KR20230038990A - Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same - Google Patents
Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230038990A KR20230038990A KR1020210121770A KR20210121770A KR20230038990A KR 20230038990 A KR20230038990 A KR 20230038990A KR 1020210121770 A KR1020210121770 A KR 1020210121770A KR 20210121770 A KR20210121770 A KR 20210121770A KR 20230038990 A KR20230038990 A KR 20230038990A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coating material
- temperature
- pitch
- secondary battery
- raw material
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 119
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 79
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 38
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 36
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 5
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000469 dry deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 1
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/10—Melting
- C10C3/12—Devices therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/14—Solidifying, Disintegrating, e.g. granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
- C10K1/028—Dust removal by electrostatic precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/32—Purifying combustible gases containing carbon monoxide with selectively adsorptive solids, e.g. active carbon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 석탄계 또는 석유계 피치를 원료로 사용하여 제조되는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재, 상기 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재를 연속적으로 제조하는 시스템 및 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 석탄계 혹은 석유계 고형피치를 원료로 사용하여, 다단 저온 열처리 과정을 거쳐서, 연속적으로 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재를 제조할 수 있는 제조장치 및 이를 이용한 전극 건식코팅재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode dry coating material for a lithium secondary battery manufactured using coal-based or petroleum-based pitch as a raw material, and a system and manufacturing method for continuously manufacturing the electrode dry coating material for a lithium secondary battery. More specifically, it relates to a manufacturing device capable of continuously manufacturing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery by using coal-based or petroleum-based solid pitch as a raw material and going through a multi-stage low-temperature heat treatment process, and a method of manufacturing an electrode dry coating material using the same .
리튬 이차전지는 핸드폰이나 노트북 등의 소형 장치에서는 필수적인 요소이며 최근 하이브리드 자동차 및 전기 차의 등의 동력원으로도 리튬 이차 전지의 수요가 증가하고 있다.Lithium secondary batteries are an essential element in small devices such as cell phones and laptop computers, and demand for lithium secondary batteries has recently increased as a power source for hybrid vehicles and electric vehicles.
리튬 이차전지는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 리튬 이온의 이동 경로를 제공하는 전해질과 세퍼레이터로 구성되고, 리튬 이온이 상기 양극 및 음극에서 삽입/탈삽입 될 때의 산화, 환원 반응에 의해 전기에너지를 생성한다. 이러한 리튬 이차전지용 음극 재료로 사용되는 대부분의 흑연 원료는 분말 형태이고, 천연 흑연 입자는 대부분 판상 입자 형태이기 때문에 낮은 충진 밀도 및 높은 비표면적으로 인해 전지 성능을 저하시키는 원인이 된다. 특히, 입자의 모서리부분에 적층 구조가 노출되어 있기 때문에, 흑연을 이차전지의 음극 재료로 사용할 경우, 음극재 표면에 덴드라이트가 형성되므로 충·방전 시에 파손이 일어나게 된다.A lithium secondary battery consists of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte and a separator that provide a path for lithium ions to move between the positive electrode and the negative electrode, and generates electricity by oxidation and reduction reactions when lithium ions are inserted/deintercalated from the positive electrode and the negative electrode. generate energy Since most graphite raw materials used as negative electrode materials for lithium secondary batteries are in the form of powder and most of the natural graphite particles are in the form of plate-like particles, they cause deterioration in battery performance due to low packing density and high specific surface area. In particular, since the laminated structure is exposed at the corner of the particle, when graphite is used as an anode material for a secondary battery, dendrites are formed on the surface of the anode material, resulting in damage during charging and discharging.
이러한 문제를 극복하기 위해, 리튬 이차전지의 전극을 코팅하는 방법이 대안으로 제시되고 있다.In order to overcome this problem, a method of coating an electrode of a lithium secondary battery has been proposed as an alternative.
한편, 특허문헌 1에는 비정질 탄소 전구체가 희석된 유기용매를 이용하여 코팅한 후, 비활성 분위기에서 약 400℃로 열처리하여, 흑연의 표면 상에 탄소 코팅층을 포함하는 음극재를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 구체적으로, 6중량%의 석탄계 피치를 희석한 에탄올 용액을 이용하여 습식 코팅한 후, 아르곤 분위기에서 400℃의 온도에서 5시간 이상 열처리하여 탄소 코팅층 형성하는 제조방법을 개시하였다. On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing an anode material including a carbon coating layer on the surface of graphite by coating an amorphous carbon precursor with a diluted organic solvent and then heat-treating it at about 400 ° C. in an inert atmosphere. there is. Specifically, a manufacturing method of forming a carbon coating layer by wet coating using an ethanol solution diluted with 6% by weight of coal-based pitch and then heat-treating at a temperature of 400 ° C. for 5 hours or more in an argon atmosphere was disclosed.
또한, 특허문헌 2에는 리튬 금속층의 적어도 일면에 탄소계 박막이 형성된 음극 및 이의 제조방법이 개시되어 있다. 구체적으로, 건식 증착법을 이용하여 리튬 금속층 표면에 탄소계 박막을 코팅하는 음극 제조방법을 개시하였으며, 탄소계 박막을 형성하는 비정질 탄소로 하드카본 및 1500℃ 이하에서 소성한 메조카본 마이크로비드, 메조페이스피치계 탄소섬유를 개시하였다. In addition, Patent Document 2 discloses a negative electrode in which a carbon-based thin film is formed on at least one surface of a lithium metal layer and a manufacturing method thereof. Specifically, a method for manufacturing a negative electrode in which a carbon-based thin film is coated on the surface of a lithium metal layer using a dry deposition method is disclosed, and hard carbon with amorphous carbon forming a carbon-based thin film, mesocarbon microbeads fired at 1500 ° C or less, and mesophase Pitch-based carbon fibers are disclosed.
상기 특허문헌 1은 상대적으로 저렴한 석탄계 피치를 코팅재료로 사용하였으나, 코팅과정에서 다량의 유기 용매 사용으로 인한 환경오염문제와 장시간 동안 비활성 분위기에서 열처리를 진행하는 등 공정이 복잡한 문제가 있고, 특허문헌 2는 유기 용매를 사용하지 않아, 환경오염을 줄일 수 있는 건식 코팅방법을 개시하였으나, 1000℃ 이상의 고온에서 탄화수소 가스를 열분해하여 박막형태의 탄소층을 코팅하여야 하므로 인하여 생산비용이 매우 높은 문제가 있다.Patent Document 1 uses relatively inexpensive coal-based pitch as a coating material, but there are problems with environmental pollution due to the use of a large amount of organic solvent in the coating process and complicated processes such as heat treatment in an inert atmosphere for a long time, Patent Document 1 2 discloses a dry coating method that can reduce environmental pollution without using an organic solvent, but has a problem in that the production cost is very high because the carbon layer in the form of a thin film must be coated by thermally decomposing hydrocarbon gas at a high temperature of 1000 ° C or higher. .
따라서, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재를 저렴하게 연속적으로 생산할 수 있는 제조장치 및 제조방법에 대한 연구가 시급한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to research a manufacturing device and manufacturing method capable of continuously producing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery at low cost.
본 발명은 석탄계 혹은 석유계 고형피치를 원료로 사용하여, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재를 연속적으로 저렴하게 생산할 수 있고, 생산 효율이 우수한 친환경 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템을 제공하고자 한다.The present invention is to provide an eco-friendly lithium secondary battery electrode dry coating material manufacturing system that can continuously and inexpensively produce an electrode dry coating material for a lithium secondary battery using coal-based or petroleum-based solid pitch as a raw material, and has excellent production efficiency.
또한, 본 발명은 상기 제조시스템을 이용하여 전극 건식코팅재를 연속적으로 제조할 수 있는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a method for manufacturing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery capable of continuously manufacturing the electrode dry coating material using the manufacturing system.
본 발명은, 석탄계 또는 석유계 피치를 원료로 사용하여 제조되는, 연화점이 230~280℃ 범위이고, 톨루엔 불용분 함량은 45~55% 범위이며, 탄화수율은 65~75% 범위인 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 및 석탄계 또는 석유계 피치를 원료로 사용하여 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재를 연속적으로 제조하는 시스템 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention, produced using coal-based or petroleum-based pitch as a raw material, has a softening point in the range of 230 to 280 ° C, a toluene insoluble content in the range of 45 to 55%, and a carbonization yield of 65 to 75% For lithium secondary batteries It relates to a system and manufacturing method for continuously manufacturing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery using an electrode dry coating material and coal-based or petroleum-based pitch as raw materials.
본 발명에 따른, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조시스템은 저가의 피치 원료를 사용하여, 500℃ 이하의 온도조건에서 고품질의 전극 건식코팅재를 연속적으로 안정하게 생산할 수 있어, 전제 생산 비용을 낮출 수 있어 경제 효익을 높일 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the manufacturing system of electrode dry coating material for lithium secondary battery can continuously and stably produce high-quality electrode dry coating material under temperature conditions of 500 ℃ or less using low-cost pitch raw materials, thereby lowering the overall production cost. It has the advantage of increasing economic efficiency.
본 발명에 따른, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조시스템은 가스를 순환 이용하는 구성으로, 오염물질의 외부 배출을 최소화할 수 있는 친환경 시스템이다.According to the present invention, the manufacturing system of the electrode dry coating material for a lithium secondary battery has a configuration using gas circulation, and is an eco-friendly system capable of minimizing external discharge of pollutants.
도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조시스템 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법 개요도이다.
도 3은 코팅재가 코팅되지 않은 음극재의 SEM 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 평균 입경 D(50)이 3㎛ 이하인 건식코팅재를 코팅한 음극재의 SEM 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 평균 입경 D(50)이 5㎛ 이하인 건식코팅재를 코팅한 음극재의 SEM 분석 결과를 나타낸 것이다.1 is a schematic diagram of a manufacturing system for a dry coating material for an electrode for a lithium secondary battery according to the present invention.
