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리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015138782
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄, 지르코늄 등의 다성분 혼합 금속염 용액으로부터 공침을 통해 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 전구체를 제조하기 위한 장치에 있어서, 공침반응기, 상기 공침반응기에서 생성되는 양극 활물질 전구체 입자를 수용액 상태에서 연속적으로 분리할 수 있는 입자분리부, 그리고 상기 공침반응기에서 공침시에 생성된 폐용액으로부터 알칼리 금속염 부산물을 온도에 따른 용해도 차이를 이용하여 제거할 수 있는 침전부를 유기적으로 결합하여 구성한 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치 및 이를 이용한 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체의 제조 방법에 관한 것이다.리튬 이차 전지, 양극 활물질, 전구체, 공침반응기, 입자분리부, 침전부
Int. CL H01M 4/525 (2010.01.01) H01M 4/505 (2010.01.01) C01G 53/00 (2006.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) H01M 4/02 (2006.01.01)
CPC H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/525(2013.01)
출원번호/일자 1020070094735 (2007.09.18)
출원인 한국화학연구원, 주식회사 에코프로
등록번호/일자 10-0887186-0000 (2009.02.27)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20090310) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.09.18)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 에코프로 대한민국 충청북도 청주시 청원구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박용기 대한민국 대전 유성구
2 김희영 대한민국 대전 유성구
3 최원춘 대한민국 대전 유성구
4 김재한 대한민국 경남 김해시
5 박석준 대한민국 충북 청주시 상당구
6 최문호 대한민국 충북 청주시 상당구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이학수 대한민국 부산광역시 연제구 법원로 **, ****호(이학수특허법률사무소)
2 백남훈 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로 ***, KTB네트워크빌딩**층 한라국제특허법률사무소 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 에코프로 대한민국 충청북도 청주시 청원구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2007.09.18 수리 (Accepted) 1-1-2007-0675361-54
2 [전자문서첨부서류]전자문서첨부서류등 물건제출서
[Attachment to Electronic Document] Submission of Object such as Attachment to Electronic Document		 2007.09.20 수리 (Accepted) 1-1-2007-5080858-83
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2008.04.10 수리 (Accepted) 4-1-2008-5054981-18
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2008.04.16 수리 (Accepted) 4-1-2008-5059312-66
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2008.05.14 수리 (Accepted) 4-1-2008-5074743-27
6 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.06.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
7 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.07.10 수리 (Accepted) 9-1-2008-0039981-99
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2008.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2008-5208083-56
9 등록결정서
Decision to grant		 2009.02.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0072173-61
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2010.04.01 수리 (Accepted) 4-1-2010-5057253-72
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149242-13
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149265-52
