(57)【要約】【課題】温度調節部と、粒径調節部と、流量制御部とが一体化されて高純度の反応物を得るための一連の作業を単一の反応装置において行うことのできるリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器およびこれを備える結晶分離装置を提供すること。【解決手段】内部に反応チャンバー１１を有する非回転体としてのシリンダー１０と、前記シリンダー１０の一方の側に配設される攪拌モーター２０と、前記攪拌モーター２０のモーター軸２１と結合されたままで、前記反応チャンバー１１の内部に内蔵されるが、前記反応チャンバー１１の壁面から離れて内蔵される攪拌棒３０と、を有する連続式反応器であって、前記シリンダー１０の一方の側に形成されたフランジ部１２と、前記フランジ部の上に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応物が注入される１以上の反応物注入ポート１３と、前記シリンダー１０の他方の側に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応結果物が排出される反応結果物排出ポート１４と、前記シリンダー１０の反応物注入ポート１３と反応結果物排出ポート１４との間に反応チャンバー１１と連通するように形成される多数の余剰のポート１５と、前記シリンダー１０の外周面と内周面との間に配設される温度調節部４０と、前記反応物注入ポート１３の流路の上に設けられて反応物注入ポートを介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部５０と、前記反応物注入ポート１３と、反応結果物排出ポート１４および余剰のポート１５のうちの少なくともいずれかに設けられて反応物の流量を感知する流量感知センサー６０と、前記流量感知センサー６０によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート１３を介して流入する反応物の流量を制御する流量制御部７０と、を備えるが、前記温度調節部４０は、環状の冷媒チャンバー４１と、前記冷媒チャンバーの内部に充填される冷媒４２と、を有することを特徴とするリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に反応チャンバー（１１）を有する非回転体としてのシリンダー（１０）と、前記シリンダー（１０）の一方の側に配設される攪拌モーター（２０）と、前記攪拌モーター（２０）のモーター軸（２１）と結合されたままで、前記反応チャンバー（１１）の内部に内蔵されるが、前記反応チャンバー（１１）の壁面から離れて内蔵される攪拌棒（３０）と、を有する連続式反応器であって、
前記シリンダー（１０）の一方の側に形成されたフランジ部（１２）と、
前記フランジ部の上に反応チャンバー（１１）と連通するように形成されて反応物が注入される１以上の反応物注入ポート（１３）と、
前記シリンダー（１０）の他方の側に反応チャンバー（１１）と連通するように形成されて反応結果物が排出される反応結果物排出ポート（１４）と、
前記シリンダー（１０）の反応物注入ポート（１３）と反応結果物排出ポート（１４）との間に反応チャンバー（１１）と連通するように形成される多数の余剰のポート（１５）と、
前記シリンダー（１０）の外周面と内周面との間に配設される温度調節部（４０）と、
前記反応物注入ポート（１３）の流路の上に設けられて反応物注入ポートを介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部（５０）と、
前記反応物注入ポート（１３）と、反応結果物排出ポート（１４）および余剰のポート（１５）のうちの少なくともいずれかに設けられて反応物の流量を感知する流量感知センサー（６０）と、
前記流量感知センサー（６０）によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート（１３）を介して流入する反応物の流量を制御する流量制御部（７０）と、
を備えるが、
前記温度調節部（４０）は、環状の冷媒チャンバー（４１）と、前記冷媒チャンバーの内部に充填される冷媒（４２）と、を有することを特徴とするリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項２】
前記攪拌モーター（２０）は、１０〜２０００ｒｐｍの範囲内で回転速度が調節可能な変速型攪拌モーターであることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項３】
前記反応物は、メタル溶液、ＮＨ４ＯＨおよびＮａＯＨを含むことを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項４】
前記メタル溶液は、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏを含む混合溶液であることを特徴とする請求項３に記載のリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項５】
