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2차전지 산업/제조 기술10

배터리 제조 프로세스 4. 활성화공정 활성화 공정입니다. 활성화 공정은 흔히 배터리에 생명을 불어넣는 공정이라 말합니다. 배터리의 역할을 할 수 있도록 에이징 과정을 거칩니다. 에이징은 각 배터리 업체의 요구조건을 기준으로 정해진 온도, 습도에서 일정 시간 동안 보관을 의미합니다. 에이징 단계를 통해 배터리 내부에 전해액을 충분히 분산시켜 이온의 이동이 최적화 되도록 합니다. 에이징 과정과 충방전을 거치며 배터리를 활성화 시킵니다. 이 과정에서 불량셀을 가리기도 합니다. 활성화 공정은 배터리에 매우 중요한 공정입니다. 규모도 크고, 자동화 공정으로 이루어져 있습니다. 이런 활성화 공정에 대해 좀 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 활성화 공정은 제조사별 차이가 있습니다. 고객의 요구에 따라 에이징 과정도 달라집니다. 그렇기에 큰 관점에서 정보.. 2020. 8. 4.
배터리 제조 프로세스 3. 조립공정 저번 전극공정에 이어 조립공정입니다. 파우치 타입의 조립공정은 '노칭-라미네이션-스태킹&폴딩-포장'의 순서로 구성되어집니다. 각형은 극판에 회전을 주어 와인딩하는 방식인 젤리롤 방식을 사용합니다. 그리고 캔에 젤리롤을 넣습니다. 하지만 최근, 캔 타입에서 스태킹 방식을 도입하고 있습니다. 앞으로 각형의 공정은 파우치와 비슷해질 것입니다. 대표적으로 젤리롤 방식으로 배터리를 제조하던 삼성SDI가 헝가리 양산라인에 스태킹 방식을 도입한다고 밝혔습니다. https://m.etnews.com/20200605000043 삼성SDI 전기차 배터리 '스태킹' 방식으로 만든다…헝가리에 양산 라인 구축 삼성SDI가 전기차 배터리 제조 방식에 큰 변화를 준다. 고밀도·고용량 배터리 생산을 위해 기존 와인딩 방식 대신 스태.. 2020. 7. 2.
배터리 제조 프로세스 2. 전극공정 배터리는 대표적으로 전극공정, 조립공정, 활성화 공정을 거쳐서 완성됩니다. 전극공정은 배터리에 기본 성분을 배터리의 양극, 음극을 만드는 과정입니다. 조립공정은 전극공정에서 만들어진 배터리를 쌓고 조립하는 과정입니다. 활성화 공정은 충·방전으로 전지의 역할을 할 수 있도록 만들어 주는 단계입니다. 배터리 공정은 기업마다 다른 점이 있습니다. 또, 배터리 타입에 따라 달라집니다. 이러한 차이를 잘 이해하고 접근해야 합니다. 본인이 궁금한 기업의 배터리 타입에 맞는 배터리 공정을 찾으시면 좋을 것 같습니다 그림은 LG화학의 배터리 공정입니다. LG화학은 파우치 타입 스택 방식의 대표적인 기업입니다. LG화학의 배터리 제조 공정은 일반적으로 1. 전극(믹싱-코팅-롤프레스-슬리팅-건조) 2. 조립(노칭-라미네이.. 2020. 7. 1.
배터리 제조 프로세스 1. 배터리 타입(파우치형, 각형, 원통형) 오늘은 배터리 공정 프로세스에 대해 알아보도록 하겠습니다. 배터리는 크게 1. 전극공정, 2. 조립공정, 3. 활성화 공정으로 나뉘어 집니다. 각 배터리의 타입과 배터리 제조사별 차이를 가지고 있습니다. 우선, 각 배터리 타입에 대해 알아보도록 하겠습니다. 배터리 타입 배터리는 파우치형, 각형, 원통형으로 나눠집니다. 각 배터리는 특성의 차이를 가지고 있습니다. 각 타입은 장, 단점이 명확히 나뉘어 집니다. 그렇기에 '어떤 배터리가 좋다'라고 쉽게 말할 수 없는 상황입니다. 이런 상황은 제조사별로 나누어보면 더 쉽게 알 수 있습니다. Top10 기업의 배터리 타입을 살펴보겠습니다. 각형 배터리를 사용하는 기업은 CTAL, BYD, 삼성SDI, CALB, CATL-SAIC입니다. 파우치형 배터리를 사용하는.. 2020. 6. 25.
리튬이온 배터리 기초 5. 분리막이란? 분리막 기본 분리막은 전기가 통하지 않는 절연 소재의 얇은 막입니다. 양극과 음극의 직접적인 접촉을 차단하면서, 0.01~1㎛(마이크로미터)의 미세한 구멍으로 리튬이온만 통과시켜 전류를 발생시키는 역할을 하는 필름입니다. 주로 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 등으로 만듭니다. 양극과 음극이 직접 만나 발생할 수 있는 쇼트를 방지하고, 미세 기공을 통해서 리튬이온은 전해질을 타고 이동합니다. 이 때 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하면 충전, 음극에서 양극으로 이동하면 방전을 하며 외부 기기에 전기를 공급합니다. 또한, 배터리 셀의 온도가 적정 수준 이상으로 고온이 되면 미세기공이 차단돼 내부 쇼트를 방지해 주고, 높은 기계적 강도를 가지고 있어 내부에서 발생하는 부산물이나 이물질들을 막아 안전성을.. 2020. 6. 15.
리튬이온 배터리 기초 4. 전해액이란? 전해액은 리튬이온 배터리 4대 요소 중 하나입니다. 전해액은 리튬이온 배터리에서 리튬이온이 양극과 음극 사이를 잘 이동할 수 있도록 운반하는 역할을 합니다. 또한 충전 시 셀 특성을 향상시키는 역할을 합니다. 전해액 원가구조 2차전지 전체의 원가구조는 양극활물질 36%, 음극재 13%, 분리막 14%, 전해액은 13%를 차지합니다. 업체마다 제품 특성에 따라 오차를 가지고 있어 일반적인 구조입니다. 전해액은 용매, 리튬 염, 첨가제로 구성돼 있습니다. 첨가제는 원가구조의 약 40%, 리튬 염 약 30%, 나머지는 용매로 이루어져 있습니다. 첨가제는 원가에 가장 큰 부분을 차지하고 있습니다. 하지만 실제 첨가 비율은 1~5%입니다. 이것은 상당한 기술적인 요인이 집중되었다고 볼 수 있습니다. 따라서, 첨가.. 2020. 6. 12.

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