KR101765471B1 - Superheated steam generating apparatus for manufacturing process of secondary cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 제 1 온도 범위로 가열된 증기의 공급과 동시에, 건공기를 공급받아 제 2 온도 범위로 예열하는 라인 히터; 및 예열된 증기와 증기를 제 3 온도 범위로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 과열 증기 공급라인을 통해 챔버(chamber) 내로 공급하는 인덕션 히터; 를 포함하며, 제 1 온도 범위 내지 제 3 온도 범위는 순차적으로 높게 설정된다.The present invention relates to an overheated steam generator for a secondary battery manufacturing process. The present invention provides a line heater comprising: a line heater for supplying dry air to a first temperature range and preheating the dry air to a second temperature range; And an induction heater for reheating the preheated steam and the vapor to a third temperature range to generate superheated steam and supply the superheated steam to the chamber through the superheated steam supply line; And the first temperature range to the third temperature range are set to be sequentially higher.
Description
본 발명은 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 이차 전지 제작시 건조 속도의 증가, 즉 건조 효율의 향상을 위한 과열 증기를 이용한 공정을 제공하기 위한 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
글로벌 친환경 에너지 시장 확대에 따른 시장 형성 및 확대에 대한 기대와 관심이 고조되고 있는 가운데, 친환경차 시장의 확대에 따른 리튬 이차 전지 시장의 중장기적 시장 확대가 확실시되고 있다. As the global eco-friendly energy market is expected to expand and grow, the market for lithium-ion rechargeable batteries is expected to expand in the mid- to long-term.
2014년 50GW·h(기가 와트시) 수준의 리튬 이온 이차 전지 시장이 2015년 현재 67.6GW·h 이상으로 확대되었으며, 2020년 274.9GW·h 수준으로 전기차(xEV)용 전지 시장의 확대로 인해 2015년 대비 4배 이상 성장할 것으로 예상된다.In 2014, the market for lithium-ion rechargeable batteries with a capacity of 50 GW · h (gigawatt) has expanded to 67.6 GW · h as of 2015, and the battery market for electric vehicles (xEV) is expected to increase to 274.9 GW · h in 2020, Year-on-year growth.
즉, 전기차 시장의 확대와 리튬 이온 이차 전지 시장의 주도권은 기존 IT(Information Technology)용 소형 전지에서 전기차 및 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV)용 중대형 전지로 이동할 것으로 예상된다. In other words, the market expansion of the electric car market and the leadership of the lithium ion secondary battery market are expected to shift from small IT batteries to mid- to large-sized batteries for electric vehicles and hybrid electric vehicles (HEVs).
리튬 이차 전지 시장의 확대로 시장에서 요구하는 전지를 생산하기 위해서는 수율(yield) 향상은 물론 현재 수준의 전지 성능을 유지해야 한다. 전지 생산 과정 중 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 시발점이라고 할 수 있는 극판 제조 공정은 코팅 공정과 건조 공정의 자동화 통해 빠르게 전지 극판을 생산 해나가고 있으며, 건조 성능의 향상은 제품 수율에 직접적인 연관이 되어있다. As the market for lithium secondary batteries grows, it is necessary to maintain the current level of battery performance as well as increase the yield in order to produce the batteries required in the market. The electrode manufacturing process, which is considered to be the most important part of the battery production process, is rapidly producing battery electrode plates through automation of the coating process and the drying process, and the improvement of the drying performance is directly related to the product yield.
이차 전지 전극 제조 공정은 이차 전지 제작에 있어서 최초의 공정이라 할 수 있으며, 이는 전지 성능을 좌우하는 가장 중요한 공정이라고 할 수 있다. The manufacturing process of the secondary battery electrode is the first process in the production of the secondary battery, and this is the most important process that determines the performance of the battery.
특히, 알루미늄 포일(Al foil)에 전극을 도포하는 공정인 전극 코팅 및 건조 공정은 후공정을 진행하기 위한 시발점으로서, 높은 정밀도와 안정된 공급을 요구하고 있다. 또한 늘어나는 전지 생산량 즉, 시장 확대에 따른 공급 물량을 맞추기 위해 해결되어야 하는 문제점이 발생하고 있다.Particularly, the electrode coating and drying process, which is a process of applying an electrode to an aluminum foil, requires a high precision and stable supply as a starting point for carrying out a post-process. In addition, there is a problem that needs to be solved in order to meet the increasing amount of the battery production, that is, the supply amount due to the expansion of the market.
그 첫 번째 문제점으로, 현재 양산라인의 규모는 50 내지 100m 이상이며, 양산 설비의 규모를 축소하기 위해 다층으로 제작하고 있으며, 설비 규모 부분에서 이미 한계에 도달하였다고 할 수 있다.As a first problem, the current mass production line is over 50 to 100 meters in size. To reduce the scale of mass production facilities, the production line has been made in multiple layers.
둘째로, 설비 규모 확대는 건조 효율 즉, 전극의 건조를 완벽하고 빠른 속도로 해결해 나가기 위한 불가피한 조치이며, 10톤(ton)의 알루미늄 포일에 150㎛m의 두께로 전극을 코팅한다면, 양면 코팅을 완료하기 위하여 22일(약 1달) 동안 공정 라인을 쉬지 않고 가동해야만 처리할 수 있다.Second, the expansion of the facility is an inevitable measure to solve the drying efficiency, that is, the drying of the electrode perfectly and rapidly. If the electrodes are coated on the aluminum foil of 10 tons in the thickness of 150 μm, It can only be processed for 22 days (about a month) without completing the process line to finish.
이러한 문제들로 인해, 코팅 및 건조 설비(이하, 건조 코터(dry coater))의 건조 속도 향상 즉, 건조 효율의 향상이 절실히 요구되고 있다. Due to these problems, it is urgently required to improve the drying speed of the coating and drying equipment (hereinafter, dry coater), that is, the drying efficiency.
