회전축;
상기 제2 챔버 내부에 구비되는 제2 회전축;
상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축을 감싸며 폐쇄된 루프 형태로 구비되며, 상기 제1 챔버, 상기 유동관 및 상기 제2 챔버 내부에 동시에 위치하여 상기 실리콘 분말을 이동시키는 컨베이어 벨트를 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.6. The method of claim 5,
The silicon powder transfer unit,
a first rotation shaft provided inside the first chamber;
a second rotation shaft provided in the second chamber;
Silicon for anode material including a conveyor belt which is provided in a closed loop shape surrounding the first and second rotation shafts, and is simultaneously located inside the first chamber, the flow tube, and the second chamber to move the silicon powder carbon coating device. 제 8항에 있어서,
상기 실리콘 분말 이송유닛은,
상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 중 어느 하나 또는 둘 다에 구비되며, 상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축을 감싸 하측에 위치하는 상기 컨베이어 벨트와 접하고 있으면서 상하방향으로 왕복 이동할 수 있어 중력에 의해 상기 컨베이어 벨트가 쳐지면 상방향으로 이동하여 상기 컨베이어 벨트를 들어올려 상기 컨베이어 벨트의 텐션을 유지시키는 텐션 롤러를 더 포함하는 음극재용 실리콘 탄소 코팅 장치.
9. The method of claim 8,
The silicon powder transfer unit,
It is provided in any one or both of the first chamber and the second chamber, and can reciprocate in the vertical direction while being in contact with the conveyor belt located below the first and second rotation shafts by gravity. Silicon carbon coating apparatus for anode material further comprising a tension roller for maintaining the tension of the conveyor belt by moving upward when the conveyor belt sags by lifting the conveyor belt.
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