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公開番号2024127676
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023064381
出願日2023-04-11
発明の名称リチウム塩粉末の溶解装置
出願人現代ビーシーエンジニアリング株式会社,Hyundai BC Engineering Co., Ltd.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01F 21/00 20220101AFI20240912BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】粉末容器の内部でリチウム塩粉末が架橋現象を防止することによって、溶解チャンバに供給されるリチウム塩粉末を円滑に排出できるリチウム塩粉末溶解装置を提供する。
【解決手段】リチウムイオン電池の電解液を製造するのに用いられるリチウム塩粉末の溶解装置に関し、電解質溶液を供給する反応器10と、リチウム塩粉末を供給する粉末ホッパ20と、電解質溶液とリチウム塩粉末を強制混合する溶解チャンバと、粉末ホッパ20と溶解チャンバを連結する粉末供給管40と、を含むリチウム塩粉末の溶解装置において、粉末ホッパ20の周辺には、ホッパ立て枠70が設置されており、ホッパ立て枠70は、ホッパ振動部80上に分離可能に搭載され、粉末ホッパ20の粉末排出口は、防塵連結管により粉末供給管40に連結されている構造を有するリチウム塩粉末の溶解装置とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電極液製造用の電解質溶液を供給する密閉型の反応器と、
リチウム塩粉末を供給する粉末ホッパと、
前記電解質溶液と前記リチウム塩粉末を強制混合して前記反応器に循環させる溶解チャンバと、
前記粉末ホッパと前記溶解チャンバを連結する粉末供給管と、
前記反応器と前記溶解チャンバを連結する溶液排出管及び溶液搬送管を含んで構成されるリチウム塩粉末の溶解装置において、
前記粉末ホッパの周辺には、粉末排出口が下端に位置した状態でまっすぐ立てられるように支持するホッパ立て枠が設置されており、前記ホッパ立て枠は、前記粉末ホッパに対して振動を付与するホッパ振動部上に分離可能に搭載され、前記粉末排出口は、振動を吸収するエラストマー材質の防塵連結管により前記粉末供給管に連結されていることを特徴とする、リチウム塩粉末の溶解装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記ホッパ立て枠は、
前記粉末ホッパの上側に配置される四角形状の上部フレームと、
前記粉末ホッパの下側に配置される四角形状の下部フレームと、
前記上部フレームと下部フレームを上下に連結する多数個の縦フレームと、
前記縦フレームの中間部位で粉末ホッパの下端斜面を支える支持フレームと、
前記粉末ホッパの側面を前記縦フレームにそれぞれ固定する固定ブラケットと、
を含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム塩粉末の溶解装置。
【請求項３】
前記ホッパ振動部は、前記ホッパ立て枠を搭載するものであって、
中央に前記粉末供給管が非接触状態で通過する中央ホールが貫通されているホッパ搭載板と、
前記ホッパ搭載板を支える防塵マウントと、
前記ホッパ搭載板を振動させるバイブレーターと、
を含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム塩粉末の溶解装置。
【請求項４】
前記ホッパ搭載板の端には、前記ホッパ立て枠の離脱を防止する離脱防止金具が突出しており、ホッパ搭載板の底面には、前記防塵マウントが設置される補強フレームが付着されていることを特徴とする、請求項３に記載のリチウム塩粉末の溶解装置。
【請求項５】
前記ホッパ振動部の周辺には、前記ホッパ立て枠の出入りをガイドして前記ホッパ立て枠の離脱を防止するガードレールが設置されており、
前記ガードレールは、
前記ホッパ立て枠の左側及び右側にそれぞれ配置される側方レールと、
前記ホッパ立て枠の後方に配置される後方レールと、
前記側方レール及び前記後方レールを所定の高さで支持するレール支持台と、を含み、
前記ガードレールの前方は、前記ホッパ立て枠の出入りが可能となるように開放されていることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム塩粉末の溶解装置。
【請求項６】
前記側方レールの内側には、それぞれ前記ホッパ立て枠の出入りをガイドするガイドローラーが設置されていることを特徴とする、請求項５に記載のリチウム塩粉末の溶解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池の電解液を製造するのに用いられるリチウム塩粉末の溶解装置に関し、より詳しくは、電解質溶液を供給する反応器と、リチウム塩粉末を供給する粉末ホッパと、前記電解質溶液と前記リチウム塩粉末を強制混合する溶解チャンバと、前記粉末ホッパと前記溶解チャンバを連結する粉末供給管を含むが、前記粉末ホッパの周辺には、ホッパ立て枠が設置されており、前記ホッパ立て枠は、ホッパ振動部上に分離可能に搭載され、前記粉末ホッパの粉末排出口は、防塵連結管により粉末供給管に連結されている構造を有するリチウム塩粉末の溶解装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池用電解液を製造するのに用いられるリチウム塩は、非常に不安定な化合物である。例えば、リチウムヘキサフルオロホスフェート（ＬｉＰＦ
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）の場合、空気中で極少量の水分とも反応して毒性と腐食性が非常に強いフッ化水素（ＨＦ）を生成する。したがって、リチウムイオン電池用電解液を生産する工程は、製造設備と作業者を保護して電解液の品質を保障するために、全ての生産工程で電解質溶液が極少量の水分とも接触しないように厳格に管理されなければならない。
【０００３】
従来にも大韓民国公開特許第１０－２０１３－００１８５０４号（２０１３．０２．２５．）と大韓民国公開特許第１０－２０１５－２９３００号（２０１５．０３．１８．）及び大韓民国公開特許第１０－２０１８－８００１６号（２０１８．０７．１１．）などには、電解液の製造設備に用いられ得る粉末溶解装置が紹介されている。このような従来の粉末溶解装置は、粉末を供給するホッパ（Ｈｏｐｐｅｒ）が反応容器上に配置されている上下構造からなる。
【０００４】
したがって、このような従来の粉末溶解装置を利用してリチウムイオン電池用電解液を製造する場合、リチウム塩粉末を供給するホッパが約３ｍ以上の高さに設置されなければならない。それによって、リチウム塩粉末ホッパを運送及び設置するためのホイスト（ｈｏｉｓｔ）を設置する必要があり、さらに前記粉末ホッパを交替及び設置する作業をするのが非常に危険で且つ困難であった。
【０００５】
このような問題を解消するために、本発明者らは、大韓民国登録特許第１０－２３８２８８０号（２０２２．０３．３１．）において添付図１のような新しい構造のリチウム塩粉末の溶解装置を提示したことがある。前記リチウム塩粉末溶解装置は、電解質溶液を貯蔵する密閉型反応器１０とリチウム塩粉末を貯蔵する密閉型粉末容器２０との間に前記電解質溶液とリチウム塩粉末を強制的に混合及び溶解する溶解チャンバ３０が配置されている構造からなる。
【０００６】
前記粉末容器２０と溶解チャンバ３０との間には、リチウム塩粉末を供給する粉末供給管４０が設置されており、反応器１０と溶解チャンバ３０との間には、電解質溶液を移送する溶液排出管５０と溶液搬送管６０が設置されている。それによって、前記溶解チャンバ３０から発生する陰圧により粉末容器２０からリチウム塩粉末が自動で溶解チャンバ３０に流入される。
【０００７】
前記図１のリチウム塩粉末溶解装置は、反応器１０と粉末容器２０が互いに左右位置に分離されており、その間に配置された溶解チャンバ３０を利用して全体的に密閉された一つのシステム内で電解質溶液とリチウム塩粉末を強制的に混合及び溶解することによって、作業環境が安全で且つ高品質の電解液を効率的に製造することができる。
【０００８】
しかし、前記粉末容器２０からリチウム塩粉末を排出するとき、粉末容器２０の内部に満たされたリチウム塩粉末が固まって互いに凝り固まる架橋現象が起きれば、リチウム塩粉末が溶解チャンバ３０に円滑に供給されない問題が発生し得るという点で改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
大韓民国公開特許第１０－２０１８－００８００１６号
大韓民国公開特許第１０－２０１５－００２９３００号
大韓民国公開特許第１０－２００１－００２２０１８号
大韓民国登録特許第１０－２３８２８８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、本発明の一番目の解決課題は、前記リチウム塩粉末溶解装置の構造を改善することである。
（【００１１】以降は省略されています）

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