기존의 건조 방식은 건조된 공기인 '열풍'을 직·간접적으로 공급하여 피 건조물에 함유된 용매를 제거하고 있다. 즉, 현재 건조 공정에 주로 사용되고 있는 통기식 건조기는 열풍을 이용한 건조 공정이며, 피 건조물의 재료 내·외부의 기공을 통해 가열된 공기(열풍)가 공급되면서 건조하는 방식이라고 할 수 있다. The conventional drying method directly or indirectly supplies 'hot air', which is dried air, to remove the solvent contained in the drying object. That is, the ventilated dryer, which is currently used in the drying process, is a drying process using hot air, and it can be said that the drying process is performed by supplying heated air (hot air) through the pores in the material of the material to be dried.
이 경우, 피 건조물을 이루는 재료와의 직접적인 접촉 면적이 넓고 내부의 수분이 확산할 수 있는 경로가 짧기 때문에 건조 효율이 높다. In this case, the drying efficiency is high because a direct contact area with the material forming the drying object is large and a path through which moisture can diffuse therein is short.
그러나 적당한 기공의 분포, 즉 적당한 공극률을 가진 피 건조물의 재료의 경우 높은 건조 효율을 획득할 수 있지만, 공극률이 낮은 재료 또는 판상 재료의 경우 압력이 동반되어야 하며 그로 인한 재료 표면의 균열(crack)이나 코팅층의 박리 현상이 발생할 수도 있다. However, a suitable pore distribution, that is, a material having a proper porosity, can attain a high drying efficiency, but in the case of a material having a low porosity or a plate material, pressure must be accompanied and the crack The peeling phenomenon of the coating layer may occur.
또한 이런 통기식 건조 기술은 가열 공기의 온도와 습도에 따라 건조속도가 결정되며, 가열공기의 재료 내·외의 체류시간이 짧고 배기가스를 갖고 나가는 열량(건공기의 헌열 및 수증기의 잠열)이 크므로 에너지 손실이 큰 단점이 있다.In addition, such a ventilating drying technique determines the drying speed depending on the temperature and humidity of the heated air, and the heating time and the residence time of the heated air are short and the amount of heat discharged from the exhaust gas (latent heat of the dry air and latent heat of the steam) There is a disadvantage that the energy loss is large.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 건조 속도, 즉 건조 효율의 증가를 위한 새로운 방식의 공정을 위한 기술개발이 요구되고 있다.
Accordingly, there is a need in the art to develop a technology for a new process for increasing the drying speed, that is, drying efficiency.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 통기식 건조 방식에 비해 에너지 손실을 줄여서 이차 전지 제작시 건조 속도를 높이고, 건조 효율을 향상시키도록 하기 위한 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a secondary battery, in which the energy loss is reduced as compared with the conventional ventilation type drying method, Device.
또한, 본 발명은 단위 중량당 에너지 효율이 높은 과열 증기를 이용함으로써, 에너지 전달률에 있어서 기존의 건조 방식의 가열 건공기 방식을 이용한 건조 공정보다 높은 에너지 전달 효과를 얻도록 하기 위한 과열 증기 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a superheated steam generator for achieving a higher energy transfer efficiency than the conventional drying method using a dry drying method in terms of energy transfer rate by using superheated steam having a high energy efficiency per unit weight .
또한, 본 발명은 각 히터 내부, 과열 증기 공급시, 그 밖의 챔버 내부 등의 온도를 타겟 온도로 유지하도록 하기 위한 과열 증기 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a superheated steam generator for maintaining the temperature of each of the heaters, the superheated steam, and other chambers at a target temperature.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치는 제 1 온도 범위로 가열된 증기의 공급과 동시에, 건공기를 공급받아 제 2 온도 범위로 예열하는 라인 히터; 및 예열된 증기와 증기를 제 3 온도 범위로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 과열 증기 공급라인을 통해 챔버(chamber) 내로 공급하는 인덕션 히터;를 포함하며, 제 1 온도 범위 내지 제 3 온도 범위는 순차적으로 높게 설정된다.In order to accomplish the above object, in a superheated steam generator for a secondary battery manufacturing process according to an embodiment of the present invention, when steam heated to a first temperature range is supplied, dry air is supplied and preheated to a second temperature range Line heaters; And an induction heater for reheating the preheated steam and the vapor to a third temperature range to generate superheated steam and supply the superheated steam to the chamber through the superheated steam supply line, wherein the first temperature range to the third temperature range are sequentially .
이때, 상기 라인 히터는, 최초의 100내지 115℃로 가열된 증기를 150 내지 250㎏/min로 관로를 통해 공급받으며, 동시에 건공기를 700 내지 1100L/min로 공급받아 250℃ 내지 310℃로 1차 가열시켜서 상기 인덕션 히터로 공급하고, 상기 인덕션 히터는 상기 라인 히터에서 공급받은 증기를 380℃±20℃ 범위로 가열하는 것이 바람직하다.At this time, the line heater is supplied with steam heated at 100 to 115 ° C for the first time through a pipeline at 150 to 250 kg / min, and at the same time, supplied to the line air at 700 to 1100 L / And the induction heater heats the steam supplied from the line heater to 380 ° C ± 20 ° C.
또한, 상기 라인 히터는, 최초의 100 내지 115℃로 가열된 증기와 동시에 건공기를 공급받기 위한 관로와 연결되는 제 1 랩 조인트 플랜지; 및 상기 인덕션 히터로 공급되는 증기를 공급하기 위한 파이프의 최상단에 위치하며, 상기 인덕션 히터의 하단부 조인트 플랜지와 함께, 라인 히터 메인 파이프와 인덕션 히터의 메인 히팅 파이프를 관이음 하기 위해 형성되는 제 2 랩 조인트 플랜지;를 포함하는 것이 바람직하다.The line heater may further include: a first lap joint flange connected to a duct for receiving dry air at the same time as the steam heated to the first 100 to 115 ° C; And a second lap portion formed to join the main heating pipe of the line heater main pipe and the induction heater together with the lower end joint flange of the induction heater, And a joint flange.
