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혼련기술 및 연속식 이축 혼련기-리튬이온 이차전지 부하 슬러리의 연속혼련 사례

전문가 제언: ○ 휴대용 스마트폰, 전자기기의 발전과 전기자동차의 개발수요에 따라 보다 높은 전기화학적 성능을 갖는 전지개발이 지속적으로 요구되고 있어 리튬의 순도향상은 필수적이다. 전지의 고성능화는 최근 20~30년 사이에 급속하게 진전되고 있다. 특히 리튬이온 전지에 있어서 음극의 성능향상과 관련하여 슬러리로부터 순수한 리튬이 요구되고 있다.

○ 2004년 프랑스 UHP Nancy 연구소의 R. Janot와 D. Guerard는 휴대폰, 카메라 등 유대형 전자기기의 핵심 전원공급 장치인 리튬이온 전지부극 재료를 제조하기 위한 리튬이온 전지용 부극재료를 위한 액상매체 볼 밀링 응용기술을 발표했다. 보다 대용량의 리튬이온 전지개발이 시급한 현시점에서 새로운 공정인 볼 밀링 공정을 이용한 부극재료의 제조는 연속식 혼련기술 개발과 함께 리튬이온 전지의 특성향상에 필수적이다.

○ 국내 중소기업 이차전지 재료제조 개발 종사자에게는 볼 밀링뿐만 아니라 연속식 이축 혼련기와 교반기술 개발도 병행되어야 할 것으로 보인다. 스마트 기기나 전기자동차 기술개발 수요에 따라 보다 높은 전기화학적 성능을 갖는 전지개발이 지속적으로 요구되고 있다. 특히 리튬이온 전지에 있어서 음극의 성능향상과 관련하여 순수한 리튬과 그래파이트 계열이 사용되고 있다. 하지만 슬러리를 정제하고, 표면코팅을 실시함으로써 리튬이온의 전기화학적 성능향상이 기대된다.

○ 2013년 교육과학기술부가 발표한 리튬이온 이차전지 생산 공정들과 제조기기 전지차 배터리 요소기술 자료에 의하면 전기자동차용 리튬이온 이차전지의 양산체제 학보를 위한 가격경쟁에서 국내 업체들이 선전하고 있는 것으로 밝혀졌다. 향후 국내 기업의 연료전지 개발에 있어서, 리튬이온 전지제조 현장에 이축 혼련기가 적용될 것으로 보인다. 이축 혼련기의 원리와 기술을 올바로 적용함으로써 리튬이온 연료 전지자동차의 전지 수명 향상과 연비, 출력 성능 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

저자: Takehisa Fukui
자료유형: 니즈학술정보