WO2023038288A1 - 전극 건조 시스템 - Google Patents

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WO2023038288A1
WO2023038288A1 PCT/KR2022/010990 KR2022010990W WO2023038288A1 WO 2023038288 A1 WO2023038288 A1 WO 2023038288A1 KR 2022010990 W KR2022010990 W KR 2022010990W WO 2023038288 A1 WO2023038288 A1 WO 2023038288A1
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control valve
air supply
air
electrode
exhaust
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고영국
문영규
전신욱
최상훈
최순식
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to an electrode drying system, and more particularly, to an electrode drying system capable of improving energy efficiency.
  • the electrode assembly has a form in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked at least once, and the positive electrode and the negative electrode are prepared by coating and drying a positive electrode active material slurry and a negative electrode active material slurry on a current collector made of aluminum foil and copper foil, respectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional electrode drying system.
  • air supplied through the air supply fan 1 is provided to the drying oven 2 for drying the electrodes, and after drying the electrodes in the drying oven 2, the air is discharged to the outside through the exhaust fan 3. .
  • the air discharged to the outside through the exhaust fan 3 after drying the negative electrode in the drying oven 2 contains a lot of moisture.
  • the humidity of the air supplied to the drying oven 2 is an important factor that greatly affects the electrode drying quality along with the temperature, the high temperature discharged from the drying oven 2 is reduced in order to reduce the drying deviation due to the seasonal temperature or humidity difference. Recycling of humid air is required.
  • a technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electrode drying system capable of improving energy efficiency by recycling at least a portion of exhausted air again.
  • a drying oven for drying the solvent in the electrode active material slurry in the electrode sheet in which the electrode active material slurry is applied on the current collector; an air supply member supplying air to the drying oven; and an exhaust member for discharging air from the drying oven, wherein at least a portion of the air exhausted from the exhaust member is introduced back into the air supply member.
  • the air supply member and the exhaust member may be provided to communicate with each other.
  • it may include a vent member disposed between the exhaust member and the air supply member, provided to discharge a part of the air discharged from the exhaust member to the outside.
  • a humidity sensor disposed between the air supply member and the drying oven; A humidifying member provided to humidify according to humidity; and a control unit for controlling the humidifying unit according to the humidity detected by the humidity sensor.
  • a temperature sensor disposed between the air supply member and the drying oven; a heater arranged to heat the air according to its temperature; and a controller for controlling the heater according to the temperature sensed by the temperature sensor.
  • it may further include a flow control valve installed between the exhaust member and the air supply member to adjust the flow rate of air discharged from the exhaust member.
  • the flow control valve may include at least one of an automatic control valve whose opening rate is automatically adjusted by the control member and a manual control valve whose opening rate is manually adjusted by an operator.
  • the vent member includes a first vent member connected to an automatic control valve
  • the automatic control valve includes: a first automatic control valve installed between the exhaust member and the air supply member; and a second automatic control valve installed between the exhaust member and the first vent member, wherein the first automatic control valve and the second automatic control valve may be orthogonal to each other.
  • vent member includes a second vent member connected to the manual control valve
  • manual control valve includes: a first manual control valve installed between the exhaust member and the air supply member; and a second manual control valve installed between the exhaust member and the second vent member, wherein the first manual control valve and the second manual control valve may be orthogonal to each other.
  • it may include a drain member installed between the exhaust member and the air supply member.
  • the drain member may be provided in a drain duct inclined downwardly from the exhaust member and also downwardly inclined from the air supply member.
  • At least a portion of the high-temperature and high-humidity air discharged from the exhaust member is re-introduced into the air supply member and recycled, thereby improving energy efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional electrode drying system.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an electrode drying system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view of part A of FIG. 2, showing a state in which an exhaust member and an air supply member are connected.
  • each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of explanation. Therefore, the size of each component does not fully reflect the actual size. If it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such description will be omitted.
  • the term 'coupling' or 'connection' refers to the case where one member and another member are directly coupled or directly connected, as well as when one member is indirectly coupled to another member through a joint member, or indirectly Including cases connected to
  • FIG. 2 is a schematic view of an electrode drying system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view of part A of FIG. 2, schematically showing a connection between an exhaust member and an air supply member.
  • an electrode drying system 10 includes a drying oven 100, an air supply member 200, and an exhaust member 300.