2 is a schematic diagram of a method for manufacturing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery according to the present invention.
3 shows the results of SEM analysis of the negative electrode material not coated with the coating material.
Figure 4a shows the results of SEM analysis of the negative electrode material coated with a dry coating material having an average particle diameter D (50) of 3 μm or less.
Figure 4b shows the results of SEM analysis of the negative electrode material coated with a dry coating material having an average particle diameter D (50) of 5 μm or less.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 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 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only for referring to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising" as used herein specifies particular characteristics, regions, integers, steps, operations, elements and/or components, and the presence or absence of other characteristics, regions, integers, steps, operations, elements and/or components. Additions are not excluded.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part or may be followed by another part therebetween. In contrast, when a part is said to be “directly on” another part, there is no intervening part between them.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.
도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조시스템 개요도이고, 이하 도 1을 참조하면서, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조시스템을 설명한다. 1 is a schematic diagram of a manufacturing system for a dry coating material for a lithium secondary battery according to the present invention, and a manufacturing system for a dry coating material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 건식코팅재의 제조시스템은 원료 공급부(100), 예열부(200), 반응부(300), 성형부(400), 타르조(500) 및 정제부(600)를 포함할 수 있다.The manufacturing system of a dry coating material for an electrode according to an embodiment of the present invention includes a raw
먼저, 원료 공급부(100)에 관해서 자세하게 설명한다.First, the raw
원료 공급부(100)는 주로 원료 수납조와 원료 이송장치를 포함할 수 있다. 상기 원료 수납조는 탄소 함유 고형분말을 소정용량 수납할 수 있고, 호퍼 형태의 밀폐구조일 수 있으며, 안정적으로 원료를 수납할 수 있다면 그 형태는 특히 한정되지 않는다. 본 발명에서, 상기 원료 수납조에 수납되는 상기 탄소 함유 고형분말은 석탄계 또는 석유계 고형 피치일 수 있고, 구체적으로 연화점이 105~125℃이고, 톨루엔 불용분 함량이 1% 이하이며, 탄화수율이 45~55%이며, H/C원자비가 0.7~1.0이며, 총 방향족 율(Total aromatic proportion) 이 50~55%이며, 유황성분 함량이 0.3% 이하인 고형 피치일 수 있다. 여기서 상기 탄화수율은 불활성 분위기에서 1000℃인 조건에서 열처리하였을 때 잔류물질의 수율을 의미한다.The raw
한편, 원료 수납조의 하부에 원료 이송장치가 구비되어, 상기 원료 수납조에 수납된 원료를 후술 예열부(200)에 공급할 수 있다. 여기서 상기 원료 이송장치는 진공 이송장치 일 수 있고, 상기 진공 이송장치는 최상부에 원료를 일정량 저장할 수 있는 정량 저장조가 부착되어 있다. 분말 상태의 원료는 흡입 장치에 의해 상기 저장조의 흡입구를 통과하여 상기 저장조에 이송된다. 원료가 일정량 저장조 내에 이송되면, 상기 흡입구가 폐쇄되고, 상기 저장조의 하부에 위치하는 밸브가 개방되어, 원료가 후단 설비로 공급된다.Meanwhile, a raw material transfer device is provided at the bottom of the raw material storage tank to supply the raw material stored in the raw material storage tank to the
또한, 상기 원료 이송장치는 록-호퍼 타입일 수 있고, 스크류 타입 또는 컨베어 타입일 수 있으며, 분말 상태의 원료를 안정적으로 후술 예열부(200)로 공급할 수 있다면 특히 한정되지 않는다.In addition, the raw material transfer device may be a lock-hopper type, a screw type or a conveyor type, and is not particularly limited as long as it can stably supply the powdered raw material to the preheating
한편, 이송과정에서 원료의 뭉침 등 현상에 의한 원료의 공급량이 불균일한 문제를 해결하기 위하여 바이브레이션 등 진동 부재를 추가로 구비할 수 있다. 여기서, 상기 원료 이송장치는 상기 원료 수납조와 후술 예열부(200) 사이에서 밀폐형 구조로 구성될 수 있다. 이는 원료 이송 과정에서 분진 비산에 의한 2차 환경 오염을 방지하는데 유리하다.On the other hand, in order to solve the problem of non-uniform supply of raw materials due to phenomena such as agglomeration of raw materials during the transfer process, a vibrating member such as vibration may be additionally provided. Here, the raw material transfer device may be configured in a closed structure between the raw material storage tank and the
다음은 예열부(200)에 관해서 설명한다.Next, the
본 발명의 일 실시예에 따른 예열부(200)는 예열조와 온도 조절기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 예열조는 회분식 반응기(Batch Reactor) 또는 연속 교반조 반응기(CSTR, Continuous-Stirred Tank Reactor)일 수 있고, 내부에 수용된 물질을 소정의 시간 체류시킬 수 있다. 상기 예열조의 하부에는 온도 조절기가 구비되어 상기 예열조를 소정의 승온 속도로 가열하고, 일정한 온도로 유지시킬 수 있다. 이때, 상기 온도 조절기는 가열기와 온도 제어기를 포함할 수 있다. 상기 온도 조절기에 의한 상기 예열조 내부 승온 속도는 1℃/min 내지 20℃/min 일 수 있고, 상세하게는 5℃/min 내지 15℃/min 일 수 있다. 승온 속도가 20℃/min보다 큰 경우 상기 예열조의 내부 온도제어가 어렵고, 상기 예열조 내부에 온도 구배가 발생할 수 있고, 또한, 상기 예열조의 용량이 클수록 온도 구배가 더 커지는 문제점이 있다. 반면, 승온 속도가 1℃/min 미만이면, 승온 시간이 길어져서, 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.The
한편, 상기 예열조의 내부에서 온도편차는 20℃ 이하가 되도록 제어될 수 있다. 이는 품질이 균일한 용융 원료를 수득하는데 유리하다.Meanwhile, the temperature deviation inside the preheating tank may be controlled to be 20° C. or less. This is advantageous for obtaining a molten raw material of uniform quality.
또한, 상기 예열조 내부에는 교반기가 구비되어 상기 예열조의 내부에 수용된 원료를 균일하게 교반할 수 있다. 여기서 상기 교반기의 교반속도는 50rpm 내지 300rpm일 수 있고, 구체적으로 100rpm 내지 200rpm일 수 있다. 여기서, 교반속도가 50rpm미만일 경우에는, 내부 물질의 충분한 교반이 이루어지지 않을 수 있으며, 이로 인한 온도 구배로 인한 품질 불 균질이 발생할 수 있다. 또한, 교반속도가 300rpm보다 클 경우, 상기 예열조 내부의 용융물질의 액면이 상승하여 상기 예열조의 배출구를 통해 외부로 토출될 수 있는 문제점이 있다.In addition, a stirrer is provided inside the preheating tank to uniformly stir the raw material accommodated in the preheating tank. Here, the stirring speed of the stirrer may be 50 rpm to 300 rpm, specifically 100 rpm to 200 rpm. Here, when the stirring speed is less than 50 rpm, sufficient stirring of the internal material may not be achieved, and thus, uneven quality may occur due to a temperature gradient. In addition, when the stirring speed is greater than 300 rpm, there is a problem in that the liquid level of the molten material inside the preheating tank rises and can be discharged to the outside through the discharge port of the preheating tank.
한편, 상기 예열조의 교반기 선속도는 250m/s 내지 1500m/s일 수 있고, 구체적으로 500m/s 내지 1000m/s일 수 있다.Meanwhile, the linear speed of the agitator of the preheating tank may be 250 m/s to 1500 m/s, specifically 500 m/s to 1000 m/s.
또한, 상기 예열조에 인가되는 고전압이 상기 온도 조절기에 전달되지 않게 차폐하는 고전압 트랜스포머를 포함할 수 있다. 상기 고전압 트랜스포머는 운전 중단을 방지할 수 있어, 전체 제조 시스템이 안정적이고 연속적으로 운전하는데 유리하다.In addition, a high voltage transformer may be included to shield the high voltage applied to the preheating tank from being transmitted to the temperature controller. The high voltage transformer can prevent operation interruption, which is advantageous for the entire manufacturing system to stably and continuously operate.
여기서, 상기 예열조의 후단부에는 슬라이딩 밸브가 구비되어, 상기 슬라이딩 밸브의 개폐를 통하여 상기 예열조에서 생성된 물질을 후단 설비로 배출할 수 있다. 구체적으로 상기 슬라이딩 밸브가 개방되면, 제어부에 의해 상기 슬라이딩 밸브의 후방에 위치하는 고온 액상펌프가 가동될 수 있다. 상기 예열조에서 생성되는 액상 물질은 상기 고온 액상펌프를 통해 후단 설비로 공급되고, VOC 등 기체 물질은 상기 예열조와 연통되는 배관을 통해 후단 정제부에 공급된다.Here, a sliding valve is provided at the rear end of the preheating tank, and materials generated in the preheating tank can be discharged to a downstream facility through opening and closing of the sliding valve. Specifically, when the sliding valve is opened, a high-temperature liquid pump located behind the sliding valve may be operated by a control unit. Liquid material generated in the preheating tank is supplied to a downstream facility through the high-temperature liquid pump, and gaseous material such as VOC is supplied to a downstream purification unit through a pipe communicating with the preheating tank.