前記反応物は、ＬｉＯＨ、ＦｅＳＯ４およびＨ３ＰＯ４を含むことを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項６】
前記反応チャンバー（１１）の内周面と攪拌棒（３０）の外周面との間の間隔（ｇ）／攪拌棒の半径（ｄ）は、１．０以下であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項７】
内部に反応チャンバー（１１）を有する非回転体としてのシリンダー（１０）と、前記シリンダー（１０）の一方の側に配設される攪拌モーター（２０）と、前記攪拌モーター（２０）のモーター軸（２１）と結合されたままで、前記反応チャンバー（１１）の内部に内蔵されるが、前記反応チャンバー（１１）の壁面から離れて内蔵される攪拌棒（３０）と、を有する連続式反応器であって、
前記シリンダー（１０）の上に隔設された多数のフランジ部（１２）と、
前記各フランジ部（１２）の上に反応チャンバー（１１）と連通するように形成されて反応物が注入される１以上の反応物注入ポート（１３）と、
前記シリンダー（１０）の他方の側に反応チャンバー（１１）と連通するように形成されて反応結果物が排出される反応結果物排出ポート（１４）と、
前記シリンダー（１０）の反応物注入ポート（１３）と反応結果物排出ポート（１４）との間に反応チャンバー（１１）と連通するように形成される多数の余剰のポート（１５）と、
前記シリンダー（１０）の外周面と内周面との間に配設される温度調節部（４０）と、
物注入ポート（１３）の流路の上に設けられて反応物注入ポートを介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部（５０）と、
前記反応物注入ポート（１３）と、反応結果物排出ポート（１４）および余剰のポート（１５）のうちの少なくともいずれかに設けられて反応物の流量を感知する流量感知センサー（６０）と、
前記流量感知センサー（６０）によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート（１３）を介して流入する反応物の流量を制御する流量制御部（７００）と、
を備えるが、
前記温度調節部（４０）は、環状の冷媒チャンバー（４１）と、前記冷媒チャンバーの内部に充填される冷媒（４２）と、を有することを特徴とするリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のオールインワンタイプ連続式反応器と、
前記オールインワンタイプ連続式反応器のフランジ部（１２）に形成された多数の反応物注入ポート（１３）および各連結ライン（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を介して連結される多数の反応物貯留タンク（１００）と、
前記各連結ライン（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の上に設けられて各反応物貯留タンク（１００）内の反応物をポンピングして前記オールインワンタイプ連続式反応器の反応チャンバー（１１）に注入するためのそれぞれの供給ポンプ（２００）と、
前記オールインワンタイプ連続式反応器の反応結果物排出ポート（１４）と連結されて、反応結果物排出ポート（１４）を介して排出される反応済みスラーリー状の物質から正極活物質およびろ液を分離する正極活物質分離器（３００）と、
前記正極活物質分離器（３００）と連結されて、正極活物質分離器（３００）において分離された正極活物質を乾燥する乾燥器（４００）と、
を備えることを特徴とする結晶分離装置。
【請求項９】
前記正極活物質分離器（４００）は、遠心分離器または脱水器であることを特徴とする請求項８に記載の結晶分離装置。
【請求項１０】
前記乾燥器（４００）に連設されて、乾燥された正極活物質の粒度分布および大きさを分析する粒度分析器（５００）をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の結晶分離装置。
【請求項１１】
前記粒度分析器（５００）に連設されて、正極活物質の粒子形状および粒径の均一度を分析する走査電子顕微鏡（６００）をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の結晶分離装置。
【請求項１２】
前記走査電子顕微鏡（６００）に連設されて、正極活物質の密度を測定する密度測定器（７００）をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の結晶分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器およびこれを備える結晶分離装置に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、温度調節部と、粒径調節部と、流量制御部とが一体化されて高純度の反応物を得るための一連の作業を単一の反応装置において行うことのできるリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器およびこれを備える結晶分離装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