또한, 상기 라인 히터는, 상기 제 2 랩 조인트 플랜지를 통해 상기 제 2 인덕션 히터로 공급되는 증기의 온도를 250℃ 내지 310℃ 범위로 유지를 위해 온도를 측정하여 상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 히팅 라인의 온도를 상승 및 하강시키기 위한 역할을 수행하는 온도 컨트롤 센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The line heater may measure a temperature to maintain the temperature of the steam supplied to the second induction heater through the second lap joint flange in a range of 250 ° C to 310 ° C, A temperature control sensor which functions to raise and lower the temperature of the temperature sensor; And further comprising:
또한, 상기 라인 히터는, 단계별로 과승온을 검지하여, 상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 다수의 히팅 라인에 의한 라인 히터 메인 파이프 내부의 온도 변화를 방지하기 위해 상기 라인 히터 메인 파이프의 길이방향에서 상기 제 2 랩 조인트 플랜지와 레듀서 사이에 위치하는 과승온 방지 센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The line heater detects an overspeed of the line heater in a stepwise manner so as to prevent a temperature change inside the line heater main pipe caused by a plurality of heating lines in the line heater main pipe, A superheat on prevention sensor positioned between the second lap joint flange and the reducer; And further comprising:
이때, 상기 레듀서는, 상기 라인 히터 메인 파이프의 고온 또는 압력에 의한 변형 및 파괴를 방지하기 위해 라인 히터 메인 파이프의 길이방향의 끝단에 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the reducer is formed at the longitudinal end of the line heater main pipe to prevent the line heater main pipe from being deformed or broken due to high temperature or pressure.
또한, 상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 라인 히터의 형상은, 단면이 각 히팅 라인 간에 엇갈린 사선 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the shape of the line heater in the line heater main pipe is formed in an oblique cross-section between the respective heating lines.
또한, 상기 인덕션 히터는, 상기 라인 히터를 통해 온도 범위 250℃ 내지 310℃로 예열된 증기를 380℃±20℃로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 상기 과열 증기 공급라인으로 전달하는 것이 바람직하다.Preferably, the induction heater reheats the preheated steam at a temperature ranging from 250 ° C. to 310 ° C. through the line heater to 380 ° C. ± 20 ° C. to generate superheated steam and deliver the superheated steam to the superheated steam supply line.
또한, 상기 인덕션 히터는, 내부에 유로 역할을 하는 내부 플레이트를 미리 설정된 수만큼 배치하여 증기가 통과하면서 가열되도록 하여, 증기가 내부에서 지연되어 나올 수 있는 구조를 제공하는 것이 바람직하다.The induction heater preferably has a structure in which a predetermined number of internal plates serving as a flow path are arranged to heat the steam passing through the induction heater so that the steam can be delayed therein.
또한, 상기 인덕션 히터는, 도체에 해당하는 메인 히팅 파이프에 감기며, 전류가 흐름에 따라 전자기유도현상에 의해 상기 메인 히팅 파이프 내부에 생긴 와전류가 줄열을 발생시켜 내부를 통과하는 증기의 가열을 수행하는 인덕션 케이블; 및 상기 인덕션 케이블과 상기 메인 히팅 파이프 사이에 위치하여, 상기 메인 히팅 파이프를 통과하면서 가열되는 증기의 온도가 외부의 온도에 영향을 받지 않도록 하는 역할을 수행하는 메인 히팅 파이프용 보온재; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the induction heater is wound on a main heating pipe corresponding to a conductor, and an eddy current generated in the main heating pipe due to an electromagnetic induction phenomenon as a current flows generates steam, thereby heating the steam passing through the induction heater Induction cable; And a heat insulating material disposed between the induction cable and the main heating pipe to prevent the temperature of the steam heated while passing through the main heating pipe from being influenced by an external temperature. .
또한, 상기 인덕션 히터는, 상기 메인 히팅 파이프의 중간 영역에 내부 플레이트가 형성되지 않는 영역에 상기 메인 히팅 파이프용 보온재 및 상기 메인 히팅 파이프의 측부를 관통하여 삽입된 형태를 갖으며, 감지된 온도를 출력 컨트롤러로 전송하는 인덕션 제어용 온도센서; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.The induction heater has a shape in which a heat insulating material for the main heating pipe and a side portion of the main heating pipe are inserted through an area where the inner plate is not formed in an intermediate region of the main heating pipe, A temperature sensor for induction control to be transmitted to an output controller; .
또한, 상기 출력 컨트롤러는, 상기 과열 증기 공급라인로 과열 증기 공급을 위한 중간의 온도를 기준으로 최종적으로 벤딩 파이프를 통과 전까지 380℃±20℃의 범위를 유지하도록 전자기유도현상에 의해 상기 메인 히팅 파이프 내부의 온도의 상승 및 하강을 제어하는 것이 바람직하다.Also, the output controller controls the temperature of the main heating pipe by the electromagnetic induction phenomenon so that the temperature is maintained in the range of 380 ° C ± 20 ° C until passing through the bending pipe on the basis of the intermediate temperature for supplying the superheated steam to the superheated steam supply line. It is preferable to control the rise and fall of the internal temperature.
또한, 상기 벤딩 파이프는, 보온부재로 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, the bending pipe is preferably formed of a heat insulating member.