또한, 본 발명에서, 예열부(200)의 상기 예열조와 후술 반응부(300)의 고온 반응기(310) 사이에는 고온 액상펌프가 위치할 수 있다. 도 1에 도시하지 않았으나, 상기 고온 액상펌프는 가열기가 구비되어 300℃ 이상으로 온도를 유지할 수 있다. 상기 고온 액상펌프는 제어부와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부에 의해 운전 가동과 중지 및 용융 원료 공급량을 제어할 수 있다. 후술 제1 반응기(311)에 공급된 용융 원료가 소정의 높이에 도달할 경우, 제1 반응기(311) 내부에 구비되는 레벨 센서의 전기적 신호 송출에 의해 상기 제어부는 상기 고온 액상펌프를 제어하여 제1 반응기(311)로의 용융 원료 공급을 중단할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 고온 액상펌프를 가동하여 후술 제2 반응기(312)로 용융 원료를 공급할 수 있다. 여기서, 상기 고온 액상펌프의 후단에 연결된 용융 원료 이송 배관에는 삼방 컨트롤 밸브가 위치할 수 있다. 상기 제어부는 상기 컨트롤 밸브의 위치별 개폐를 제어하여, 상기 고온 액상펌프로부터 토출되는 용융 원료를 제1 반응기(311) 또는 제2 반응기(312)에 교대로 공급할 수 있다.In addition, in the present invention, a high-temperature liquid pump may be positioned between the preheating tank of the preheating
이어서, 반응부(300)에 관해서 설명한다.Next, the
본 발명의 일 실시예에 따른 반응부(300)는 고온 반응기(310)와 안정화조(320)를 포함할 수 있다.The
상기 예열조에서 생성된 용융 원료는 반응조(310)에 공급되어, 소정의 온도 조건에서 중축합 반응을 할 수 있다. 도 1에 도시하지 않았으나, 고온 반응기(310)에는 반응기 가열기와 반응기 온도 제어기가 구비되어 고온 반응기(310)의 내부를 소정의 승온 속도로 가열할 수 있고, 또한, 고온 반응기(310)의 내부를 소정의 온도로 유지시킬 수 있다. 본 발명에서 상기 반응기 가열기는 전기적 가열방식 일 수 있고, 상기 반응기 가열기에 전기를 공급하는 전원공급용 트랜스포머를 포함할 수 있다. 상기 전원공급용 트랜스포머의 공급전압은 5 내지 33Kv 범위일 수 있다.The molten raw material generated in the preheating tank is supplied to the
상기 반응기 가열기에 의한 고온 반응기(310)의 승온 속도는 0.5℃/min 내지 5℃/min 이하 일 수 있고, 구체적으로 0.5℃/min 내지 2℃/min 범위일 수 있으며, 보다 구체적으로 1℃/min일 수 있다. 상기 승온 속도 범위일 때 안정적인 중축합반응이 진행되어 고품질의 제품을 효율적으로 생산할 수 있으나, 승온 속도가 1℃/min 미만일 경우 승온 시간이 길어져 반응물의 과반응을 유발할 수 있으며, 전체 생산성이 낮아지는 문제점이 있고, 승온 속도가 5℃/min보다 높을 경우, 과열이 발생할 수 있는 문제점이 있다.The heating rate of the high-
여기서, 상기 고온 반응기(310)의 내부 온도를 측정하는 한 개 이상의 온도 센서가 구비될 수 있고, 상기 온도 센서는 제어부와 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 온도 센서의 측정 데이터를 전송받은 제어부는 상기 반응기 가열기를 제어하여 고온 반응기(310)의 내부를 일정한 온도로 유지시킨다.Here, one or more temperature sensors for measuring the internal temperature of the high-
한편, 고온 반응기(310)의 내부온도가 500℃보다 높아질 경우, 반응물질의 고화가 급격하게 일어날 수 있으므로, 500℃ 이하로 온도를 설정하는 것이 중요하다.On the other hand, when the internal temperature of the high-
또한, 고온 반응기(310) 내부에 수용된 반응물질은 상기 승온 과정을 포함하여 6시간 이내 체류할 수 있고, 구체적으로 4시간 내지 6시간 체류할 수 있다. 고온 반응기(310)의 온도가 350℃ 미만일 경우, 효율적인 중축합반응 진행이 어렵고, 500℃ 보다 클 경우, 높은 온도에서 급속한 반응으로 불균일한 제품을 생성할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 체류 시간이 4시간 미만인 경우 충분한 중축합반응 진행이 어려워 제품 품질관리에 불리하고, 체류 시간이 6시간보다 길 경우, 적절한 연화점 및 톨루엔 불용분을 갖는 제품을 제조하기 어려운 문제점이 있다.In addition, the reactants accommodated in the high-
한편, 고온 반응기(310)의 후단에는 배출 수단이 구비되어 생성 물질을 외부로 배출할 수 있고 또한 내부 체류 시간을 조절할 수 있다. 상기 배출 수단은 제어부와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부가 상기 배출 수단의 개폐정도를 조절함으로써 생성 물질의 배출량을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 배출 수단은 슬라이딩 밸브 혹은 컨트롤 밸브일 수 있다.Meanwhile, a discharging means is provided at the rear end of the high-
또한, 도 1에 도시하지 않았으나, 고온 반응기(310) 내부에는 교반기가 구비되어 고온 반응기(310)의 내부에 수용된 물질을 고온조건에서 균일하게 교반할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1 , a stirrer is provided inside the high-
여기서 상기 교반기의 교반속도는 50rpm 내지 300rpm일 수 있고, 구체적으로 100rpm 내지 200rpm일 수 있다. 여기서, 교반속도가 50rpm미만이면, 내부 물질의 균일한 혼합이 이루어 지지 않아 고온 반응기(310) 내부의 온도 구배가 증가할 수 있다. 또한, 교반속도가 300rpm보다 클 경우, 고온 반응기(310) 내부의 생성 물질의 액면이 상승하여 고온 반응기(310)의 배출구를 통해 외부로 토출되는 문제점이 있다.Here, the stirring speed of the stirrer may be 50 rpm to 300 rpm, specifically 100 rpm to 200 rpm. Here, if the stirring speed is less than 50 rpm, uniform mixing of the internal materials may not be achieved, and thus the temperature gradient inside the high-
한편, 고온 반응기(310)의 교반기의 형태는 패들(paddle)형일 수 있고, 지름은 고온 반응기(310) 내경의 80% 내지 90%일 수 있고, 구체적으로 85% 정도 일 수 있다. 이때, 교반기의 선속도는 250m/s 내지 1500m/s일 수 있고, 구체적으로 500m/s 내지 1000m/s일 수 있다.Meanwhile, the shape of the stirrer of the high-
또한, 고온 반응기(310) 내에서 중축합반응이 진행하는 과정에서 생성될 수 있는 휘발성유기화합물(VOC) 등 저분자 가스상 탄화수소 물질들이 고온 반응기(310) 외부로 효율적으로 배출되도록 하기 위하여 고온 반응기(310)의 내부 압력은 0.090MPa 내지 0.110MPa 범위 일 수 있고, 보다 구체적으로 0.098MPa 내지 0.107MPa 범위 일 수 있다. 이는 고온 반응기(310)의 내부에 수용된 물질들의 반응과정에서 생성되는 저분자량 성분 및/또는 가스상 성분들의 잔류를 방지하기 위함이다.In addition, in order to efficiently discharge low-molecular gaseous hydrocarbon materials such as volatile organic compounds (VOCs) that may be generated during the polycondensation reaction in the high-
또한, 고온 반응기(310)의 내부에 산소 등 산화성 물질이 유입되어 중축합반응에 참여하는 것을 방지하고, 상기 휘발성유기화합물(VOC) 등 가스상 탄화수소 물질이 고온에서 산소와 혼합되어 급속한 반응에 의한 폭발 등 사고를 방지하기 위하여, 고온 반응기(310) 내부에 불활성 가스를 공급하여 불활성 분위기를 유지할 수 있다. 여기서, 주입되는 불활성 가스는 고순도의 질소가스 일 수 있고, 고온 반응기(310)의 내부를 불활성 분위기로 유지할 수 있다면 특히 한정되지 않는다. 이때, 고온 반응기(310)에 유입되는 상기 불활성 가스는, 별도의 공급장치를 통해 고순도의 질소가스를 전량 공급할 수 있고, 또는 후술 정제부(600)에서 오염물질이 제거된 불활성 가스가 순환 공급될 수 있으며, 수요에 따라, 고순도의 질소가스를 별도 추가 공급할 수 있다. 이는 고순도의 질소가스 공급량을 줄일 수 있어 운영비를 절감할 수 있어 전제 생산 비용을 줄이는데 유리하다. In addition, oxidizing substances such as oxygen are introduced into the high-
상기 불활성 가스는 후술 안정화조(320) 또는 후술 압출성형기(410)에도 공급될 수 있고, 제조 시스템 운전 과정에서 다양하게 적용될 수 있다.The inert gas may also be supplied to the
본 발명에서 반응부(300) 및 성형부(400)에서 발생하는 가스상 물질은 밀폐형 구조의 가스 이송설비를 통해서 후단으로 배출될 수 있다. 이와 같은 밀폐형 구조는 제조 시스템에서 발생되는 오염 물질이 외부에 배출되는 것을 방지하여 2차 환경오염방지에 유리하다.In the present invention, gaseous substances generated in the
고온 반응기(310)의 용량은 상기 예열부(200)의 상기 예열조 용량의 1/2 이하일 수 있고, 구체적으로 1/3 내지 1/2 일 수 있다. 이때, 고온 반응기(310)는 병렬로 연결된 제1 반응기(311) 및 제2 반응기(312)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 반응기(311)와 제2 반응기(312)는 상기 예열조에서 배출되는 용융 원료를 교대로 공급받을 수 있다. 즉, 상기 예열조에서 배출되는 고온의 용융 원료가 먼저 제1 반응조(311)에 공급되어, 제1 반응기(311) 내에서 중축합 반응을 하는 동안, 상기 예열조에서 용융 원료를 제2 반응기(312)에 공급할 수 있다. 여기서, 제1 반응기(311) 및 제2 반응기(312)는 설명의 편의를 위해 구분한 것이고, 제1 반응기(311)와 제2 반응기(312)는 동일할 수 있으며, 두개 이상 배치될 수 있다. 한편, 상기 고온 반응기(310)의 하부에는 리시버가 구비될 수 있다. 이는 전체 시스템의 안정적인 운전에 유리하다.The capacity of the high-