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.16 수리 (Accepted) 4-1-2020-5210786-31
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
혼합 금속염으로부터 공침법을 이용하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 전구체를 제조하기 위한 장치에 있어서,혼합 금속염 용액과 알칼리 용액을 포함하는 반응원료들이 투입되어 교반됨으로써 공침반응에 의해 전구체 입자를 포함한 반응생성물이 생성되는 공침반응기(100)와;상기 공침반응기(100)로부터 슬러리 공급관(220)을 통해 연결된 분리조(210)와, 상기 슬러리 공급관(220)을 통해 상기 분리조(210)에 공급된 전구체 입자를 포함한 슬러리의 응집된 입자들을 분산시키기 위한 분산장치를 구비하여, 분리조(210) 내에서 상기 분산수단에 의해 분산된 전구체 입자와 미세 입자가 서로 분리되는 입자분리부(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
2 2
청구항 1에 있어서,상기 공침반응기(100)는,그 내부공간에 교반기(111) 주변으로 배치되는 원통형의 차단벽(120)이 고정 설치되어, 상기 내부공간이 반응원료가 투입되어 공침반응이 일어나는 반응공간 영역이 되면서 교반기에 의한 교반이 이루어지는 차단벽 내부 영역과, 교반기의 교반 영향이 차단되는 차단벽 외부 영역으로 구분되어 있고,상기 차단벽 외부 영역에 상기 슬러리 공급관(220)이 연결된 구조인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
3 3
청구항 3에 있어서,상기 분산장치는 분리조(210)의 내부공간에 설치된 초음파 진동자를 구비하여 분리조(210)의 내부공간으로 초음파 진동을 발생시켜 슬러리 용액의 입자를 분산시키는 초음파 분산기인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
4 4
청구항 1에 있어서,상기 분리조(210)에는 상기 공침반응기(100)로 연결되어 분리조(210) 내에서 전구체 입자와 분리된 미세 입자를 포함한 용액이 공침반응기(100)의 반응공간 영역으로 재투입되도록 하는 미세 입자 재투입관(240)이 설치되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
5 5
청구항 1에 있어서,상기 분리조(210)의 하단부에는 분리된 전구체 입자가 통로(211)를 통해 배출되어 수집되는 수집부(250)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
6 6
청구항 1에 있어서,상기 공침반응기(100)로부터 폐용액 배출관(131)을 통해 연결되어, 상기 폐용액 배출관(131)을 통해 공침반응기(100)로부터 배출된 폐용액을 냉각시켜 알칼리 금속염을 침전, 제거한 뒤 배출하는 침전부(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
7 7
청구항 6에 있어서,상기 침전부(300)는,상기 폐용액 배출관(131)에 연결되어 폐용액이 통과하도록 되어 있으면서 하기 칠러(320)와의 사이에 순환되는 냉매가 통과하도록 구비되어 폐용액을 냉매와의 열교환에 의해 냉각시키는 제1열교환기(310)와;상기 제1열교환기(310)와의 사이에서 순환되는 냉매를 냉각시키기 위한 칠러(320)와;상기 제1열교환기(310)를 통과하여 냉각된 폐용액이 이동되어 폐용액 내 알칼리 금속염이 침전됨으로써 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 배출되는 침전조(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
8 8
청구항 7에 있어서,상기 침전부(300)의 침전조(330)는 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 공침반응기(100)에 재투입될 수 있도록 연결된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
9 9
청구항 8에 있어서,상기 침전부(300)의 침전조(330)에 폐수가 배출되어 이동되는 폐수 이동관(332)이 연결 설치되고, 상기 폐수 이동관(332)이 제2열교환기(340)에 연결되며, 상기 제2열교환기(340)가 폐수 투입관(341)을 통해 입자분리부(200)의 분리조(210)에 연결되고, 상기 분리조(210)에는 공침반응기(100)로 연결되어 분리조(210) 내에서 전구체 입자와 분리된 미세 입자를 포함한 용액이 공침반응기(100)의 반응공간 영역으로 재투입되도록 하는 미세 입자 재투입관(240)이 설치되어, 상기 침전조(330)에서 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 상기 제2열교환기(340)를 통과하여 가열된 뒤 입자분리부(200)의 분리조(210)를 경유해 공침반응기(100)에 재투입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
10 10
청구항 9에 있어서,상기 제2열교환기(340)는 제1열교환기(310)와 냉매라인으로 연결되어 제1열교환기(310)에서 냉매와의 열교환으로 열을 공급받은 냉매가 통과하도록 구비되어 냉매와의 열교환에 의해 폐수를 가열하도록 된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
11 11