본 발명의 실시예에 따른 과열 증기 발생 장치는, 단위 중량당 에너지 효율이 높은 과열 증기를 이용함으로써, 에너지 전달률에 있어서 기존의 건조 방식의 가열 건공기 방식을 이용한 건조 공정보다 높은 에너지 전달 효과를 제공한다. The superheated steam generator according to the embodiment of the present invention provides a higher energy transfer efficiency than the conventional drying method using the drying method of the drying method by using the superheated steam having a high energy efficiency per unit weight do.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 과열 증기 발생 장치는, 기존의 통기식 건조 방식에 비해 에너지 손실을 줄여서 이차 전지 제작시 건조 속도를 높이고, 건조 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, the overheated steam generator according to another embodiment of the present invention reduces the energy loss as compared with the conventional ventilation type drying system, thereby improving the drying speed and drying efficiency of the secondary battery.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 과열 증기 발생 장치는 라인 히터 및 인덕션 히터 및 과열 증기 공급시, 그 밖의 챔버 등의 내부에서 온도를 타겟 온도로 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, the superheated steam generator according to another embodiment of the present invention provides the effect of maintaining the temperature at the target temperature inside the line heater, induction heater, superheated steam supply, and other chambers.
도 1a는 수분함량에 따른 확산 계수를 나타내며, 도 1b는 역전 온도와 건조속도와의 관계를 나타내는 도표.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치 중 라인 히터를 나타내는 도면.
도 4는 도 2의 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치 중 인덕션 히터를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치 내부의 구성요소 및 챔버 내의 타겟 온도 프로파일을 나타내는 그래프. FIG. 1A shows the diffusion coefficient according to the moisture content, and FIG. 1B is a chart showing the relationship between the reverse temperature and the drying speed.
BACKGROUND OF THE
3 is a view showing a line heater among the overheated steam generating apparatuses for the secondary battery manufacturing process of FIG.
FIG. 4 is a view showing an induction heater among the overheated steam generating apparatuses for the secondary battery manufacturing process of FIG. 2;
FIG. 5 is a graph showing the temperature profile of the components and the target in the chamber in the superheated steam generator for the battery fabrication process according to the embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously modified and may have various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성 요소로 명명 될수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에서 사용되는 열풍 건조 방식의 특징과 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the features of the hot air drying method used in the present invention and preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
현재 양산 라인에 적용되고 있는 '열풍 건조 방식'의 코터(coater)의 경우, 생산성 향상을 목표로 설비 제작이 이루어지고 있다. 따라서 대량 생산을 위해 코팅 장치(coating M/C)의 대형화를 통한 전극 코팅(coating) 폭 증대를 통한 생산 또는 코팅 장치(coating M/C)의 건조 속도 증가 즉, 건조로 길이 증대를 통한 생산량 확충이라는 방법을 통하여 생산량 증가시키고 있다. In the case of the "hot air drying type" coater, which is currently applied to the mass production line, facilities are being manufactured to improve productivity. Therefore, for mass production, it is necessary to increase the coating width by increasing the coating width of the coating M / C, or to increase the drying speed of the coating M / C, To increase production.
하지만 양극의 경우 높은 재료 밀도로 인하여 넓은 코팅 폭이나 오랜 시간 건조 조건에 노출될 경우, 기재의 휨(bending) 현상이 심각하게 일어나 코팅 후 제품(전극)의 품질이 현격히 저하되며, 자동화된 연속 공정(roll-to-roll)에 있어서 장력 제어의 난점이 발생하게 된다. However, due to the high material density due to the high material density of the anode, the bending phenomenon of the substrate occurs seriously when exposed to a wide coating width or a long time drying condition, and the quality of the product (electrode) the difficulty of tension control occurs in roll-to-roll.
따라서, 현재 제품화되고 있는 전극의 품질을 유지하면서 고속으로 건조할 수 있으며, 소형화된 코팅 장치(coating M/C)가 절대적으로 요구되고 있다.Therefore, it is absolutely required that a coating apparatus (coating M / C) capable of drying at a high speed while maintaining the quality of the electrode currently being commercialized and having a small size.
이와 같이 현재 도출되고 있는 양산 라인의 문제점인 건조 중 전극의 품질 문제 등을 본 발명에서는 과열 증기 건조 방식을 이용하여 해결하고자 한다. 과열 증기 건조 방식은 건조기간 동안 과열 증기에서의 습구 온도(濕球溫度)가 열풍의 온도보다 더 커서 증기와 피 건조물 사이의 온도 차를 줄일 수 있다. In the present invention, the problem of the quality of the dry electrode, which is a problem of the mass production line that is now being derived, is solved by using the superheated steam drying method. In the superheated steam drying method, the temperature of the superheated steam during the drying period is larger than the temperature of the heated air, thereby reducing the temperature difference between the steam and the dried material.
따라서 과열 증기와 열풍의 건조시 물의 증발속도가 같아지는 역전 온도(inversion temperature)가 발생하며, 역전 온도 이상에서 과열 증기의 건조 속도가 열풍보다 더 빠르게 진행된다. 보통 역전 온도의 범위는 150℃ 내지 200℃이며, 역전 온도는 간접적인 방식(전도나 복사)으로 열 공급이 이루어지면 더 낮아지기도 한다. Therefore, the inversion temperature at which the evaporation rate of the water becomes the same at the time of drying the superheated steam and the hot air occurs, and the superheated steam dries faster than the hot air at the temperature higher than the reversed temperature. Typically, the range of inversion temperatures is between 150 ° C and 200 ° C, and the inversion temperature may be lower if the heat is supplied in an indirect manner (conduction or radiation).
그러나 역전 온도 이상에서 과열 증기의 건조 속도가 열풍 건조보다 더 빠르다고 과열 증기 건조기를 역전 온도 이상에서만 가동시킬 필요는 없다. However, it is not necessary to operate the superheated steam drier only above the reversing temperature, since the drying rate of the superheated steam is higher than the drying temperature of the superheated steam above the reversing temperature.
과열 증기 건조시 감율 건조기간 동안 피 건조물의 온도가 높고 물 증발을 위한 확산 저항이 존재하지 않아 빠른 건조 속도가 유지되기 때문에 역전 온도 이하에서도 총 건조 시간은 단축된다고 할 수 있다. Reduction rate in drying of superheated steam Since the drying temperature is high during the drying period and there is no diffusion resistance for evaporation of water, the rapid drying speed is maintained, so that the total drying time is shortened even under the reverse temperature.
도 1a는 일반적으로 알려진 수분함량에 따른 확산 계수를 나타내며, 도 1b는 역전 온도와 건조속도와의 관계를 나타내는 설명하기 위한 사용한 공지된 내용의 도표이다.Fig. 1A shows diffusion coefficients according to a generally known moisture content, and Fig. 1B is a table of known contents used for illustrating the relation between the reversing temperature and the drying speed.
먼저, 도 1a를 참조하면, 과열 증기 건조와 열풍 건조를 이용하여 총 흡습 확산 계수(diffusion coefficient)와 수분 함량(moisture content)에 대한 관계를 감율 건조기간 영역에서 각각 다른 건조 온도에서 나타낸 것인데, 총 흡습 확산은 수분 함량이 작으면 증가한다. 또한, 건조 온도가 증가하면 확산 계수는 커지며 열풍 건조보다 과열 증기 건조일 때 확산에 대한 영향이 크다는 것을 알 수 있다. First, referring to FIG. 1A, the relationship between total diffusion coefficient and moisture content by using superheated steam drying and hot air drying is shown at different drying temperatures in the reduction drying period, The moisture absorption diffusion increases when the moisture content is small. In addition, it can be seen that as the drying temperature increases, the diffusion coefficient increases, and that the effect of diffusion on the superheated steam drying is greater than that of the hot air drying.
예를 들어 수분 함량이 0.08㎏/㎏·db 일 때 건조 온도가 125℃에서 165℃로 증가하면서 총 확산 계수(overall diffusion coefficient)는 열풍 건조보다 과열 증기 건조일 때 더 큰 것을 알 수 있다.For example, when the moisture content is 0.08 kg / kg · db, the drying temperature is increased from 125 ° C. to 165 ° C., and the overall diffusion coefficient is larger at the superheated steam drying than the hot air drying.
게다가 총 확산 계수는 건조온도가 145℃와 165℃일 때 열풍보다 과열 증기 건조일 때 더 크지만, 125℃의 건조 온도 일 때는 과열 증기 건조보다 열풍 건조의 확산 계수가 큰 것을 알 수 있다. 즉, 도 1b를 참조하면 역전 온도 이상인 145℃와 165℃(B, C) 일 때, 건조 속도는 과열 증기 건조 공정이 열풍 건조 공정에 비해 비약적으로 빨라지는 것을 확인할 수 있다.
In addition, the total diffusion coefficient is larger when the drying temperature is 145 ° C and 165 ° C than when it is superheated steam, but it is higher than that of superheated steam drying when the drying temperature is 125 ° C. That is, referring to FIG. 1B, it can be seen that the drying speed of the superheated steam drying process is significantly faster than that of the hot air drying process at the temperatures of 145 ° C and 165 ° C (B, C) above the reversal temperature.
한편, 기존의 사용되고 있는 열풍 즉, 가열 공기를 이용한 건조 공정과 본 발명에서 적용하고자하는 과열 증기를 이용한 건조 방식을 동일한 온도의 물과 공기가 가지고 있는 열량을 가지고 단순 비교한 결과를 아래 [표 1]에 표기하였다. [표 1]을 참조하면, 대기온도 20℃에서 200℃ 까지, 압력이 1㎏/㎠G의 과열 증기와 가열 건공기는 약 22.5배의 열량 차이가 나며, 이는 에너지 전달률에 있어서 과열 증기를 이용한 건조 방식이 가열 건공기 방식을 이용한 건조 공정보다 22배 이상 높은 에너지 전달 효과를 얻는 것을 알 수 있다. 이것은 단위 중량당 에너지 효율이 높은 것에 해당한다.
On the other hand, the results of simple comparison between the conventional hot air, i.e., the drying process using heated air and the drying method using the superheated steam to be applied in the present invention, ]. As shown in Table 1, there is a difference of 22.5 times between the superheated steam having a pressure of 1 kg / cm 2 G and the heated gun air at an atmospheric temperature of 20 ° C to 200 ° C, It can be seen that the drying method obtains an energy transfer effect 22 times higher than the drying method using the heating gun air method. This corresponds to high energy efficiency per unit weight.
Energy efficiency
온도 : 200℃, 외기온도 : 20℃
●과열증기 전열 - 20℃물의 보유열량
741.1 kcal/㎏ - 20 kcal/㎏
= 721.1 kcal/㎏ (22배 이상 열량차)● Condition:
Temperature: 200 캜, outside temperature: 20 캜
● Superheated Steam Heat - 20 ℃ water retained calories
741.1 kcal / kg - 20 kcal / kg
= 721.1 kcal / kg (calorie difference 22 times or more)
온도 : 200℃, 외기온도 : 20℃
●비열ㅧ온도차
0.178 kcal/㎏℃ × 180 ℃
= 32.04 kcal/㎏
● Condition: Air pressure 1kg / ㎠G.
Temperature: 200 캜, outside temperature: 20 캜
● Specific heat temperature difference
0.178 kcal / kg 占 폚 占 180 占 폚
= 32.04 kcal / kg
Electric heating system
Convection heat + Radiation heat + Condensation heat
이에 따라서 본 발명에서는 상기에서 설명한 바와 같이 과열 증기를 생성하여 공급할 수 있는 ‘과열 증기 발생 장치’를 제시하여 이차 전지 제작 공정 중 코팅 및 건조 설비인 건조 코터(dry coater)의 건조 속도 향상을 도모하도록 하고자 한다.