여기서, 고온 반응기(310) 내에서 용융 원료의 체류 시간은 상기 예열조 내에서 원료의 체류 시간의 두배 정도로 조절할 수 있다. 따라서, 하나의 예열조에 두개의 병렬로 위치하는 고온 반응기(310)를 대응되게 배치함으로써, 예열조(210)에서 생성되는 용융 원료를 연속적으로 제1 반응기(311) 또는 제2 반응기(312)에 공급할 수 있다. 이는 전체 시스템의 연속적인 생산에 유리하다. 도 1에서는 하나의 예열조와 두개의 고온 반응기(310)를 도시하였으나, 생산 규모 및 생산 운전 조건에 따라서 상기 예열조(210) 및 고온 반응기(310)의 개수 및 배치 방식을 변경할 수 있음은 자명하다.Here, the residence time of the molten raw material in the high-
또한, 도 1에 도시하지 않았으나, 고온 반응기(310)의 내부에는 레벨 센서가 구비될 수 있고, 상기 레벨 센서는 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 고온 반응기(310)의 내부에 수용되는 용융 원료가 소정의 높이에 도달하여, 상기 레벨 센서와 접촉할 경우, 상기 레벨 센서는 전기적 신호를 제어부에 송출한다. 상기 제어부는 전송받은 전기적 신호에 의해 후술 고온 액상펌프를 제어하여 물질 공급을 중단할 수 있다.Also, although not shown in FIG. 1 , a level sensor may be provided inside the high-
본 발명에서, 고온 반응기(310)의 후단에는 안정화조(320)가 배치될 수 있다. In the present invention, a
안정화조(320)는 고온 반응기(310)에서 생성된 생성물을 소정의 온도 조건에서 소정시간 안정화시킬 수 있다. 안정화조(320)는 고온 반응기(310)에서 생성된 고온의 생성물질이 여열에 의해 지속적으로 반응하는 것을 제어할 수 있다. 안정화조(320)는 내부 온도를 일정하게 유지시키기 위한 안정화조 가열기 및 안정화조 온도 조절기를 포함할 수 있다. 상기 안정화조 가열기와 안정화조 온도 조절기의 작동에 의해 안정화조(320)의 내부 온도를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 여기서, 안정화조(320)의 내부 온도는 300℃ 내지 400℃ 범위일 수 있다. 안정화조(320)의 내부 온도가 300℃보다 낮을 경우, 내부 물질의 고형화 현상이 발생하는 문제점이 있고, 내부 온도가 400℃보다 높을 경우, 추가적인 반응이 진행되어 제품 품질 및 제품 생산량이 저하되는 문제점이 있다.The
안정화조(320)에서 안정화된 액상 물질 즉 생성된 액상 코팅재는 후술 성형부(400)에 공급되고, 생성된 가스와 타르는 안정화조(320)의 상부에 구비된 배출구를 통해 후술 타르조(500)에 공급된다.The liquid material stabilized in the
그 다음, 성형부(400)에 관해서 설명한다.Next, the
본 발명에서, 성형부(400)는 압출성형기(410)와 분쇄기(420)를 포함할 수 있다.In the present invention, the
압출성형기(410)는 안정화조(320)의 후단에 위치할 수 있다. 여기서, 압출성형기(410)는 압출성형기 온도 조절기 및 속도 조절기를 포함할 수 있다.The
상기 안정화조(320)의 액상 코팅재 배출구에는 액상 코팅재 이송부가 연결되어 안정화조(320)에서 생산된 액상 코팅재를 후단 압출성형기에 공급할 수 있다. 또한, 상기 온도 조절기는 상기 액상 코팅재 이송부에 위치하여, 상기 안정화조(320)에서 배출되는 액상 코팅재를 반고상 코팅재로 냉각하여 압출성형기(410)에 공급할 수 있다. 여기서, 상기 온도 조절기는 수냉 자켓의 형식으로 구성될 수 있다. 상기 수냉 자켓은 압출 성형기(410)의 압출부의 외부에 위치할 수 있다.A liquid coating material transfer unit is connected to the liquid coating material discharge port of the
상기 반고상 코팅재는 압출성형기(410)에서 펠릿 코팅재로 성형된다. 상기 펠릿 코팅재의 지름은 2mm 내지 4mm일 수 있고, 구체적으로 2.5mm 내지 3.5mm 일 수 있으며, 보다 구체적으로 3mm일 수 있다. 또한, 상기 펠릿 코팅재의 길이는 4mm 내지 6mm일 수 있고, 구체적으로 4.5mm 내지 5.5mm일 수 있으며, 보다 구체적으로 5mm일 수 있다. 한편 압출성형기(410)에 구비된 상기 속도 조절기는 펠릿 코팅재의 생산 속도를 조절할 수 있다.The semi-solid coating material is molded into a pellet coating material in an
압출성형기(410)의 후단에는 분쇄기(420)가 위치할 수 있다. 분쇄기(420)는 상기 압출성형기(410)에서 생산된 팰릿 코팅재를 분쇄하여 분말 코팅재를 생산할 수 있다. 상기 분말 코팅재는 평균 입경 D(50)이 0.5㎛ 내지 6㎛일 수 있고, 구체적으로 1㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 여기서 분쇄기(420)는 핀밀 분쇄기(421)와 제트밀 분쇄기(422)를 조합하여 사용할 있고, 상기 펠릿 코팅재를 이용하여 상기 분말 코팅재를 안정적으로 생산할 수 있다면, 특히 한정되지 않는다.The
다음은, 타르조(500)에 관해서 설명한다.Next, the
타르조(500)는 에열조, 고온 반응기(310) 및 안정화조(320)에서 배출되는 배출 가스와 타르를 통과시키면서 타르를 포집할 수 있다. 본 발명에서, 타르조(500)는 원통형으로 구성될 수 있고, 용량은 1000L 내지 5000L일 수 있고, 구체적으로 3000L 일 수 있으나, 본 발명에 따른 제조 시스템의 규모 및 구성 설비의 배치 방식에 따라 타르조(500)의 용량 크기를 변화시킬 수 있음은 자명하다.The
이어서, 정제부(600)에 관해서 설명한다.Next, the
본 발명에서 정제부(600)는 집진기(610) 및 흡착탑(620)을 포함할 수 있다. 정제부(600)는 상기 타르조(500)에서 배출되는 배출가스를 통과시키면서 정제 및 탈취할 수 있다. 여기서, 집진기(610)는 건식 정전기식 집진기일 수 있고, 가스 처리용량이 10m3 이상일 수 있다. 상기 분쇄기(420)에서 배출되는 배출가스는 집진기(610)를 통과하면서, 배출가스 내의 입자물질 및/또는 오염물질을 제거할 수 있다. 집진기(610)의 후단에는 흡착탑(620)이 위치하여, 집진기(610)에서 배출되는 가스 내 악취를 제거할 수 있다. 여기서, 흡착탑(620)에는 활성탄 등 흡착제를 충진할 수 있고, 흡착탑(620)의 용량은 3m3 이상일 수 있다.In the present invention, the
흡착탑(520)에서 배출되는 정제된 가스는 고온 반응기(310), 안정화조(320) 또는 압출성형기(410)에 공급되어, 불활성 분위기 유지에 사용될 수 있다.The purified gas discharged from the adsorption tower 520 is supplied to the high-
도 2는 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법 개요도이다.2 is a schematic diagram of a method for manufacturing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery according to the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법은 원료 피치 공급단계(S100); 용융단계(S200); 반응단계(S300); 안정화단계(S400); 성형단계(S500); 및 분쇄단계(S600);를 포함할 수 있다.Referring to Figure 2, the manufacturing method of the electrode dry coating material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention is a raw material pitch supply step (S100); melting step (S200); Reaction step (S300); stabilization step (S400); molding step (S500); And crushing step (S600); may include.
본 발명에서 원료 피치는 석유계 피치(Petroleum Pitch), 석탄계 피치(Coal Tar Pitch) 및 코크스 오일(Cokes oil)중 어느 하나를 포함할 수 있고, 석유계 피치 또는 석탄계 피치 일 수 있다. 이때 원료 피치는 연화점이 100℃ 내지 150℃일 수 있고, 상세하게는 105℃ 내지 125℃일 수 있으며; 톨루엔 불용분 함량이 2%이하고, 상세하게는 1% 이하이며; 탄화수율이 45~55%이며; H/C원자비가 0.6 내지 1.0이고, 상세하게는 0.7~1.0이며; 총 방향족 비율(Total aromatic proportion)이 45% 내지 60%이고, 상세하게는 50% 내지 55%이며; 유황성분 함량이 0.5%이하이고, 상세하게는 0.3% 이하일 수 있다. 상기와 같은 특성의 피치를 본 발명의 원료로 사용함으로써, 후단 공정에서 운전조건 제어가 용이하여, 전체 생산성을 향상시키는데 유리하다.In the present invention, the raw pitch may include any one of petroleum pitch, coal tar pitch, and coke oil, and may be petroleum pitch or coal pitch. At this time, the raw material pitch may have a softening point of 100 ° C to 150 ° C, specifically 105 ° C to 125 ° C; the toluene insoluble content is 2% or less, specifically 1% or less; The carbonization yield is 45 to 55%; H/C atomic ratio is 0.6 to 1.0, specifically 0.7 to 1.0; Total aromatic proportion is 45% to 60%, specifically 50% to 55%; The sulfur component content may be 0.5% or less, and specifically 0.3% or less. By using the pitch having the above characteristics as a raw material of the present invention, it is easy to control operating conditions in the subsequent process, which is advantageous in improving overall productivity.