혼합 금속염으로부터 공침법을 이용하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 전구체를 제조하기 위한 장치에 있어서,혼합 금속염 용액과 알칼리 용액을 포함하는 반응원료들이 투입되어 교반됨으로써 공침반응에 의해 전구체 입자를 포함한 반응생성물이 생성되는 공침반응기(100)와;상기 공침반응기(100)로부터 폐용액 배출관(131)을 통해 연결되어, 상기 폐용액 배출관(131)을 통해 공침반응기(100)로부터 배출된 폐용액을 냉각시켜 알칼리 금속염을 침전, 제거한 뒤 배출하는 침전부(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
12 12
청구항 11에 있어서,상기 침전부(300)는,상기 폐용액 배출관(131)에 연결되어 폐용액이 통과하도록 되어 있으면서 하기 칠러(320)와의 사이에 순환되는 냉매가 통과하도록 구비되어 폐용액을 냉매와의 열교환에 의해 냉각시키는 제1열교환기(310)와;상기 제1열교환기(310)와의 사이에서 순환되는 냉매를 냉각시키기 위한 칠러(320)와;상기 제1열교환기(310)를 통과하여 냉각된 폐용액이 이동되어 폐용액 내 알칼리 금속염이 침전됨으로써 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 배출되는 침전조(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
13 13
청구항 12에 있어서,상기 침전부(300)의 침전조(330)는 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 폐수 투입관(341)을 통해 공침반응기(100)에 재투입되도록 연결된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
14 14
청구항 13에 있어서,상기 침전부(300)의 침전조(330)에 폐수가 배출되어 이동되는 폐수 이동관(332)이 연결 설치되고, 상기 폐수 이동관(332)이 제2열교환기(340)에 연결되며, 상기 제2열교환기(340)가 폐수 투입관(341)을 통해 공침반응기(100)로 연결되어, 상기 침전조(330)에서 알칼리 금속염이 제거된 폐수가 상기 제2열교환기(340)를 통과하여 가열된 뒤 공침반응기(100)의 반응공간 영역으로 재투입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
15 15
청구항 14에 있어서,상기 제2열교환기(340)는 제1열교환기(310)와 냉매라인으로 연결되어 제1열교환기(310)에서 냉매와의 열교환으로 열을 공급받은 냉매가 통과하도록 구비되어 냉매와의 열교환에 의해 폐수를 가열하도록 된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 장치
16 16
혼합 금속염으로부터 공침법을 이용하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 전구체를 제조하는 방법에 있어서,혼합 금속염 용액과 알칼리 용액을 포함하는 반응원료들을 공침반응기에 투입하여 교반과 동시에 공침반응시킴으로써 전구체 입자를 포함한 반응생성물을 생성시키는 공침반응 단계와;상기 공침반응기로부터 슬러리 공급관을 통해 연결된 분리조로 상기 반응생성물을 포함한 슬러리를 이동시켜 분리조 내 분산장치에 의해 슬러리의 응집된 입자들을 분산시키는 동시에 전구체 입자와 미세 입자를 분리하는 단계와;상기 미세 입자와 분리된 전구체 입자가 분리조 하단부의 수집부로 수집되는 동시에 미세 입자를 포함한 용액을 미세 입자 재투입관을 통해 공침반응기의 반응공간 영역으로 재투입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
17 17
청구항 16에 있어서,상기 전구체 입자와 미세 입자를 분리하는 단계는, 분리조에 설치된 초음파 분산기 또는 원심력을 이용한 입자 분산기를 이용하여 슬러리의 응집된 입자들을 분산시키는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
18 18
청구항 16에 있어서,상기 공침반응기로부터 폐용액 배출관을 통해 연결된 침전부에서 공침반응기로부터 배출되는 폐용액을 냉각시켜 알칼리 금속염을 침전, 제거한 뒤 알칼리 금속염이 제거된 폐수를 배출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
19 19
청구항 18에 있어서,상기 침전부의 침전조에서 알칼리 금속염이 제거된 폐수를 가열하여 공침반응기에 재투입하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
20 20
혼합 금속염으로부터 공침법을 이용하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 전구체를 제조하는 방법에 있어서,혼합 금속염 용액과 알칼리 용액을 포함하는 반응원료들을 공침반응기에 투입하여 교반과 동시에 공침반응시킴으로써 전구체 입자를 포함한 반응생성물을 생성시키는 공침반응 단계와;상기 공침반응기로부터 폐용액 배출관을 통해 연결된 침전부에서 공침반응기로부터 배출되는 폐용액을 냉각시켜 알칼리 금속염을 침전, 제거한 뒤 알칼리 금속염이 제거된 폐수를 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
21 21
청구항 20에 있어서,상기 침전부의 침전조에서 알칼리 금속염이 제거된 폐수를 가열하여 공침반응기에 재투입하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체 제조 방법
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