2차전지 3대 공정

최근에 2차전지 장비주에 대해서 다시 공부중인데, 장비주에 대해서 공부할 때 가장 기초가 어느 공정에 들어가는 장비인지를 아는 것.

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2차전지 공정은 크게 전극공정, 조립공정, 활성화공정 3단계로 나눈다. 이 중 전극 공정의 비중이 약 36%를 차지

이 전극공정의 대표 장비업체가 씨아이에스, 피엔티

티에스아이 투자설명서 2020.07.09

 

씨아이에스는 전고체 배터리 이슈도 있어서 장비 + 전고체 2가지 교집합을 가진 기업

관심종목인 원익피앤이는 활성화공정에서 충방전 장비 + 자회사의 충전인프라 교집합을 가진 기업

2차전지 소재주의 급등 대비 장비주는 소외되어 있는데, 2차전지 생산 설비가 늘어나면 당연히 장비도 늘어날 수밖에 없는 구조. 여기에다 알파까지 겸비한 장비 업체 계속 F-up

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2차전지의 제조 공정은 위에서 언급한 바와 같이 전극 공정, 조립 공정, 활성화 공정의 3가지 공정으로 이루어지는데 각각의 공정에 대해 조금 더 자세히 설명하고자 합니다.

 

먼저 전극 공정은 슬러리를 금속 집전체 표면에 도포 및 건조(Coating), 압착(Roll Pressing), 절단(Slitting)하여 전극을 제조하는 공정입니다. 각각의 공정은 아래와 같습니다.

 

① Mixing : 자동 분말 공급장치에 의해 계량, 혼입 및 교반을 통하여 활물질, 도전재, 결착재 및 용제를 정확히 투입하여 균일한 분포를 갖는 슬러리를 만드는 공정

② Coating : 만들어진 양/음극 슬러리를 양극은 알루미늄박(Aluminum Foil), 음극은 동박(Copper Foil)을 기판(Substrate)로 하여 일정한 두께로 도포 및 건조하는 공정

③ Roll Pressing : 접착력과 밀도증대를 위해 전극을 압착하는 공정

④ Slitting : Roll Pressing한 전극을 사용하고자 하는 크기에 맞춰 절단하는 공정

 

다음은 조립 공정입니다. 조립공정은 전극공정을 거쳐 생성된 양극, 음극 극판과 각각의 원재료를 가공 및 조립하여 완성품을 만드는 공정입니다. 공정은 Notching, Stacking, Tab Welding, Pouch Forming, Side Sealing, 전해액 주입(E/L Filling), Vacuum Sealing 순으로 진행됩니다. 각각의 공정은 아래와 같습니다.

 

① Notching : 소폭으로 절단된 전극을 Cell 형상에 맞춰 필요 없는 부위를 잘라내는 공정

② Stacking : 양/음극 전극사이에 분리막으로 절연되도록 번갈아서 쌓아 올린(Stacking) 후 붙이는(Taping) 공정

③ Tab Welding : 양/음극 전극에 외부와 전류 통로가 되는 Tap을 부착시키는 공정

④ Pouch Forming : 알루미늄 소재의 Pouch를 성형하여 그 안에 접혀진 양/음극재와 분리막(Folded Cell)을 넣는 공정

⑤ Side Sealing : Pouch안에 넣은 Folded Cell과 Pouch를 밀봉하는 공정

⑥ 전해액 주입(E/L Filling) : 전해액을 주입하여 전극을 함침시키는 E/L Filling 공정

⑦ Vacuum Sealing : 진공을 유지하면서 밀봉하여 Cell 조립이 완료

 

마지막으로 활성화 공정입니다. 활성화 공정은 조립이 완료된 전지를 충방전하여 전기적 특성을 부여한 후 전지의 품질검사, 선별, 포장을 하는 공정이며, Formation, Degassing, Edge Folding, Heat Press, 각종 검사 공정으로 나눠집니다.

 

① Formation : 충방전하여 전지의 용량을 확인하고 활성화시키는 공정

② Degassing : 가스제거하는 공정

③ Edge Folding : 최종형태 크기로 edge 부위 접는 공정

④ Heat Press : 열과 압력을 가해 전지 두께를 줄이는 공정

⑤ 각종 검사 : 각종 검사로 완성된 Cell 성능을 평가하고 등급별로 분류하는 공정

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