피치 용융단계(S200)에서는, 소정의 온도 조건에서 원료 피치를 예열조에서 용융시켜 용융 피치를 제조한다. 여기서 상기 온도는 300℃ 이하일 수 있고, 250℃ 이하일 수 있다. 이때, 300℃보다 높을 경우에는 안정적인 용융상태에서 장시간 동일한 점도를 유지하기 어려운 문제가 있다. 여기서 상기 온도까지 가열하기 위한 승온 속도는 1℃/min 내지 20℃/min 일 수 있고, 상세하게는 5℃/min 내지 15℃/min 일 수 있다. 승온 속도가 20℃/min보다 큰 경우 온도제어가 어렵고, 추가적인 부반응이 발생할 수 있다. 승온 속도가 1℃/min 미만이면, 승온 시간이 길어져서, 전체 제품 생산 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In the pitch melting step (S200), the pitch raw material is melted in a preheating tank under a predetermined temperature condition to prepare a molten pitch. Here, the temperature may be 300°C or less, and may be 250°C or less. At this time, if it is higher than 300 ℃, there is a problem that it is difficult to maintain the same viscosity for a long time in a stable molten state. Here, the heating rate for heating to the above temperature may be 1 °C/min to 20 °C/min, and in detail, 5 °C/min to 15 °C/min. When the temperature increase rate is greater than 20 °C/min, temperature control is difficult and additional side reactions may occur. If the temperature increase rate is less than 1 ° C./min, the temperature increase time becomes long, and there is a problem in that the production efficiency of the entire product is lowered.
또한, 상기 온도 범위에서 용융 피치를 교반기로 교반하면서, 2시간 이내로 유지할 수 있다. 이는, 원료 물질을 충분하게 용융시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용융 물질을 후술 반응단계(S300)로 안정적이고 연속적으로 공급하는데 유리하다.In addition, while stirring the molten pitch with a stirrer in the above temperature range, it can be maintained within 2 hours. This is advantageous not only for sufficiently melting the raw material, but also for stably and continuously supplying the molten material to the reaction step (S300) described later.
이때, 상기 교반기의 교반속도는 50rpm 내지 300rpm일 수 있고, 구체적으로 100rpm 내지 200rpm일 수 있다. 한편, 생산된 용융 피치의 점도는 1,000cp 이하로 유지되도록 한다. 이는 용융 피치를 액상펌프를 이용하여 후단 공정으로 원활하게 이송하여, 전체 생산 효율을 향상시키는데 유리하다. 또한, 상기 예열조에 투입된 원료 피치 대비 생성된 용융 피치의 중량 변화는 5% 이내로 유지시킬 수 있다. 상기 중량 변화가 5%보다 클 경우, 후단 공정에서 생산되는 제품의 품질 및 생산량에 영향을 주는 문제점이 있다.At this time, the stirring speed of the stirrer may be 50 rpm to 300 rpm, specifically 100 rpm to 200 rpm. On the other hand, the viscosity of the produced molten pitch is maintained at 1,000 cp or less. This is advantageous in improving the overall production efficiency by smoothly transferring the molten pitch to the subsequent process using the liquid pump. In addition, the change in weight of the molten pitch produced compared to the pitch of the raw material introduced into the preheating tank may be maintained within 5%. When the weight change is greater than 5%, there is a problem that affects the quality and yield of products produced in the subsequent process.
용융 피치 반응단계(S300)에서는, 500℃ 이하의 온도에서 용융 피치를 반응시켜 액상 코팅재를 생산할 수 있다. 여기서, 승온 속도는 0.5℃/min 내지 5℃/min 이하 일 수 있고, 구체적으로 0.5℃/min 내지 2℃/min 범위일 수 있으며, 보다 구체적으로 1℃/min일 수 있다. 상기 승온 속도 범위일 때 안정적인 중축합반응이 진행되어 고품질의 제품을 효율적으로 생산할 수 있다. 승온 속도가 1℃/min 미만일 경우 승온 시간이 길어져 전체 생산성이 낮아지는 문제점이 있고, 승온 속도가 5℃/min보다 높을 경우, 과열이 발생하여 생산되는 제품의 품질 저하 또는 생산량이 저감되는 문제점이 있다.In the molten pitch reaction step (S300), a liquid coating material may be produced by reacting the molten pitch at a temperature of 500 ° C or less. Here, the heating rate may be 0.5 °C/min to 5 °C/min or less, specifically 0.5 °C/min to 2 °C/min, and more specifically 1 °C/min. A stable polycondensation reaction proceeds when the temperature is raised within the above range, so that high-quality products can be efficiently produced. If the heating rate is less than 1 ℃ / min, there is a problem that the temperature raising time is long and the overall productivity is lowered, and if the heating rate is higher than 5 ℃ / min, there is a problem that the quality of the product is reduced or the production volume is reduced due to overheating. there is.
용융 피치 반응단계(S300)에서, 상기 500℃ 이하의 온도 조건에서 2시간 내지 4시간동안 유지할 수 있고, 구체적으로 2.5시간 내지 3.5시간동안 유지할 수 있다. 이때, 상기 승온 속도에 의해 500℃이하로 승온 될 때 까지의 승온 시간을 포함하여 6시간 이내에 상기 용융 피치를 반응시킬 수 있다. 상기 6시간보다 긴 시간 반응할 경우, 제조된 전극용 건식 코팅제의 연화점 및 톨루엔 불용분 함량이 품질 기준범위를 벗어나는 문제점이 발생할 수 있다.In the molten pitch reaction step (S300), it may be maintained for 2 hours to 4 hours at the temperature condition of 500 ° C. or less, and specifically, it may be maintained for 2.5 hours to 3.5 hours. At this time, the molten pitch can be reacted within 6 hours, including the temperature increase time until the temperature is raised to 500 ° C. or less by the temperature increase rate. When the reaction time is longer than 6 hours, the softening point and toluene insoluble content of the dry coating agent for electrodes may be out of the quality standard range.
용융 피치 반응단계(S300)에서, 용융 피치의 반응 압력은 0.090MPa 내지 0.110MPa 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 0.098MPa 내지 0.107MPa 범위 일 수 있다. 이때, 반응 교반속도는 50rpm 내지 300rpm일 수 있고, 상세하게는 100rpm 내지 200rpm일 수 있다. 또한, 상기 교반 선속도는 교반기의 선속도는 250m/s 내지 1500m/s일 수 있고, 구체적으로 500m/s 내지 1000m/s일 수 있다. 한편, 불활성 가스를 주입하여 반응기 내부를 불활성 분위기로 만들 수 있다.In the melt pitch reaction step (S300), the reaction pressure of the melt pitch may be in the range of 0.090 MPa to 0.110 MPa, and more specifically may be in the range of 0.098 MPa to 0.107 MPa. At this time, the reaction stirring speed may be 50 rpm to 300 rpm, and in detail, may be 100 rpm to 200 rpm. In addition, the linear speed of the agitator may be 250 m/s to 1500 m/s, specifically 500 m/s to 1000 m/s. Meanwhile, the inside of the reactor may be made into an inert atmosphere by injecting an inert gas.
생성물 안정화단계(S400)에서는, 상기 반응단계(S300)에서 제조되는 액상 코팅재를 소정의 온도에 안정화시킬 수 있다. 여기서 안정화조 온도는 250℃ 내지 350℃ 범위일 수 있다 또한, 상기 안정화 온도에서 1시간 내지 3시간 유지할 수 있고, 구체적으로 2시간 정도 유지할 수 있다. In the product stabilization step (S400), the liquid coating material prepared in the reaction step (S300) may be stabilized at a predetermined temperature. Here, the temperature of the stabilization bath may be in the range of 250° C. to 350° C. In addition, the stabilization temperature may be maintained for 1 hour to 3 hours, and specifically, may be maintained for about 2 hours.
생성물 성형단계(S500)에서는, 상기 안정화단계(S400)에서 공급되는 액상 코팅재를 압출 성형하여 펠릿 코팅재를 생산할 수 있다. 또한 온도 조절기를 구비하여, 상기 액상 코팅재는 상기 생성물 안정화단계(S400)에서 생성물 성형단계(S500)로 이송된 후, 성형기의 압출부에서 냉각되도록 한다. 한편, 속도 조절기를 구비하여 액상 코팅재의 냉각 속도 및 이송 속도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 펠릿 코팅재의 지름은 2mm 내지 4mm일 수 있고, 구체적으로 2.5mm 내지 3.5mm 일 수 있으며, 보다 구체적으로 3mm일 수 있다. 또한, 상기 펠릿 코팅재의 길이는 4mm 내지 6mm일 수 있고, 구체적으로 4.5mm 내지 5.5mm일 수 있으며, 보다 구체적으로 5mm일 수 있다.In the product molding step (S500), a pellet coating material may be produced by extruding the liquid coating material supplied in the stabilization step (S400). In addition, a temperature controller is provided so that the liquid coating material is transferred from the product stabilization step (S400) to the product molding step (S500) and then cooled in the extruder of the molding machine. On the other hand, it is possible to adjust the cooling rate and transfer rate of the liquid coating material by providing a speed controller. Here, the diameter of the pellet coating material may be 2mm to 4mm, may be specifically 2.5mm to 3.5mm, may be more specifically 3mm. In addition, the length of the pellet coating material may be 4mm to 6mm, may be specifically 4.5mm to 5.5mm, more specifically may be 5mm.