  • the drying oven 100 is provided to dry the solvent in the electrode active material slurry on the electrode sheet (not shown).
  • the positive electrode and the negative electrode of the electrode constitute an electrode sheet (not shown) by applying the electrode active material slurry, that is, the positive electrode active material slurry and the negative electrode active material slurry, respectively, on a current collector made of aluminum foil and copper foil.
  • the electrode active material slurry contains a solvent corresponding to a liquid component
  • the solvent included in the electrode active material slurry is dried in the drying oven 100 .
  • an accommodation space capable of accommodating the electrode is provided, and when the electrode is accommodated in the accommodation space, hot air is sprayed toward the electrode to dry it.
  • the drying oven 100 is connected to the air supply member 200 and receives air from the air supply member 200 .
  • the air supplied to the drying oven 100 through the air supply member 200 is the air discharged from the exhaust member 300 and introduced back into the air supply member 200, and since it is high temperature and high humidity, the air can be used in the drying oven 100. there is.
  • a humidifying member 520 is installed between the drying oven 100 and the air supply member 200, and the air supplied from the air supply member 200 to the drying oven 100 is supplied by the humidifying member 520 as needed. Moisture is supplied and sprayed to the electrode.
  • a heater 540 is installed between the drying oven 100 and the air supply member 200, and the air supplied from the air supply member 200 to the drying oven 100 is heated by the heater 540 as needed. It rises and is sprayed to the electrode.
  • the air supplied from the air supply member 200 to the drying oven 100 to dry the electrodes is discharged through the exhaust member 300 .
  • the air supply member 200 supplies air to the drying oven 100.
  • the air supply member 200 may include an air supply duct 210 through which air moves and an air supply fan 220 coupled to the air supply duct 210 . That is, after the outside air is moved to the air supply duct 210 by the operation of the air supply fan 220, it is supplied to the drying oven 100 connected to the air supply duct 210.
  • the air supply member 200 is connected to the exhaust member 300 . That is, the air supply member 200 and the exhaust member 300 are in communication with each other, and air supplied from the air supply member 200 to the drying oven 100 to dry the electrode and discharged to the exhaust member 300 is supplied to the air supply member 200. ) through which it may be supplied to the drying oven 100 again.
  • all of the air discharged from the exhaust member 300 may be provided to move to the air supply member 200, or only a part of the air discharged from the exhaust member 300 may be provided to move to the air supply member 200. It could be.
  • a circulation fan 550 and a filter 560 may be provided between the air supply member 200 and the drying oven 100 .
  • the exhaust member 300 is connected to the air supply member 200, and air moving from the drying oven 100 is discharged. As described above, the exhaust member 300 may be connected to the air supply member 200 so that all or part of the air discharged through the exhaust member 300 moves to the air supply member 200 .
  • the exhaust member 300 may include an exhaust duct 310 through which air is discharged, and an exhaust fan 320 coupled to the exhaust duct 310 . Air may be moved from the exhaust duct 310 to the air supply duct 210 by the operation of the exhaust fan 320 or the air may be discharged from the exhaust duct 310 to the outside.
  • the vent member 400 is disposed between the exhaust member 300 and the air supply member 200, and a portion of air discharged from the exhaust member 300 is discharged to the outside. That is, as described above, when only a part of the air discharged from the exhaust member 300 is provided to move to the air supply member 200, the remaining air that does not move to the air supply member 200 passes through the vent member 400 to the outside. is emitted with
  • the vent member 400 may include a first vent member 410 and a second vent member 420 .
  • the first vent member 410 is connected to an automatic control valve 610 to be described later, and the second vent member 420 is connected to a manual control valve 620 to be described later.
  • the electrode drying system 10 may include a humidity sensor 510, a humidifying member 520, and a control member 570.
  • a temperature sensor 530 and a heater 540 may be included.
  • the humidity sensor 510 is disposed between the air supply member 200 and the drying oven 100 to measure the humidity of air moving into the drying oven 100 . And, the humidifying member 520 is provided to humidify the air according to the humidity. And, the control member 570 is provided to control the humidifying member 520 according to the humidity detected by the humidity sensor 510 .
  • the temperature sensor 530 is disposed between the air supply member 200 and the drying oven 100 to measure the temperature of air moving into the drying oven 100 .