反応器（リアクター）は、２種以上の物質が触媒や類似媒介物質によって所定の温度および圧力下で反応して組成・構造などが異なる物質を生成する装置であって、連続式反応器と回分式反応器とに大別できる。
【０００４】
連続式反応器は、反応物を流入させて反応物が流れる間に反応が行われ、生成物が排出口を介して排出される方式のものであり、回分式反応器は、反応物を投入して停止された状態で反応器内において反応を行った後、生成物を回収する方式のものである。
【０００５】
従来の連続式反応器は、生成物の回収速度が速いというメリットはあるものの、反応生成物の大きさを制御可能な手段を有していないため、もし、結晶の大きさを減らしたり増やしたりするためには、得られた反応結果物をさらなる装置内に投入して再び反応を行うことを余儀なくされるという空間的・時間的な制約を有する。
【０００６】
また、従来の連続式反応器は、反応溶液の量を精度よく自動的に制御するための制御部を有していないため、反応溶液を精度よく制御することが困難であり、これにより、高精細な反応結果物が得られ難くて製品の信頼度が低下するという問題点を有していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来の技術の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、温度調節部と、粒径調節部と、流量制御部とが一体化されて高純度の反応物を得るための一連の作業を単一の反応装置において行うことのできるリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器およびこれを備える結晶分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の第１観点によれば、内部に反応チャンバー１１を有する非回転体としてのシリンダー１０と、前記シリンダー１０の一方の側に配設される攪拌モーター２０と、前記攪拌モーター２０のモーター軸２１と結合されたままで、前記反応チャンバー１１の内部に内蔵されるが、前記反応チャンバー１１の壁面から離れて内蔵される攪拌棒３０と、を有する連続式反応器であって、前記シリンダー１０の一方の側に形成されたフランジ部１２と、前記フランジ部の上に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応物が注入される１以上の反応物注入ポート１３と、前記シリンダー１０の他方の側に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応結果物が排出される反応結果物排出ポート１４と、前記シリンダー１０の反応物注入ポート１３と反応結果物排出ポート１４との間に反応チャンバー１１と連通するように形成される多数の余剰のポート１５と、前記シリンダー１０の外周面と内周面との間に配設される温度調節部４０と、前記反応物注入ポート１３の流路の上に設けられて反応物注入ポートを介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部５０と、前記反応物注入ポート１３と、反応結果物排出ポート１４および余剰のポート１５のうちの少なくともいずれかに設けられて反応物の流量を感知する流量感知センサー６０と、前記流量感知センサー６０によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート１３を介して流入する反応物の流量を制御する流量制御部７０と、を備えるが、前記温度調節部４０は、環状の冷媒チャンバー４１と、前記冷媒チャンバーの内部に充填される冷媒４２と、を有することを特徴とするリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２観点によれば、内部に反応チャンバー１１を有する非回転体としてのシリンダー１０と、前記シリンダー１０の一方の側に配設される攪拌モーター２０と、前記攪拌モーター２０のモーター軸２１と結合されたままで、前記反応チャンバー１１の内部に内蔵されるが、前記反応チャンバー１１の壁面から離れて内蔵される攪拌棒３０と、を有する連続式反応器であって、前記シリンダー１０の上に隔設された多数のフランジ部１２と、前記各フランジ部１２の上に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応物が注入される１以上の反応物注入ポート１３と、前記シリンダー１０の他方の側に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応結果物が排出される反応結果物排出ポート１４と、前記シリンダー１０の反応物注入ポート１３と反応結果物排出ポート１４との間に反応チャンバー１１と連通するように形成される多数の余剰のポート１５と、前記シリンダー１０の外周面と内周面との間に配設される温度調節部４０と、物注入ポート１３の流路の上に設けられて反応物注入ポートを介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部５０と、前記反応物注入ポート１３と、反応結果物排出ポート１４および余剰のポート１５のうちの少なくともいずれかに設けられて反応物の流量を感知する流量感知センサー６０と、前記流量感知センサー６０によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート１３を介して流入する反応物の流量を制御する流量制御部７００と、を備えるが、前記温度調節部４０は、環状の冷媒チャンバー４１と、前記冷媒チャンバーの内部に充填される冷媒４２と、を有することを特徴とするリチウム二次電池の正極活物質製造用オールインワンタイプ連続式反応器が提供される。