분쇄단계(S600)에서 상기 펠릿 코팅재를 분쇄한다. 핀밀 분쇄기와 제트밀 분쇄기를 조합하여 사용할 있고, 상기 펠릿 코팅제를 분쇄하여 분말 코팅재를 생산할 수 있다. 상기 분말 코팅재는 평균 입경 D(50)이 0.5㎛ 내지 5㎛일 수 있고, 구체적으로 1㎛ 내지 4㎛일 수 있으며, 보다 구체적으로 1㎛ 내지 3㎛일 수 있다. 여기서, 분말 코팅재의 평균 입경D(50)이 6㎛보다 크면, 리튬 이차전지용 전극에 코팅층 형성 시 불균일하게 코팅되는 문제점이 있고, 0.5㎛보다 작으면, 분쇄하는데 장시간이 소요될 뿐만 아니라, 생산비용이 증가되는 문제점이 있다. 여기에서 분쇄장치의 구성은 핀밀과 제트밀로 한정하지 않으며, 분망의 입경을 만족시킬 수 있는 구성이라면 특별히 제한하지 않는다.In the pulverization step (S600), the pellet coating material is pulverized. A combination of a pin mill mill and a jet mill mill may be used, and a powder coating material may be produced by pulverizing the pellet coating agent. The powder coating material may have an average particle diameter D (50) of 0.5 μm to 5 μm, specifically 1 μm to 4 μm, and more specifically 1 μm to 3 μm. Here, if the average particle diameter D (50) of the powder coating material is larger than 6 μm, there is a problem of non-uniform coating when forming a coating layer on the electrode for a lithium secondary battery, and if it is smaller than 0.5 μm, it takes a long time to pulverize and increases production cost. There are increasing problems. Here, the configuration of the crushing device is not limited to a pin mill and a jet mill, and is not particularly limited as long as it can satisfy the particle diameter of the powder.
본 발명에서 제조되는 최종 제품인 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 연화점은 230℃ 내지 280℃ 범위 일수 있고, 구체적으로 240℃ 내지 260℃ 범위 일 수 있다. 또한, 톨루엔 불용분 함량은 45% 내지 55% 범위일 수 있고, 구체적으로 40% 내지 50% 범위일 수 있다. 여기서, 톨루엔 불용분 함량은 용매에 대한 불용분 함량 중 톨루엔에 용해되지 않는 특정범위의 성분을 지칭한다. 톨루엔 불용분 함량은 건식코팅재의 특성 유무를 결정하는 인자로서, 톨루엔 불용분 성분은 접착력이 있으며 열처리과정에서 반응하여 고형 탄소로 전환되는 효율이 높은 성분이다. 따라서, 건식코팅재로서 사용하기 위해서는 톨루엔 불용분의 적절한 함량이 요구되는데, 함량이 지나치게 적은 경우에는 코팅 층이 탄화과정에서 잔탄율이 낮아 효과적인 표면코팅 층을 얻지 못하게 되며, 지나치게 많으면 코팅 후의 탄화과정에서 용융을 하지 못하게 됨으로 코팅 층에 결함이 많이 생기게 된다. The softening point of the electrode dry coating material for a lithium secondary battery, which is the final product manufactured in the present invention, may range from 230 °C to 280 °C, specifically from 240 °C to 260 °C. In addition, the toluene insoluble content may be in the range of 45% to 55%, specifically 40% to 50%. Here, the toluene insoluble content refers to a specific range of components that are not soluble in toluene among the solvent insoluble content. The toluene insoluble content is a factor determining the presence or absence of the characteristics of the dry coating material. The toluene insoluble component has adhesive strength and is a highly efficient component that is converted into solid carbon by reacting during the heat treatment process. Therefore, in order to use it as a dry coating material, an appropriate amount of toluene insoluble content is required. If the content is too small, the coating layer has a low residual carbon ratio during the carbonization process, making it impossible to obtain an effective surface coating layer. Since melting is not possible, many defects are generated in the coating layer.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 이에 따른 실험예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention and experimental examples according thereto will be described. However, the following example is only a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the following example.
실시예 1Example 1
본 발명에서, 전극 건식코팅재는 석유계 피치 또는/및 석탄계 피치로부터 제조된다.In the present invention, the electrode dry coating material is prepared from petroleum-based pitch or/and coal-based pitch.
본 발명에서 연화점이 118℃이고, H/C 비가 0.98인 피치를 원료로 하여 SUS제 연속식 1단계 반응기에 투입한 후, 1단계 반응기를 250℃까지 승온하여, 5시간 동안 유지하였다. 열처리 과정에서는 반응기 내부가 균일한 가열이 이루어질 수 있도록 50rpm의 속도로 교반을 실시하였으며, 불활성 분위기가 유지되도록 질소기체를 공급하였다. 반응과정에서 발생하는 기체 성분의 잔류를 방지하기 위하여 내부 압력을 0.098MPa의 상태를 유지하였다. 1단계 반응기에서 예열 완료되어 용융된 피치는 2단계 고온 반응기에 이송되고, 2단계 반응기는 350℃까지 승온되어, 4시간 동안 반응한다. 상기 생성물은 후단 안정화조에 이송되어 350℃ 온도 조건에서 2시간 동안 안정단계를 거쳐 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재가 제조된다. 여기서 전극 건식코팅재는 바람직하게 음극 건식코팅재일 수 있다.In the present invention, pitch having a softening point of 118 ° C and an H / C ratio of 0.98 was introduced into a continuous first-stage reactor made of SUS as a raw material, and then the temperature of the first-stage reactor was raised to 250 ° C and maintained for 5 hours. In the heat treatment process, stirring was performed at a speed of 50 rpm so that the inside of the reactor could be uniformly heated, and nitrogen gas was supplied to maintain an inert atmosphere. The internal pressure was maintained at 0.098 MPa in order to prevent the residual of gas components generated in the reaction process. The preheated and molten pitch in the first-stage reactor is transferred to the second-stage high-temperature reactor, and the temperature of the second-stage reactor is raised to 350° C. and reacted for 4 hours. The product is transferred to a post stabilization tank and subjected to a stabilization step at 350° C. for 2 hours to prepare a dry coating material for an electrode for a lithium secondary battery. Here, the dry coating material for the electrode may be preferably a dry coating material for the negative electrode.
이때, 제조수율은 75%이다. 상기 제조수율은 투입 용융 원료 중량에 대해 얻어진 반응물의 중량비로 환산된 값이며, 반응조건이 달라짐에 따라 제조수율 및 제품의 특성이 달라지게 될 수 있다. 상기 투입 용융원료는 고상의 원료 피치를 예열하여 생성되는 액상의 용융 피치를 의미하고, 제조 수율은 상기 액상의 용융 피치의 투입량(A)과 고온 반응 후 안정화단계에서 배출되는 액상 코팅재의 중량(B)의 비, 즉 (B/A)*100으로 계산된다.At this time, the manufacturing yield is 75%. The production yield is a value converted by the weight ratio of the reactants obtained with respect to the weight of the input molten raw material, and as the reaction conditions change, the production yield and product characteristics may vary. The input molten raw material means liquid molten pitch produced by preheating solid raw material pitch, and the production yield is the input amount of the liquid molten pitch (A) and the weight of the liquid coating material discharged from the stabilization step after the high temperature reaction (B ), that is, (B/A)*100.
실시예 2 내지 4Examples 2 to 4
하기 표 1에 나타낸 운전 조건에 따라, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지용 전극 코팅재를 제조하였다.An electrode coating material for a lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 according to the operating conditions shown in Table 1 below.
비교예 1 내지 3Comparative Examples 1 to 3
연화점이 115℃이고, H/C 비가 0.57인 피치를 원료로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.It is the same as in Example 1 except that pitch having a softening point of 115° C. and an H/C ratio of 0.57 was used as a raw material.
실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 내에서 비교예 3에서 사용되는 피치 원료 특성 및 각 반응 단계에서의 운전조건은 아래 [표 1]에 나타내었다.Examples 1 to 4, the pitch raw material properties used in Comparative Example 3 in Example 1 and the operating conditions in each reaction step are shown in [Table 1] below.
(℃)softening point
(℃)
시간
(h)Preheat
hour
(h)
속도
(rpm)stirring
speed
(rpm)
온도
(℃)reaction
temperature
(℃)
시간(h)reaction
time (h)
속도
(rpm)stirring
speed
(rpm)
온도
(℃)stabilization
temperature
(℃)
시간
(h)stabilization
hour
(h)
실험예Experimental example 1 - 용융 피치의 점도 분석 1 - Viscosity analysis of molten pitch
실시예 1 내지 4에서 예열단계 완료 후 생성된 용융 피치를 점도측정기를 이용하여 점도를 분석하였다. The viscosity of the molten pitch produced after completion of the preheating step in Examples 1 to 4 was analyzed using a viscometer.
점도 분석 결과는 아래 [표 2]에 나타 내었다.The viscosity analysis results are shown in [Table 2] below.
[표 2]에서 나타난 바와 같이, 예열온도가 증가하면 용융 피치의 점도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 예열온도가 250℃ 이상이고, 예열 시간이 2 시간일 때, 본 발명의 요구에 부합되는 점도가 1000cP 이하인 용융 피치를 생산할 수 있음을 확인하였다.As shown in [Table 2], it can be seen that the viscosity of the molten pitch decreases as the preheating temperature increases. It was confirmed that when the preheating temperature is 250 ° C. or more and the preheating time is 2 hours, a melted pitch having a viscosity of 1000 cP or less that meets the requirements of the present invention can be produced.