  • the heater 540 is provided to heat the air according to the temperature.
  • the control member 570 is provided to control the heater 540 according to the temperature sensed by the temperature sensor 530 .
  • both air temperature and humidity are important factors that affect the quality of the electrode. However, since there is a difference in temperature or humidity depending on the weather or season (in particular, summer and winter), non-drying or over-drying may occur during electrode drying.
  • a humidifying member 520 is required to increase the humidity of the air supplied to the drying oven 100 in winter, and a heater for increasing the temperature ( 540) is also required.
  • the electrode drying system 10 returns the high-temperature and humid air discharged from the exhaust member 300 to the air supply member ( 200) and supplied to the drying oven 100 to be recycled.
  • control member 570 controls the humidifying member 520 and the heater 540 according to the humidity and temperature measured by the humidity sensor 510 and the temperature sensor 530, and only when necessary, the humidifying member 520 and By using the heater 540, it is possible to reduce the amount of use of the heater 540 and the humidifying member 520, thereby reducing energy consumption by the heater 540 and the humidifying member 520, thereby improving energy efficiency. there is.
  • the flow control valve 600 is installed between the exhaust member 300 and the air supply member 200 to adjust the flow rate of air discharged from the exhaust member 300 .
  • the flow control valve 600 is at least one of an automatic control valve 610 whose opening rate is automatically adjusted by the control member 570 and a manual control valve 620 whose opening rate is manually adjusted by an operator.
  • an automatic control valve 610 whose opening rate is automatically adjusted by the control member 570
  • a manual control valve 620 whose opening rate is manually adjusted by an operator.
  • the automatic control valve 610 may include a first automatic control valve 611 and a second automatic control valve 612 .
  • the first automatic control valve 611 is installed between the exhaust member 300 and the air supply member 200.
  • the second automatic control valve 612 is installed between the exhaust member 300 and the first vent member 410.
  • first automatic control valve 611 and the second automatic control valve 612 may be disposed to cross each other, whereby any one of a direction of discharging air to the outside and a direction of supplying air to the drying oven 100 may be arranged. Air can be moved precisely in one direction.
  • the manual control valve 620 may include a first manual control valve 621 and a second manual control valve 622 .
  • the first manual control valve 621 is installed between the exhaust member 300 and the air supply member 200.
  • the second manual control valve 622 is installed between the exhaust member 300 and the second vent member 420 .
  • first manual control valve 621 and the second manual control valve 622 may be arranged to cross each other, whereby the direction in which air is discharged from the exhaust member 300 to the outside and the drying oven 100 Air can be moved accurately in any one of the directions supplied to
  • the drain duct 700 may be inclined downwardly from the exhaust duct 310 of the exhaust member 300 and also inclined downward from the air supply duct 210 of the air supply member 200. there is.
  • drain member 710 may be installed between the exhaust member 300 and the air supply member 200, for example, in the drain duct 700.
  • a drain duct 700 is provided between the air supply duct 210 and the exhaust duct 310 to discharge the condensation, and a drain member 710 for discharging the condensation is provided in the drain duct 700 .
  • the drain duct 700 discharges condensation according to the condensation phenomenon that occurs when the exhaust member 300 is connected to the air supply member 200, and when the exhaust member 300 and the air supply member 200 are not connected may not be necessary.
  • the high temperature is discharged to the exhaust member 300 after moving to the drying oven 100 through the air supply member 200 to dry the electrode.
  • the humid air may be moved to the drying oven 100 through the air supply member 200 and used to dry the electrode.
  • the humidifying member 520 and the heater 540 can be used only when necessary, thereby improving energy efficiency.
  • the present invention relates to an electrode drying system for a secondary battery, and is particularly applicable to industries related to secondary batteries.

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Abstract

전극 건조 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템은, 전극 활물질을 포함한 전극 합제가 집전체 상에 도포되어 있는 전극 시트에서 전극 합제 중의 용매를 건조하는 건조 오븐; 건조 오븐으로 공기가 공급되는 급기부재; 및 건조 오븐으로부터 공기가 배출되는 배기부재를 포함하며, 배기부재로부터 배출되는 공기의 적어도 일부가 급기부재로 다시 유입되는 것을 특징으로 한다.

Description

전극 건조 시스템
본 출원은 2021년 09월 08일자로 출원된 한국 특허 출원번호 제10-2021-0120041호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은, 전극 건조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 전극 건조 시스템에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지는 발전 요소인 전극조립체를 필수적으로 포함하고 있다. 전극조립체는, 양극, 분리막 및 음극이 적어도 1회 이상 적층된 형태를 가지며, 양극과 음극은 각각 알루미늄 호일과 구리 호일로 이루어진 집전체에 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 도포 및 건조되어 제조된다.
도 1은 종래 전극 건조 시스템의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 급기팬(1)을 통해 공급되는 공기는 전극을 건조시키는 건조 오븐(2)으로 제공되며, 건조 오븐(2)에서 전극 건조 후 배기팬(3)을 통해 외부로 배출된다.
하지만, 건조 오븐(2)에서 전극 건조 후 배기팬(3)을 통해 외부로 배출되는 공기는 고온이므로, 고온의 공기가 외부로 배출되면 다량의 에너지도 함께 배출되는 것으로 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.
그리고, 전극 중 음극의 경우 용매로 물을 사용하므로 건조 오븐(2)에서 음극을 건조 후 배기팬(3)을 통해 외부로 배출되는 공기에는 많은 습기가 포함되어 있다.
한편, 건조 오븐(2)으로 공급되는 공기의 습도는 온도와 더불어 전극 건조 품질에 크게 영향을 미치는 중요 인자이므로 계절별 온도 또는 습도 차이에 따른 건조 편차를 감소시키기 위해 건조 오븐(2)에서 배출되는 고온 다습한 공기의 재활용 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배출되는 공기의 적어도 일부를 다시 재활용하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 전극 건조 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 활물질 슬러리가 집전체 상에 도포되어 있는 전극 시트에서 전극 활물질 슬러리 중의 용매를 건조하는 건조 오븐; 상기 건조 오븐으로 공기를 공급하는 급기부재; 및 상기 건조 오븐으로부터 공기가 배출되는 배기부재를 포함하며, 상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 적어도 일부가 상기 급기부재로 다시 유입되는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템이 제공될 수 있다.
그리고, 상기 급기부재와 상기 배기부재는 서로 연통되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에 배치되며, 상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 일부가 외부로 배출되도록 마련된 벤트부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 급기부재와 상기 건조 오븐 사이에 배치되는 습도 센서; 습도에 따라 가습하도록 마련된 가습부재; 및 상기 습도 센서에 의해 감지된 습도에 따라 상기 가습부재를 제어하는 제어부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 급기부재와 상기 건조 오븐 사이에 배치되는 온도 센서; 온도에 따라 공기를 가열하도록 마련된 히터; 및 상기 온도 센서에 의해 감지된 온도에 따라 상기 히터를 제어하는 제어부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에 설치되어 상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유량조절밸브는, 상기 제어부재에 의해 개도율이 자동으로 조절되는 자동조절밸브 및 작업자에 의해 수동으로 개도율이 조절되는 수동조절밸브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 벤트부재는 자동조절밸브에 연결되는 제1 벤트부재를 포함하며, 상기 자동조절밸브는, 상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 제1 자동조절밸브; 및 상기 배기부재와 상기 제1 벤트부재 사이에 설치되는 제2 자동조절밸브를 포함하며, 상기 제1 자동조절밸브와 상기 제2 자동조절밸브는 직교하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 벤트부재는 수동조절밸브에 연결되는 제2 벤트부재를 포함하며, 상기 수동조절밸브는, 상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 제1 수동조절밸브; 및 상기 배기부재와 상기 제2 벤트부재 사이에 설치되는 제2 수동조절밸브를 포함하며, 상기 제1 수동조절밸브와 상기 제2 수동조절밸브는 직교하도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 드레인부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 드레인부재는 상기 배기부재로부터 하향 경사지게 형성되고, 또한 상기 급기부재로부터도 하향 경사지게 형성된 드레인덕트에 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 배기부재로부터 배출되는 고온 다습한 공기의 적어도 일부가 급기부재로 다시 유입되어 재활용되며, 이에 의해 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 전극 건조 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템의 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 도면으로, 배기부재와 급기부재가 연결된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템의 개략적인 도면이고, 도 3은 도 2의 A 부분에 대한 도면으로, 배기부재와 급기부재가 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템(10)은, 건조 오븐(100)과, 급기부재(200)와, 배기부재(300)를 포함한다.
건조 오븐(100)은 전극 시트(미도시)에서 전극 활물질 슬러리 중의 용매를 건조하도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 전극 중 양극과 음극은 각각 알루미늄 호일과 구리 호일로 이루어진 집전체 상에 전극 활물질 슬러리, 즉, 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리를 각각 도포하여 전극 시트(미도시)를 구성한다.
여기서, 전극 활물질 슬러리에는 액체 성분에 해당하는 용매가 포함되어 있으므로, 건조 오븐(100)에서 전극 활물질 슬러리에 포함된 용매를 건조시킨다. 건조 오븐(100)은 전극을 수용할 수 있는 수용 공간이 마련되며, 수용 공간 내부에 전극이 수용되면 전극을 향해 열풍을 분사하여 건조시킨다.
건조 오븐(100)은 급기부재(200)와 연결되어 급기부재(200)로부터 공기를 공급받는다. 급기부재(200)를 통해 건조 오븐(100)으로 공급되는 공기는 배기부재(300)로부터 배출되어 급기부재(200)로 다시 유입된 공기로 고온 다습하므로 그 공기를 건조 오븐(100)에 이용할 수 있다.
여기서, 건조 오븐(100)과 급기부재(200) 사이에는 가습부재(520)가 설치되는데, 급기부재(200)로부터 건조 오븐(100)으로 공급되는 공기는 필요에 따라 가습부재(520)에 의해 습기를 공급받아 전극으로 분사된다.
또한, 건조 오븐(100)과 급기부재(200) 사이에는 히터(540)가 설치되는데, 급기부재(200)로부터 건조 오븐(100)으로 공급되는 공기는 필요에 따라 히터(540)에 의해 온도가 상승하여 전극으로 분사된다.
그리고, 급기부재(200)로부터 건조 오븐(100)으로 공급되어 전극을 건조한 공기는 배기부재(300)를 통해 배출된다.
급기부재(200)는 건조 오븐(100)으로 공기를 공급한다. 급기부재(200)에는 공기가 이동하는 급기덕트(210)와, 급기덕트(210)에 결합되는 급기팬(220)이 포함될 수 있다. 즉, 급기팬(220)의 작동에 의해 외기가 급기덕트(210)로 이동 후 급기덕트(210)에 연결된 건조 오븐(100)으로 공급된다.
급기부재(200)는 배기부재(300)에 연결된다. 즉, 급기부재(200)와 배기부재(300)는 서로 연통되며, 급기부재(200)로부터 건조 오븐(100)으로 공급되어 전극을 건조하고 배기부재(300)로 배출되는 공기는 급기부재(200)를 통해 다시 건조 오븐(100)으로 공급될 수 있다.
이때, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기의 전부가 급기부재(200)로 이동하도록 마련될 수도 있고, 또는, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기의 일부만이 급기부재(200)로 이동하도록 마련될 수도 있다.
급기부재(200)와 건조 오븐(100) 사이에는 순환팬(550)과, 필터(560)가 구비될 수 있다.
배기부재(300)는 급기부재(200)에 연결되며, 건조 오븐(100)으로부터 이동하는 공기가 배출된다. 전술한 바와 같이, 배기부재(300)는 급기부재(200)에 연결되어 배기부재(300)를 통해 배출되는 공기의 전부 또는 일부가 급기부재(200)로 이동하도록 구성될 수 있다.
배기부재(300)에는 공기가 배출되는 배기덕트(310)와, 배기덕트(310)에 결합되는 배기팬(320)이 포함될 수 있다. 배기팬(320)의 작동에 의해 배기덕트(310)로부터 급기덕트(210)로 공기가 이동하거나, 또는 배기덕트(310)로부터 공기가 외부로 배출될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 벤트부재(400)는 배기부재(300)와 급기부재(200) 사이에 배치되며, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기의 일부가 외부로 배출되도록 마련된다. 즉, 전술한 바와 같이, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기의 일부만이 급기부재(200)로 이동하도록 마련되는 경우 급기부재(200)로 이동하지 않은 나머지 공기는 벤트부재(400)를 통해 외부로 배출된다.
벤트부재(400)는 제1 벤트부재(410)와 제2 벤트부재(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 벤트부재(410)는 후술하는 자동조절밸브(610)에 연결되고, 제2 벤트부재(420)는 후술하는 수동조절밸브(620)에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템(10)은, 습도 센서(510)와, 가습부재(520)와, 제어부재(570)를 포함할 수 있다. 그리고, 온도 센서(530)와 히터(540)를 포함할 수 있다.
습도 센서(510)는 급기부재(200)와 건조 오븐(100) 사이에 배치되어 건조 오븐(100)으로 이동하는 공기의 습도를 측정한다. 그리고, 가습부재(520)는 습도에 따라 공기를 가습하도록 마련된다. 그리고, 제어부재(570)는 습도 센서(510)에 의해 감지된 습도에 따라 가습부재(520)를 제어하록 마련된다.
온도 센서(530)는 급기부재(200)와 건조 오븐(100) 사이에 배치되어 건조 오븐(100)으로 이동하는 공기의 온도를 측정한다. 그리고, 히터(540)는 온도에 따라 공기를 가열하도록 마련된다. 그리고, 제어부재(570)는 온도 센서(530)에 의해 감지된 온도에 따라 히터(540)를 제어하도록 마련된다.
건조 오븐(100)에서 전극을 건조할 때 공기의 온도와 습도는 모두 전극의 품질에 영향을 미치는 중요 인자이다. 하지만, 날씨에 따라, 또는 계절에 따라(특히, 여름과 겨울) 온도 내지 습도에 차이가 있으므로 전극 건조시 미건조 또는 과건조가 발생될 수 있다.
예를 들어, 공기의 습도와 온도 모두 여름을 기준을 설정하는 경우 겨울에는 건조 오븐(100)으로 공급되는 공기의 습도를 높이기 위한 가습부재(520)가 필요하고, 또한, 온도를 높이기 위한 히터(540)도 필요하다.
하지만, 가습부재(520)와 히터(540) 모두 에너지가 필요하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템(10)은 배기부재(300)로부터 배출되는 고온 다습한 공기를 다시 급기부재(200)로 이동시키고 건조 오븐(100)에 공급하여 재활용한다.
다만, 습도 센서(510)와 온도 센서(530)에 의해 측정된 습도와 온도에 따라 제어부재(570)가 가습부재(520)와 히터(540)를 제어하여 필요한 경우에만 가습부재(520)와 히터(540)를 사용함으로써 히터(540)와 가습부재(520)의 사용량을 줄일 수 있으며, 이에 의해, 히터(540)와 가습부재(520)에 의한 소비 에너지를 줄여 에너지 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 3을 참조하면, 유량조절밸브(600)는 배기부재(300)와 급기부재(200) 사이에 설치되어 배기부재(300)로부터 배출되는 공기의 유량을 조절하도록 마련된다.
여기서, 유량조절밸브(600)는 제어부재(570)에 의해 개도율이 자동으로 조절되는 자동조절밸브(610)와, 작업자에 의해 수동으로 개도율이 조절되는 수동조절밸브(620) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자동조절밸브(610)는 제1 자동조절밸브(611)와, 제2 자동조절밸브(612)를 포함할 수 있다. 제1 자동조절밸브(611)는 배기부재(300)와 급기부재(200) 사이에는 설치된다. 그리고, 제2 자동조절밸브(612)는 배기부재(300)와 제1 벤트부재(410) 사이에 설치된다.
여기서, 제1 자동조절밸브(611)와 제2 자동조절밸브(612)는 직교하도록 배치될 수 있으며, 이에 의해, 공기를 외부로 배출하는 방향과, 건조 오븐(100)으로 공급하는 방향 중 어느 하나의 방향으로 정확하게 공기를 이동시킬 수 있다.
수동조절밸브(620)는 제1 수동조절밸브(621)와, 제2 수동조절밸브(622)를 포함할 수 있다. 제1 수동조절밸브(621)는 배기부재(300)와 급기부재(200) 사이에는 설치된다. 그리고, 제2 수동조절밸브(622)는 배기부재(300)와 제2 벤트부재(420) 사이에 설치된다.