【００１０】
さらに、本発明の第３観点によれば、オールインワンタイプ連続式反応器と、前記オールインワンタイプ連続式反応器のフランジ部１２に形成された多数の反応物注入ポート１３および各連結ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３を介して連結される多数の反応物貯留タンク１００と、前記各連結ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３の上に設けられて各反応物貯留タンク１００内の反応物をポンピングして前記オールインワンタイプ連続式反応器の反応チャンバー１１に注入するためのそれぞれの供給ポンプ２００と、前記オールインワンタイプ連続式反応器の反応結果物排出ポート１４と連結されて、反応結果物排出ポート１４を介して排出される反応済みスラーリー状の物質から正極活物質およびろ液を分離する正極活物質分離器３００と、前記正極活物質分離器３００と連結されて、正極活物質分離器３００において分離された正極活物質を乾燥する乾燥器４００と、を備えることを特徴とする結晶分離装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度調節部と、粒径調節部と、流量制御部とが一体化されて高純度の反応物を得るための一連の作業を単一の反応装置において行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るオールインワンタイプ連続式反応器の斜視図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るオールインワンタイプ連続式反応器の縦断面図である。
【図４】本発明に係る結晶分離装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態が開示される。実施形態を説明するに当たって、同じ符号は同じ構成要素を指し示し、重複したり発明の意味を限定的に解釈する虞がある付加的な説明は、本発明の実施形態を説明するに当たって省略可能である。
【００１４】
開示の実施形態は、本発明の思想を当業者が容易に理解できるように提供されるものであり、これらによって本発明が限定されることはない。本発明の実施形態は、本発明の技術的思想および範囲内において他の形態に変形可能である。本明細書において、「および／または」は、前後に並べた構成要素のうちの少なくとも一つを含む意味として用いられている。本明細書において、他の構成要素の「上に」位置するとは、ある構成要素の上に他の構成要素が直接的に位置するという意味はもとより、前記ある構成要素の上に第３の構成要素がさらに位置してもよいという意味をも含む。本明細書における各構成要素または部分などに第１、第２などの表現を用いているが、これは明確な説明のために用いられた表現であり、本発明がこれらによって限定されることはない。図示の構成要素の厚さおよび相対的な厚さは、本発明の実施形態を明確に表現するために誇張されたものであってもよい。なお、添付図面に示す事項は、本発明の実施形態を容易に説明するために図式化されたものであり、実際に具現される形態とは異なることがある。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るオールインワンタイプ連続式反応器の斜視図であり、図２は、図１の縦断面図である。
【００１６】
図１および２を参照すると、本発明に係るオールインワンタイプ連続式反応器（以下、「反応器」と略称する）は、内部に反応チャンバー１１を有する非回転体としてのシリンダー１０と、前記シリンダー１０の一方の側に配設される攪拌モーター２０と、前記攪拌モーター２０のモーター軸と結合されたままで、前記反応チャンバー１１の内部に内蔵され、前記反応チャンバー１１の壁面から離れて内蔵される攪拌棒３０と、を基本的に備える。
【００１７】
これらに加えて、本発明に係る反応器は、前記シリンダー１０の一方の側に形成されたフランジ部１２と、前記フランジ部１２の上に前記反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応物が注入される反応物注入ポート１３と、前記シリンダー１０の他方の側に反応チャンバー１１と連通するように形成されて反応物結果物が排出される反応結果物排出ポート１４と、を備える。
【００１８】
ここで、前記反応物注入ポート１３は、フランジ部１２に放射状に多数形成されてもよい。
【００１９】
未説明符号１１ａは、反応器を掃除するときに、反応器内にある反応物を排出するための反応物ドレインポートである。
【００２０】
また、本発明に係る反応器は、図３に示すように、前記シリンダー１０の外部に所定の間隔をあけて多数のフランジ部１２を形成してもよく、前記各フランジ部１２には反応物注入ポート１３が形成されていてもよい。このような構造により、各フランジ部１２の反応物注入ポート１３を介して各区間ごとに異なる種類の反応物を注入することが可能になる。
【００２１】
前記反応物注入ポート１３を介して注入される反応物は、攪拌棒３０の回転につれて、攪拌棒３０の方向への混合は少なく、且つ、半径方向への混合は多くなるが、攪拌棒３０の方向への流れが存在すると、セル間の混合が発生するが、攪拌棒３０の近くにある流体は遠心力によって固定されているシリンダー１０の内壁方向に出て行こうとする傾向がある。不安定化した流体は攪拌棒３０の方向に沿って互いに反対方向に回転する環対状のいわゆるテイラー渦流が形成され、このようなテイラー流動は、攪拌棒３０の回転速度を変化させることにより容易に乱流を発生することができるので、流体の安定性を活用することが可能になる。
【００２２】
ここで、前記攪拌モーター２０は、直流電圧調節器（図示せず）によって１０〜２０００ｒｐｍの範囲内で回転速度を調節可能な変速型攪拌モーターである。このため、ここに直結された攪拌棒３０の回転速度も上記の範囲１０〜２０００ｒｐｍ内において変化させることができるので、流れる反応物に乱流を引き起こすことができる。
【００２３】
また、前記反応チャンバー１１の内周面と攪拌棒３０の外周面との間の間隔（ｇ）／攪拌棒３０の半径（ｄ）、すなわち、ｇ／ｄは、１．０以下に設定されることが好ましい。ｇ／ｄが１．０以上になると、反応チャンバー１１の内部を流れる反応物に渦流があまり発生しないため、攪拌性が低下してしまう。
【００２４】
前記シリンダー１０の反応物注入ポート１３と反応結果物排出ポート１４との間には反応チャンバー１１と連通するように形成される多数の余剰のポート１５がさらに形成されていてもよい。前記余剰のポートは、必要に応じて、種々の用途に活用可能であるが、例えば、反応物注入ポートとして用いられてもよく、後述する流量感知センサーを設けるために用いられてもよく、反応物のサンプリング作業のために用いられてもよい。なお、遮断板によって遮断処理を施すことも可能である。
【００２５】
また、本発明に係る反応器は、前記シリンダー１０の厚さよりも薄く配設される温度調節部４０を備えていてもよい。前記温度調節部４０は、反応物の温度を昇温または降温させるためのものであり、本発明の一実施形態によれば、前記温度調節部４０は、シリンダー１０の厚さよりも薄く前記反応チャンバー１１の周りを取り囲むように環状に形成される冷媒チャンバー４１と、前記冷媒チャンバー４１の内部に充填される高温または低温の冷媒４２と、を有していてもよい。なお、本発明の他の実施形態によれば、シリンダー１０の内部にヒートチューブ（図示せず）をらせん状に巻き取り、巻き取られたヒートチューブ内に冷媒を充填してもよい。ここで、前記温度調節部４０による反応物の温度は、室温で約８０°±１の範囲内で調節可能である。
【００２６】
ここで、前記冷媒チャンバー４１は、反応物の冷却温度を区間ごとに制御するために、図２に示すように、隔壁４１ｃによって複数に画成されてもよい。
【００２７】
未説明符号４１ａは冷媒注入ポートであり、４１ｂは冷媒排出ポートである。
【００２８】
また、本発明に係る反応器は、前記反応物注入ポート１３の流路の上に設けられて反応物注入ポート１３を介して注入される反応物の粒子を粉砕する粒子粉砕部５０をさらに備えていてもよい。
【００２９】
前記粒子粉砕部は、例えば、超音波粉砕器であってもよい。参考までに、超音波粉砕器は、ジェネレーターと呼ばれる発振器において５０／６０Ｈｚ帯の周波数電圧を２０ｋＨｚ以上帯の高周波電気エネルギーに変換し、これを受信したコンバーター内部の圧電セラミックスによって高周波電気エネルギーが機械的な振動に変換されるが、これは逆圧電効果と呼ばれ、これによって発生された上下垂直振動が液体試料に伝わる。液体試料に超音波垂直振動を最終的に伝えるプローブ（または、ティップ）の１秒当たりの最小２００００回以上の振動および一定の振幅によって試料の内部には膨張（負圧）および収縮（正圧）が起こり、この過程で発生された微細な気泡は、正圧が増幅される過程で激しく破壊される。これを空洞化現象、すなわち、キャビテーション（「the
rapid formation and collapse of microscopic bubbles in a liquid」）と呼び、このとき、約１０００ｂａｒの圧力、約５０００Ｋの瞬間温度を有する高温高圧の瞬間的な衝撃波が発生するため、これが非常に高いエネルギー源として働いて試料粒子を粉砕する作用をする。
【００３０】
また、本発明に係る反応器は、前記反応物注入ポート１３と、反応結果物排出ポート１４および余剰のポート１５のうちの少なくともいずれかに設けられて、反応物の流量を感知する流量感知センサー６０を備えていてもよく、これに加えて、前記流量感知センサー６０によって帰還された流量感知データーによって反応物注入ポート１３を介して流入する反応物の流量、反応チャンバー１１の内部を通過する反応物の流量、または反応結果物排出ポート１４を介して排出される反応結果物の流量を加減制御する流量制御部７０をさらに備えていてもよい。
【００３１】
このような流量感知センサー６０および流量制御部７０によれば、反応器を通貨する流量をユーザーが意図した通りに加減することができ、且つ、流量の一定性を維持することができる。
【００３２】
また、本発明に係る反応器は、シリンダー１０の攪拌モーター２０側およびその反対側が板状の第１サポーター８０および第２サポーター８０ａによって支持される。ここで、前記第１サポーター８０は、サポートパネル８１およびその下部に設けられる転がりローラー８２を有する。これにより、本発明に係る反応器は、転がりローラー８２を用いて簡単に移動することができる。
【００３３】
以上、本発明に係る反応器は、リチウム二次電池の正極活物質を製造するために、反応物として、メタル溶液（Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ）、ＮＨ４ＯＨおよびＮａＯＨを含んでいてもよく、これとは異なり、ＬｉＯＨ（水酸化リチウム）、ＦｅＳＯ４（硫黄酸第一鉄）およびＨ３ＰＯ４（リン酸）を含んでいてもよい。これらが反応器を介して反応されると、リチウム二次電池の前駆体が得られる。
【００３４】
一方、本発明に係る結晶分離装置は、前記本発明の反応器を備える。
【００３５】
また、本発明に係る結晶分離装置は、前記反応器のフランジ部１２に形成された多数の反応物注入ポート１３と各連結ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３を介して連結される多数の反応物貯留タンク１００を備える。ここで、前記各反応物貯留タンク１００には、前記メタル溶液（Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏを含む混合溶液である）、ＮＨ４ＯＨ、ＮａＯＨが貯留される。
【００３６】
また、本発明に係る結晶分離装置は、前記各連結ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３の上に設けられて各反応物貯留タンク１００内の反応物をポンピングして前記反応器の反応チャンバー１１に注入するための供給ポンプ２００をそれぞれ備える。ここで、供給ポンプ２００は、２ｂａｒ以上のポンプ圧を有し、脈動がない無脈動ポンプを適用して長期間使用してもポンピング流量の変化を抑えなければならない。
【００３７】
さらに、本発明に係る結晶分離装置は、前記反応器の反応結果物排出ポート１４と連結されて、反応結果物排出ポート１４を介して排出される反応済みスラーリー状の物質から正極活物質およびろ液を分離する正極活物質分離器３００を備えていてもよい。ここで、前記正極活物質分離器３００としては、遠心分離器または脱水器を採用してもよい。
【００３８】
さらに、本発明に係る結晶分離装置は、乾燥器４００に連設されて、乾燥した正極活物質の粒度分布および大きさを分析する粒度分析器５００をさらに備えていてもよい。
【００３９】
さらに、本発明に係る結晶分離装置は、前記粒度分析器５００に連設されて、正極活物質の粒子形状および粒径の均一度を分析する走査電子顕微鏡６００をさらに備えていてもよい。ここで、走査電子顕微鏡６００は、電子線が試料面の上を走査するときに試料から発生する種々の信号のうち発生確率が最も高い二次電子または反射電子を検出することにより対象試料を観察する。
【００４０】
さらに、本発明に係る結晶分離装置は、前記正極活物質分離器３００と連結されて正極活物質分離器において分離・収集された正極活物質を乾燥する乾燥器４００を備えていてもよい。
【００４１】
本発明の権利範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の実施形態により実現可能である。特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、だれでも変形可能な種々の範囲まで本発明の請求範囲内にあるとみなすべきである。
【符号の説明】
【００４２】
１０：シリンダー
１１：反応チャンバー
１２：フランジ部
１３：反応物注入ポート
１４：反応結果物排出ポート
１５：余剰のポート
２０：攪拌モーター
３０：攪拌棒
４０：温度調節部
４１：冷媒チャンバー
４２：冷媒
５０：粒子粉砕部
６０：流量感知センサー
７０：流量制御部
８０：第１サポーター
８０ａ：第２サポーター
８１：サポートパネル
８２：転がりローラー
１００：反応物貯留タンク
２００：供給ポンプ
３００：正極活物質分離器
４００：乾燥器
５００：粒度分析器
６００：走査電子顕微鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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