실험예 2 - 코팅재 톨루엔 불용분 함량 분석Experimental Example 2 - Analysis of toluene insoluble content of coating material
실시예 1 내지 12 및 비교예 1에서 제조된 코팅재의 톨루엔 불용분 함량(TI%)을 분석하였다. TI%는 Soxhlet 측정법을 이용하여 분석하였다.The toluene insoluble content (TI%) of the coating materials prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 was analyzed. TI% was analyzed using the Soxhlet measurement method.
TI% 분석 결과는 아래 [표 3]에 나타내었다.TI% analysis results are shown in [Table 3] below.
실험예 3 - 코팅재 연화점 분석Experimental Example 3 - Analysis of softening point of coating material
실시예 1 내지 12 및 비교예 1에서 제조되 코팅재의 연화점을 분석하였다.The softening points of the coating materials prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 were analyzed.
연화점 분석은 melting point system MP-70(Mettler사)을 사용하여 측정하였다.Softening point analysis was measured using a melting point system MP-70 (Mettler Co.).
연화점 분석 결과는 아래 [표 3]에 나타내었다.The softening point analysis results are shown in [Table 3] below.
상기 [표 3]에서 나타난 바와 같이, 반응 온도가 높을수록 제조된 코팅재의 TI%와 연화점은 상승하는 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 3], it can be seen that the higher the reaction temperature, the higher the TI% and softening point of the prepared coating material.
실험예 4 - 표면 특성 분석Experimental Example 4 - Analysis of Surface Characteristics
(음극재)(cathode material)
무 코팅 음극재 표면 분석Surface analysis of uncoated anode materials
표면에 코팅재 코팅되지 않은 음극재의 주사전자현미경(SEM) 분석 결과는 도 3에 나타내었다.A scanning electron microscope (SEM) analysis result of the negative electrode material without a coating material on the surface is shown in FIG. 3 .
(건식코팅재를 코팅한 음극재)(Cathode material coated with dry coating material)
본 발명에 따른 평균 입경 D(50)이 6㎛인 건식코팅재를 코팅한 음극재, 평균 입경 D(50)이 3㎛인 건식코팅재를 코팅한 음극재의 주사전자현미경(SEM) 분석 결과는 도 4a 및 4b에 나타내었다.The scanning electron microscope (SEM) analysis results of the negative electrode material coated with the dry coating material having an average particle diameter D (50) of 6 μm and the negative electrode material coated with a dry coating material having an average particle diameter D (50) of 3 μm according to the present invention are shown in FIG. 4A and 4b.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참고하면, 코팅재가 코팅되지 않은 무코팅재 음극재는 표면이 불규칙적으로 거친 형상을 확인할 수 있다. 평균 입경 D(50)이 6㎛인 건식코팅재를 코팅한 음극재는 표면이 상기 무코팅재 음극재 대비 표면이 상대적으로 매끄러운 입자들과 판상형태의 입자들이 혼합되는 구성을 확인할 수 있다. 또한, 평균 입경 D(50)이 3㎛인 건식코팅재를 코팅한 음극재는 대부분이 표면이 매끄러운 형상의 입자들이 혼합된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 3 , 4A and 4B , it can be seen that the surface of the non-coated negative electrode material, which is not coated with the coating material, has an irregularly rough surface. It can be seen that the negative electrode material coated with the dry coating material having an average particle diameter D (50) of 6 μm has a mixture of particles with a relatively smooth surface and plate-shaped particles compared to the non-coated negative electrode material. In addition, it can be seen that most of the negative electrode material coated with the dry coating material having an average particle diameter D (50) of 3 μm is a mixture of particles having a smooth surface.
실험예 5 - 이차전지 충방전 특성 테스트Experimental Example 5 - Secondary Battery Charge/Discharge Characteristics Test
본 발명에 따른 건식코팅재를 코팅한 음극재를 이용하여 이차전지를 제조한 후 충방전 특성을 평가하였다.After manufacturing a secondary battery using the negative electrode material coated with the dry coating material according to the present invention, the charge and discharge characteristics were evaluated.
충방전 특성 테스트 결과는 [표 4]에 나타내었고, [표 4]에서 참고예는 무코팅 음극재를 적용한 이차전지의 경우이다.The charge/discharge characteristic test results are shown in [Table 4], and the reference example in [Table 4] is the case of a secondary battery to which an uncoated negative electrode material is applied.
(mAh/g) 1st cycle
(mAh/g)
상기 [표 4]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 건식코팅재를 적용한 이차전지의 경우 무코팅 음극재를 적용한 이차전지 대비 방전 용량이 약 6% 증가하였고, 비교예 2에 따른 코팅재를 적용한 이차전지 대비 약 3% 증가한 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 2에 따라 제조된 건식코팅재를 적용한 이차전지의 초기효율은 95%로, 무코팅 음극재를 적용한 이차전지 및 비교예 2에 다른 코팅재를 적용한 이차전지의 초기효율 대비 증가한 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 4], in the case of the secondary battery to which the dry coating material manufactured according to Example 2 of the present invention was applied, the discharge capacity increased by about 6% compared to the secondary battery to which the non-coated negative electrode material was applied, and in Comparative Example 2 It can be confirmed that the secondary battery with the coating material according to the application increased by about 3%. In addition, the initial efficiency of the secondary battery to which the dry coating material manufactured according to Example 2 was applied was 95%, and it could be confirmed that the initial efficiency of the secondary battery to which the non-coated negative electrode material was applied and the secondary battery to which a different coating material was applied to Comparative Example 2 increased compared to the initial efficiency. there is.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 수행될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented in a variety of different forms, and those skilled in the art to which the present invention pertains may take other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
Claims (15)
The softening point is in the range of 230 ~ 280 ℃, toluene insoluble content is in the range of 45 ~ 55%, electrode dry coating material for a lithium secondary battery.
상기 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 평균 입경D(50)은 0.5㎛ 내지 3㎛ 범위인 것인, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재.
According to claim 1,
The average particle diameter D (50) of the electrode dry coating material for a lithium secondary battery is in the range of 0.5 μm to 3 μm, the electrode dry coating material for a lithium secondary battery.
상기 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 탄화수율은 65~75% 범위인 것인, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재.
According to claim 1,
The carbonization yield of the electrode dry coating material for a lithium secondary battery is in the range of 65 to 75%, the electrode dry coating material for a lithium secondary battery.
상기 원료 피치를 점도가 1000cp 이하인 용융 피치로 전환시키는 예열부;
상기 용융 피치를 액상 코팅재로 전환시키는 반응부;
상기 액상 코팅재를 분말상태의 코팅재로 성형부;
상기 반응부에서 생성되는 타르를 분리하는 타르조; 및
상기 반응부 및/또는 성형부에서 생성되는 가스 내 오염물질을 제거하는 정제부;를 포함하고,
상기 반응부는 상기 용융 피치를 중축합 반응시키는 고온 반응기와 상기 고온 반응기에서 생성된 생성물질을 안정화시키는 안정화조를 포함하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
A raw material supply unit for continuously supplying raw material pitch;
A pre-heating unit for converting the raw material pitch into a molten pitch having a viscosity of 1000 cp or less;
a reaction unit for converting the molten pitch into a liquid coating material;
a molding unit to convert the liquid coating material into a powder coating material;
Tar Joe for separating the tar generated in the reaction unit; and
A purification unit for removing contaminants from the gas generated in the reaction unit and/or the molding unit;
The reaction unit includes a high-temperature reactor for polycondensation of the molten pitch and a stabilization tank for stabilizing the product produced in the high-temperature reactor.
상기 반응부는 병렬로 배치되는 두개 이상의 고온 반응기를 포함하고,
상기 고온 반응기들은 상기 예열조에서 생성된 용융 피치를 교대로 공급받아 연속운전을 하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 4,
The reaction unit includes two or more high-temperature reactors arranged in parallel,
The high-temperature reactors are alternately supplied with the molten pitch generated in the preheating tank and continuously operate the electrode dry coating material manufacturing system for a lithium secondary battery.
상기 예열부와 상기 병렬로 배치되는 두개 이상의 고온 반응기 사이에 고온 액상펌프가 위치하고,
상기 고온 액상펌프는 가열장치를 구비하여 공급되는 용융 피치의 온도를 유지하며,
상기 고온 액상펌프는 상기 예열부에서 생성된 용융 피치를 상기 두개 이상의 고온 반응기에 교대로 공급하여 연속운전을 하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 5,
A high-temperature liquid pump is located between the preheating unit and the two or more high-temperature reactors disposed in parallel,
The high-temperature liquid pump is equipped with a heating device to maintain the temperature of the molten pitch supplied,
The high-temperature liquid pump alternately supplies the molten pitch generated in the preheating unit to the two or more high-temperature reactors for continuous operation.
상기 정제부는,
상기 가스가 순차적으로 통과하는 집진기와 흡착탑을 포함하고,
상기 흡착탑을 통과하여 정제된 정제가스를 상기 고온 반응기에 공급하여, 상기 고온 반응기와 상기 안정화조의 내부를 불활성 분위기로 유지하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 4,
The purification unit,
Including a dust collector and an adsorption tower through which the gas sequentially passes,
An electrode dry coating material manufacturing system for a lithium secondary battery that supplies purified gas purified through the adsorption tower to the high-temperature reactor to maintain the inside of the high-temperature reactor and the stabilization tank in an inert atmosphere.