여기서, 제1 수동조절밸브(621)와 제2 수동조절밸브(622)는 직교하도록 배치될 수 있으며, 이에 의해, 배기부재(300)로부터 공기를 외부로 배출하는 방향과, 건조 오븐(100)으로 공급하는 방향 중 어느 하나의 방향으로 정확하게 공기를 이동시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 드레인덕트(700)는 배기부재(300)의 배기덕트(310)로부터 하향 경사지게 형성되고, 또한 급기부재(200)의 급기덕트(210)로부터도 하향 경사지게 형성되도록 마련될 수 있다.
그리고, 드레인부재(710)는 배기부재(300)와 급기부재(200) 사이, 예를 들어, 드레인덕트(700)에 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기는 고온 다습하므로 겨울철 등에는 급기덕트(210)와 배기덕트(310)를 포함하는 다양한 덕트에 결로 현상이 발생될 수 있다. 그리고, 상기 결로를 배출하기 위해 급기덕트(210)와 배기덕트(310) 사이에 드레인덕트(700)가 마련되어 드레인덕트(700)에 결로를 배출하는 드레인부재(710)가 구비된다.
즉, 드레인덕트(700)는 배기부재(300)를 급기부재(200)에 연결했을 때 발생하는 결로 현상에 따라 결로를 배출하는 것으로 배기부재(300)와 급기부재(200)를 연결하지 않은 경우에는 필요없을 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조 시스템(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 배기부재(300)와 급기부재(200)는 연통되어 있으므로, 급기부재(200)를 통해 건조 오븐(100)으로 이동하여 전극을 건조 후 배기부재(300)로 배출되는 고온 다습한 공기는 다시 급기부재(200)를 통해 건조 오븐(100)으로 이동하여 전극을 건조하는데 사용될 수 있다.
즉, 배기부재(300)로부터 배출되는 공기를 전극 건조에 재활용하므로 필요한 경우에만 가습부재(520)와 히터(540)를 사용할 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 이차 전지의 전극 건조 시스템에 관한 것으로서, 특히, 이차 전지와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (11)

  1. 전극 활물질 슬러리가 집전체 상에 도포되어 있는 전극 시트에서 전극 활물질 슬러리 중의 용매를 건조하는 건조 오븐;
    상기 건조 오븐으로 공기를 공급하는 급기부재; 및
    상기 건조 오븐으로부터 공기가 배출되는 배기부재를 포함하며,
    상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 적어도 일부가 상기 급기부재로 다시 유입되는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급기부재와 상기 배기부재는 서로 연통되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에 배치되며, 상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 일부가 외부로 배출되도록 마련된 벤트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 급기부재와 상기 건조 오븐 사이에 배치되는 습도 센서;
    습도에 따라 공기를 가습하도록 마련된 가습부재; 및
    상기 습도 센서에 의해 감지된 습도에 따라 상기 가습부재를 제어하는 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 급기부재와 상기 건조 오븐 사이에 배치되는 온도 센서;
    온도에 따라 공기를 가열하도록 마련된 히터; 및
    상기 온도 센서에 의해 감지된 온도에 따라 상기 히터를 제어하는 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에 설치되어 상기 배기부재로부터 배출되는 공기의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유량조절밸브는, 상기 제어부재에 의해 개도율이 자동으로 조절되는 자동조절밸브 및 작업자에 의해 수동으로 개도율이 조절되는 수동조절밸브 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 벤트부재는 자동조절밸브에 연결되는 제1 벤트부재를 포함하며,
    상기 자동조절밸브는,
    상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 제1 자동조절밸브; 및
    상기 배기부재와 상기 제1 벤트부재 사이에 설치되는 제2 자동조절밸브를 포함하며,
    상기 제1 자동조절밸브와 상기 제2 자동조절밸브는 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 벤트부재는 수동조절밸브에 연결되는 제2 벤트부재를 포함하며,
    상기 수동조절밸브는,
    상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 제1 수동조절밸브; 및
    상기 배기부재와 상기 제2 벤트부재 사이에 설치되는 제2 수동조절밸브를 포함하며,
    상기 제1 수동조절밸브와 상기 제2 수동조절밸브는 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기부재와 상기 급기부재 사이에는 설치되는 드레인부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 드레인부재는 상기 배기부재로부터 하향 경사지게 형성되고, 또한 상기 급기부재로부터도 하향 경사지게 형성된 드레인덕트에 마련된 것을 특징으로 하는 전극 건조 시스템.
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