Accordingly, the present invention proposes a 'superheated steam generator' capable of generating and supplying superheated steam as described above, thereby improving the drying speed of the dry coater, which is a coating and drying equipment during the manufacturing process of the secondary battery I want to.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100)를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing an
도 2를 참조하면, 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100)의 구성은 크게 제 1 히터에 해당하는 20㎾급 라인 히터(110), 제 2 히터에 해당하는 30㎾급 인덕션 히터(120), 그리고 과열 증기 공급 라인(130)으로 이루어진다.2, the configuration of the
이러한 구성에 따라, 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100)는 100 내지 115℃로 가열된 증기를 150 내지 250㎏/min로, 건공기를 700 내지 1100L/min로 라인 히터(110)로 동시에 공급 후, 1차의 경우 250℃ 내지 310℃로 가열한다. 1차 가열이 된 증기와 건공기를 인덕션 히터(120)를 통해 2차로 380℃±20℃로 재가열하여 과열 증기를 과열 증기 공급라인(130)을 통해 챔버(chamber) 내로 안정적으로 공급한다.
According to such a configuration, the
도 3은 도 2의 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100) 중 라인 히터(110)를 나타내는 도면으로, 도 3a는 횡단면도, 도 3b는 종단면도를 나타낸다. 3 is a cross-sectional view of the
도 3을 참조하면, 제 1 히터인 라인 히터(110)는 최초의 105 내지 110℃로 가열된 증기를 수용하는 관로를 통해 공급받으며, 동시에 건공기를 공급받아 1차 가열시키는 역할을 하고 있으며, 제 2 히터인 인덕션 히터(120)로 증기를 1차 가열을 통해 예열한 상태로 전달을 하는 역할을 하고 있다. 제 2 인덕션 히터(120)로 공급되는 증기의 온도는 250℃ 내지 310℃ 범위로 안정적/지속적으로 예열 증기를 공급하여야 한다. Referring to FIG. 3, the
보다 구체적으로, 라인 히터(110)는 제 1 랩 조인트 플랜지(1st lap joint flange: 111), 제 2 랩 조인트 플랜지(2nd lap joint flange: 112), 온도 컨트롤 센서(113), 과승온 방지 센서(114) 및 레듀서(115)를 포함한다.More specifically, the
제 1 랩 조인트 플랜지(1st lap joint flange: 111)는 최초의 105 내지 110℃로 가열된 증기와 동시에 건공기를 공급받기 위한 관로와 연결된다. The first lap joint flange (111) is connected to the duct for supplying the dry air at the same time as the steam heated to the first 105 to 110 ° C.
제 2 랩 조인트 플랜지(2nd lap joint flange: 112)는 제 2 인덕션 히터(120)로 공급되는 증기를 공급하기 위한 파이프의 최상단에 위치하며, 후술하는 인덕션 히터(120)의 하단부 조인트 플랜지와 함께 라인 히터(110)의 라인 히터 메인 파이프(116)와 인덕션 히터(120)의 메인 히팅 파이프(122)를 관이음 하기 위해 형성된다. The second lap
온도 컨트롤 센서(113)는 제 2 랩 조인트 플랜지(112)를 통해 제 2 인덕션 히터(120)로 공급되는 증기의 온도를 250℃ 내지 310℃ 범위로 유지를 위해 온도를 측정하여 라인 히터 메인 파이프(116) 내부의 히팅 라인(H.L)의 온도를 상승 및 하강시키기 위한 역할을 수행한다. The
과승온 방지 센서(114)는 단계별로 과승온을 검지하여, 라인 히터 메인 파이프(116) 내부의 다수의 히팅 라인에 의한 라인 히터 메인 파이프(116) 내부의 온도 변화를 방지하기 위해 라인 히터 메인 파이프(116)의 길이방향에서 제 2 랩 조인트 플랜지(112)와 레듀서(115) 사이에 위치하여 형성된다.The
레듀서(115)는 라인 히터 메인 파이프(116)의 고온 또는 압력에 의한 라인 히터 메인 파이프(116)의 변형 및 파괴를 방지하기 위해 라인 히터 메인 파이프(116)의 길이방향의 끝단에 형성된다.
The
한편, 라인 히터 메인 파이프(116) 내부의 라인 히터의 형상은 도 3b와 같이 단면이 각 히팅 라인 간에 엇갈린 사선 형태로 형성됨으로써, 열효율을 극대화 시킨다.
Meanwhile, the shape of the line heater inside the line heater
도 4는 도 2의 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100) 중 인덕션 히터(120)를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 인덕션 히터(120)는 라인 히터(110)를 통해 온도 범위 250℃ 내지 310℃로 예열된 증기를 380℃±20℃로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 과열 증기 공급라인(130)으로 전달하는 역할을 한다. FIG. 4 is a view showing an
인덕션 히터(120)는 내부에 유로 역할을 하는 내부 플레이트(inner plate: I.p.) 86장을 통과하며 가열되도록 함으로써, 인덕션 히터(120)에 의한 가열체가 내부에서 지연되어 나올 수 있는 구조를 제공한다. The
보다 구체적으로, 인덕션 히터(120)는 인덕션 케이블(121), 메인 히팅 파이프(122), 메인 히팅 파이프용 보온재(123), 인덕션 제어용 온도센서(124), 벤딩 파이프(125) 및 출력 컨트롤러(126)를 포함한다.More specifically, the
인덕션 케이블(121)은 도체에 해당하는 메인 히팅 파이프(122)에 감기며, 전류가 흐름에 따라 전자기유도현상에 의해 메인 히팅 파이프(122) 내부에 생긴 와전류가 줄열을 발생시켜 내부를 통과하는 증기의 가열을 수행한다. The
메인 히팅 파이프용 보온재(123)는 인덕션 케이블(121)과 메인 히팅 파이프(122) 사이에 위치하여, 메인 히팅 파이프(122)를 통과하면서 가열되는 증기의 온도가 외부의 온도에 영향을 받지 않도록 하는 역할을 한다.The
인덕션 제어용 온도센서(124)는 메인 히팅 파이프(122)의 중간 영역에 내부 플레이트가 형성되지 않는 영역에 메인 히팅 파이프용 보온재(123) 및 메인 히팅 파이프(122)의 측부를 관통하여 삽입된 형태를 갖으며, 감지된 온도를 출력 컨트롤러(126)로 전송한다.The
이에 따라 출력 컨트롤러(126)는 과열 증기 공급라인(130)으로 과열 증기 공급을 위한 중간의 온도를 기준으로 최종적으로 벤딩 파이프(125)를 통과 전까지 380℃±20℃의 범위를 유지하도록 전자기유도현상에 의해 메인 히팅 파이프(122) 내부의 온도를 상승 및 하강시킨다. The
벤딩 파이프(125)는 보온부재로 형성됨으로써, 메인 히팅 파이프(122)를 통과한 과열 증기의 온도가 외부의 온도에 영향을 최소한으로 받으면서 과열 증기 공급라인(130)으로 공급되도록 한다.
The bending
이에 따라 과열 증기 공급라인(130)은 라인 히터(110)를 통과하여 예열된 증기를 인덕션 히터(120)에서 재가열되어 생성된 과열 증기를 챔버(chamber) 내로 공급함으로써, 챔버 내의 과열 증기를 이용하여 이차 전지 제작 공정에서 알루미늄 포일(Al foil)에 전극을 도포하는 공정인 전극 코팅 및 건조 공정이 수행되도록 한다. Accordingly, the superheated
한편, 인덕션 히터(120)에 의해 과열 증기 생성 후 과열 증기 공급 라인(130) 통과시에는 과열 증기 공급 라인(130)의 내부 온도는 300℃±15℃ 이내에서 유지하며 과열 증기를 챔버 내로 공급하여야 한다. 이렇게 공급된 과열 증기로 인해 챔버 내부의 온도는 과열 증기로 인한 알루미늄 포일(Al foil) 및 전극 슬러리의 건조 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 챔버 내부 온도는 타겟(target) 온도 ±5℃를 유지하고 있어야 한다.
On the other hand, when the superheated steam is generated by the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치(100) 내부의 구성요소 및 챔버 내의 타겟 온도 프로파일을 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 챔버 내부로 공급되는 과열 증기를 170℃ 내지 200℃로 공급하기 위하여 라인 히터(110)의 목표 온도는 300℃에 해당하며, 인덕션 히터(120)의 타겟 온도는 380℃로 설정하여 가동을 시작한다. 5 is a graph showing a target temperature profile in the chamber and the components inside the
온도 설정 후 7분 이내에 타겟 온도에 도달하며, 30분 내지 35분 이내 공급 라인(130)의 온도가 310℃±5℃에 도달한다. 이후 전체 가동시간 60분이 지나면 챔버 내부 온도 또한 200±10℃에서 유지하며 건조 코터의 건조 가능 구간으로 운행되게 된다.
The target temperature is reached within 7 minutes after setting the temperature, and the temperature of the
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치
110 : 라인 히터
111 : 제 1 랩 조인트 플랜지(1st lap joint flange)
112 : 제 2 랩 조인트 플랜지(2nd lap joint flange)
113 : 온도 컨트롤 센서 114 : 과승온 방지 센서
115 : 레듀서 116 : 라인 히터 메인 파이프
120 : 인덕션 히터 121 : 인덕션 케이블
122 : 메인 히팅 파이프 123 : 메인 히팅 파이프용 보온재
124 : 인덕션 제어용 온도센서 125 : 벤딩 파이프
126 : 출력 컨트롤러 130 : 과열 증기 공급 라인100: Superheated steam generator for secondary cell manufacturing process
110: Line heater
111: 1st lap joint flange
112: 2nd lap joint flange
113: Temperature control sensor 114: Overheat protection sensor
115: Reducer 116: Line heater main pipe
120: Induction heater 121: Induction cable
122: Main heating pipe 123: Main heating pipe insulation
124: temperature sensor for induction control 125: bending pipe
126: output controller 130: overheated steam supply line
Claims (13)
예열된 증기와 증기를 제 3 온도 범위로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 과열 증기 공급라인을 통해 챔버(chamber) 내로 공급하는 인덕션 히터; 를 포함하며,
상기 라인 히터는,
상기 제 1 온도 범위로서 최초의 100 내지 115℃로 가열된 증기를 150 내지 250㎏/min로 관로를 통해 공급받으며, 동시에 건공기를 700 내지 1100L/min로 공급받아 상기 제 2 온도 범위로서 250℃ 내지 310℃로 1차 가열시켜서 상기 인덕션 히터로 공급하고, 상기 인덕션 히터는 상기 라인 히터에서 공급받은 증기를 상기 제 3 온도 범위로서 380℃±20℃ 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.A line heater for supplying the steam heated to the first temperature range and preheating the dry air to the second temperature range; And
An induction heater for reheating the preheated steam and the steam to a third temperature range to generate superheated steam and supplying the superheated steam to the chamber through the superheated steam supply line; / RTI >
In the line heater,
The first temperature range is 150 to 250 kg / min of steam heated to the first 100 to 115 ° C, and the dry air is supplied at 700 to 1100 L / min to the second temperature range of 250 ° C Wherein the induction heater is heated to a temperature of 380 ° C ± 20 ° C as the third temperature range, wherein the steam supplied from the line heater is heated to 310 ° C to 310 ° C and supplied to the induction heater. Overheated steam generating device.
최초의 100 내지 115℃로 가열된 증기와 동시에 건공기를 공급받기 위한 관로와 연결되는 제 1 랩 조인트 플랜지; 및
상기 인덕션 히터로 공급되는 증기를 공급하기 위한 파이프의 최상단에 위치하며, 상기 인덕션 히터의 하단부 조인트 플랜지와 함께, 라인 히터 메인 파이프와 인덕션 히터의 메인 히팅 파이프를 관이음 하기 위해 형성되는 제 2 랩 조인트 플랜지; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
2. The line heater according to claim 1,
A first lap joint flange connected to a conduit for receiving dry air at the same time as the steam heated to the first 100 to 115 캜; And
And a second lap joint formed to join the main heating pipe of the induction heater and the line heater main pipe together with the lower end joint flange of the induction heater, flange; Wherein the superheated steam generator is a superheated steam generator.
상기 제 2 랩 조인트 플랜지를 통해 상기 제 2 인덕션 히터로 공급되는 증기의 온도를 250℃ 내지 310℃ 범위로 유지를 위해 온도를 측정하여 상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 히팅 라인의 온도를 상승 및 하강시키기 위한 역할을 수행하는 온도 컨트롤 센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
4. The line heater according to claim 3,
The temperature is measured to maintain the temperature of the steam supplied to the second induction heater through the second lap joint flange in the range of 250 ° C to 310 ° C to raise and lower the temperature of the heating line inside the line heater main pipe Temperature control sensors that serve for; Further comprising a second superheated steam generator for generating a superheated steam.
단계별로 과승온을 검지하여, 상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 다수의 히팅 라인에 의한 라인 히터 메인 파이프 내부의 온도 변화를 방지하기 위해 상기 라인 히터 메인 파이프의 길이방향에서 상기 제 2 랩 조인트 플랜지와 레듀서 사이에 위치하는 과승온 방지 센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
4. The line heater according to claim 3,
In order to prevent a temperature change inside the line heater main pipe due to a plurality of heating lines in the line heater main pipe from being detected in a stepwise manner in the longitudinal direction of the line heater main pipe, An overheating protection sensor located between the ducers; Further comprising a second superheated steam generator for generating a superheated steam.
상기 라인 히터 메인 파이프의 고온 또는 압력에 의한 변형 및 파괴를 방지하기 위해 라인 히터 메인 파이프의 길이방향의 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
6. The apparatus of claim 5,
Wherein the line heater main pipe is formed at a longitudinal end of the line heater main pipe in order to prevent deformation and destruction of the line heater main pipe due to high temperature or pressure.
상기 라인 히터 메인 파이프 내부의 라인 히터의 형상은, 단면이 각 히팅 라인 간에 엇갈린 사선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
The method of claim 4,
Wherein the shape of the line heater in the line heater main pipe is formed in a slanting shape in cross section between the respective heating lines.
상기 라인 히터를 통해 온도 범위 250℃ 내지 310℃로 예열된 증기를 380℃±20℃로 재가열하여 과열 증기를 생성하여 상기 과열 증기 공급라인으로 전달하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
The induction heater according to claim 1,
Wherein the superheated steam is supplied to the superheated steam supply line through the line heater, and the superheated steam is generated by reheating the steam preheated to a temperature range of 250 to 310 ° C through the line heater to 380 ° C ± 20 ° C. Generating device.
내부에 유로 역할을 하는 내부 플레이트를 미리 설정된 수만큼 배치하여 증기가 통과하면서 가열되도록 하여, 증기가 내부에서 지연되어 나올 수 있는 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
The induction heater according to claim 1,
Wherein a predetermined number of inner plates serving as a flow path are arranged inside the steam generator so that the steam is heated while passing through the steam to provide a structure in which the steam can be delayed in the steam generator. .
도체에 해당하는 메인 히팅 파이프에 감기며, 전류가 흐름에 따라 전자기유도현상에 의해 상기 메인 히팅 파이프 내부에 생긴 와전류가 줄열을 발생시켜 내부를 통과하는 증기의 가열을 수행하는 인덕션 케이블; 및
상기 인덕션 케이블과 상기 메인 히팅 파이프 사이에 위치하여, 상기 메인 히팅 파이프를 통과하면서 가열되는 증기의 온도가 외부의 온도에 영향을 받지 않도록 하는 역할을 수행하는 메인 히팅 파이프용 보온재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
The induction heater according to claim 9,
An induction cable wound around a main heating pipe corresponding to a conductor and generating an eddy current generated in the main heating pipe due to an electromagnetic induction phenomenon as a current flows, thereby heating the steam passing through the induction cable; And
A heat insulating material for a main heating pipe positioned between the induction cable and the main heating pipe to prevent the temperature of the steam heated while passing through the main heating pipe from being influenced by an external temperature; Wherein the superheated steam generator is a superheated steam generator.
상기 메인 히팅 파이프의 중간 영역에 내부 플레이트가 형성되지 않는 영역에 상기 메인 히팅 파이프용 보온재 및 상기 메인 히팅 파이프의 측부를 관통하여 삽입된 형태를 갖으며, 감지된 온도를 출력 컨트롤러로 전송하는 인덕션 제어용 온도센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
The induction heater according to claim 10,
The main heating pipe and the main heating pipe are inserted into a region where the inner plate is not formed in the middle region of the main heating pipe and the side portions of the main heating pipe and the induction control temperature Senser; Further comprising a second superheated steam generator for generating a superheated steam.
상기 과열 증기 공급라인로 과열 증기 공급을 위한 중간의 온도를 기준으로 최종적으로 벤딩 파이프를 통과 전까지 380℃±20℃의 범위를 유지하도록 전자기유도현상에 의해 상기 메인 히팅 파이프 내부의 온도의 상승 및 하강을 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.
12. The apparatus of claim 11,
The temperature of the inside of the main heating pipe is raised and lowered by electromagnetic induction so that the temperature is maintained at 380 ° C ± 20 ° C before passing through the bending pipe based on an intermediate temperature for supplying superheated steam to the superheated steam supply line Wherein the control unit controls the temperature of the secondary battery.
보온부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제작 공정을 위한 과열 증기 발생 장치.13. The bending machine according to claim 12,
Wherein the heat generating member is formed of a heat insulating member.
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