상기 예열부는 상기 원료 피치를 내부에 수용하여 용융시키는 예열조; 및
상기 예열조의 내부를 가열하는 가열기와 온도 제어기;를 포함하고,
상기 예열조에 인가되는 고전압이 상기 가열기 및 온도 제어기에 전달되지 않게 차폐하는 고전압 트랜스포머를 포함하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 4,
The pre-heating unit includes a pre-heating tank for receiving and melting the raw material pitch therein; and
Including; a heater and a temperature controller for heating the inside of the preheating tank,
An electrode dry coating material manufacturing system for a lithium secondary battery comprising a high voltage transformer that shields the high voltage applied to the preheating tank from being transmitted to the heater and the temperature controller.
상기 원료 공급부는,
피치 원료를 수납하는 원료 수납조; 및
상기 원료 수납조의 하부에 연결되는 원료 이송장치;를 포함하고,
상기 원료 이송장치는 진공 이송장치이며,
상기 진공 이송장치는 제어부에 의해 원료 피치의 공급량을 조절하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 4,
The raw material supply unit,
A raw material storage tank for accommodating pitch raw materials; and
Including; raw material transfer device connected to the lower part of the raw material storage tank,
The raw material conveying device is a vacuum conveying device,
The vacuum transfer device is a lithium secondary battery electrode dry coating material manufacturing system for adjusting the supply amount of the raw material pitch by the control unit.
상기 성형부는 순차적으로 배치되는 압출성형기 및 분쇄기를 포함하고,
상기 압출성형기와 상기 안정화조 사이에는 액상 코팅재 이송부가 위치하며,
상기 액상 코팅재 이송부에는 온도 조절기가 구비되어 상기 액상 코팅재를 냉각시키는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재 제조시스템.
According to claim 4,
The molding unit includes an extruder and a grinder sequentially disposed,
Between the extruder and the stabilization tank, a liquid coating material conveying unit is located,
The electrode dry coating material manufacturing system for a lithium secondary battery is provided with a temperature controller in the liquid coating material transfer unit to cool the liquid coating material.
상기 원료 피치를 용융 피치로 용융시키는 단계;
상기 용융 피치를 중축합 반응시키는 단계;
상기 중축합반응에서 생성되는 생성물질을 안정화시켜 액상 코팅재를 수득하는 단계;
상기 액상 코팅재를 펠렛 코팅재로 압출 성형하는 단계; 및
상기 펠렛 코팅재를 분말 코팅재로 분쇄하는 단계;를 포함하고,
상기 분말 코팅재는 연화점이 220~280℃ 범위이고, 톨루엔 불용분 함량은 35~55% 범위인 것인, 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법.
Continuously supplying raw material pitch;
Melting the raw material pitch into molten pitch;
Polycondensation reaction of the molten pitch;
obtaining a liquid coating material by stabilizing a product produced in the polycondensation reaction;
extruding the liquid coating material into a pellet coating material; and
Grinding the pellet coating material into a powder coating material; Including,
The powder coating material has a softening point in the range of 220 ~ 280 ℃, toluene insoluble content is in the range of 35 ~ 55%, a method for producing a dry coating material for a lithium secondary battery electrode.
상기 원료 피치를 용융 피치로 용융시키는 단계는,
300℃이하의 용용 온도에서 원료 피치를 용융시키고,
상기 20℃/min승온속도로 가열하는 것인 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법.
According to claim 11,
The step of melting the raw material pitch into molten pitch,
Melting the raw material pitch at a melting temperature of 300 ° C. or less,
Method for producing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery, which is heated at the temperature increase rate of 20 ° C / min.
상기 용융 피치를 중축합 반응시키는 단계는,
500℃이하의 중축합 반응 온도에서 용융 피치를 중축합 반응시키고,
상기 중축합 반응 온도까지 5℃/min 이하의 승온속도로 가열하며,
상기 중축합 반은 압력은 0.098 ~ 0.107MPa 범위인 것인 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법.
According to claim 11,
The step of polycondensation reaction of the molten pitch,
Polycondensation reaction of molten pitch at a polycondensation reaction temperature of 500 ° C. or less,
Heating at a heating rate of 5 ° C./min or less to the polycondensation reaction temperature,
The polycondensation half pressure is a method for producing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery that is in the range of 0.098 to 0.107 MPa.
상기 원료 피치를 용융 피치로 용융시키는 단계는,
상기 원료 피치의 중량 변화를 5% 이내로 제어하는 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법.
According to claim 11,
The step of melting the raw material pitch into molten pitch,
Method for producing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery that controls the weight change of the raw material pitch to within 5%.
상기 원료 피치는,
연화점이 100 ~ 150℃; 톨루엔 불용분 함량이 2%이하; 탄화수율이 45 ~ 55%;
H/C원자비가 0.6 ~ 1.0; 총 방향족 화합물 비율이 45 ~ 60%; 유황성분 함량이 0.5%이하인 것인 리튬 이차전지용 전극 건식코팅재의 제조방법.
According to claim 11,
The raw material pitch,
a softening point of 100 to 150°C; Toluene insoluble content is 2% or less; carbonization yield of 45 to 55%;
H/C atomic ratio of 0.6 to 1.0; The total aromatics ratio is 45 to 60%; Method for producing an electrode dry coating material for a lithium secondary battery having a sulfur component content of 0.5% or less.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210121770A KR20230038990A (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same |
CN202211111597.8A CN115881904A (en) | 2021-09-13 | 2022-09-13 | Electrode dry coating material for lithium secondary battery, and system and method for producing electrode dry coating material for lithium secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210121770A KR20230038990A (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230038990A true KR20230038990A (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=85769839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210121770A KR20230038990A (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230038990A (en) |
CN (1) | CN115881904A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116672950A (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-01 | 山西宇通碳素有限公司 | Processing equipment and method for cathode carbon product |
CN117563802A (en) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Preparation system and method for dry-method electrostatic spraying ion battery electrode |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101557559B1 (en) | 2012-11-30 | 2015-10-07 | 주식회사 엘지화학 | Anode active material for lithium secondary battery, preparation method thereof, and lithium secondary battery comprising the same |
KR20180103725A (en) | 2017-03-10 | 2018-09-19 | 주식회사 엘지화학 | Negative electrode with carbon coating layer, manufacturing method thereof, and lithium secondary battery comprising the same |
-
2021
- 2021-09-13 KR KR1020210121770A patent/KR20230038990A/en not_active Application Discontinuation
-
2022
- 2022-09-13 CN CN202211111597.8A patent/CN115881904A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101557559B1 (en) | 2012-11-30 | 2015-10-07 | 주식회사 엘지화학 | Anode active material for lithium secondary battery, preparation method thereof, and lithium secondary battery comprising the same |
KR20180103725A (en) | 2017-03-10 | 2018-09-19 | 주식회사 엘지화학 | Negative electrode with carbon coating layer, manufacturing method thereof, and lithium secondary battery comprising the same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116672950A (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-01 | 山西宇通碳素有限公司 | Processing equipment and method for cathode carbon product |
CN116672950B (en) * | 2023-06-19 | 2023-11-17 | 山西宇通碳素有限公司 | Processing equipment and method for cathode carbon product |
CN117563802A (en) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Preparation system and method for dry-method electrostatic spraying ion battery electrode |
CN117563802B (en) * | 2024-01-17 | 2024-04-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Preparation system and method for dry-method electrostatic spraying ion battery electrode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115881904A (en) | 2023-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20230038990A (en) | Manufacturing system of electrode dry coating for lithium secondary battery and method for manufacturing electrode dry coating using the same | |
CN107993853B (en) | A kind of negative electrode material that soft or hard carbon is compound, preparation method and the capacitor comprising the negative electrode material | |
KR102279605B1 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus of carbonaceous material for negative electrode of nonaqueous electrolyte secondary battery | |
CN113226986B (en) | Preparation method of lithium secondary battery negative electrode active material | |
EP3718968B1 (en) | Method of manufacturing composite anode material | |
KR20190135032A (en) | Purification of Raw Carbon Nanotubes | |
KR20160065107A (en) | Silicon-containing material, negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery, and manufacturing method therefor | |
US20180358630A1 (en) | Bipolar plate for fuel cell having controlled structure of carbon materials and method of manufacturing the same | |
JPH0850897A (en) | Manufacture of nonaqueous solvent secondary battery electrode material | |
EP4029923A1 (en) | Method for preparing petroleum-based pitch having high softening point | |
KR102433366B1 (en) | Negative electrode material for rechargeable lithium battery, method for manufacturing the same, and rechargeable lithium battery including the same | |
US6783747B1 (en) | Graphite carbon powder, and method and apparatus for producing the same | |
CN106486670A (en) | A kind of method that mesophase pitch Jiao prepares lithium cell cathode material | |
Zhu et al. | High‐purity graphitic carbon for energy storage: sustainable electrochemical conversion from petroleum coke | |
EP1667259A1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary cell, carbon material for use therein and precursor of said carbon material | |
KR101151987B1 (en) | Production process for carbonized product and carbonized product obtained by the same process | |
CN111453721A (en) | Preparation method and device of wide-area sheet-shaped structure cathode material special for lithium ion battery | |
KR101428221B1 (en) | Method for Coating Graphite for Anode Material by Using Pitch | |
CN111170300B (en) | Production process and device of high-performance anode material | |
KR20180006863A (en) | Sulfur-carbon compositie and method for preparing thereof | |
CN212024781U (en) | Production device of high-performance negative electrode material | |
KR101978920B1 (en) | Method for synthesis of carbon materials using waste plastic and lithium secondary battery anode materials by the same | |
KR20210108070A (en) | Devices and methods for carbon compounding silicon oxide particle and anode material of silicon oxide particle-carbon composite | |
KR102610214B1 (en) | Kneading and calcining reactor for manufacturing negative electrode material for secondary batteries | |
JP4892838B2 (en) | Carbonized product production method and carbonized product obtained by the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |