리튬 이온 배터리의 구조와 작동 원리
구조: 리튬이온배터리는 일반적으로 다음 네 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다.
양극재 (Anode): 리튬 이온의 충전 및 방전을 담당하는 재료로서, 양극에서 리튬 이온을 저장합니다.
음극재 (Cathode): 리튬 이온을 저장하고 방출하는 역할을 합니다. 외부 회로를 통해 전류가 흐를 때, 리튬 이온은 음극에서 전해질을 통해 양극으로 이동하며 전기를 발생시킵니다.
전해질 (Electrolyte): 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 원활한 이동을 돕는 매개체로 역할합니다. 이온 전도도가 높은 물질로 구성되며, 안전성과 전기화학적 안정성이 요구됩니다.
분리막 (Separator): 양극과 음극 사이를 분리하며, 미세한 구멍을 통해 리튬 이온의 이동을 가능케 합니다. 높은 전기절연성과 열 안정성을 가져야 하며, 일정 온도에서는 이온의 이동을 차단하는 기능도 있어야 합니다.
작동 원리: 리튬이온배터리는 충전과 방전 과정을 반복하며 작동합니다.
충전: 외부 전원원(충전기 등)을 통해 배터리에 전기를 공급하면, 양극재에 있는 리튬 이온들은 양극에서 나와 음극으로 이동합니다. 동시에 양극재에 전자가 축적됩니다.
방전: 배터리가 사용되는 동안, 외부 회로를 통해 전기를 소모하면서 양극재에서 나온 리튬 이온들은 다시 음극으로 돌아가면서 리튬 이온 배터리에서 에너지를 제공합니다. 이때, 음극재에 축적된 전자들이 외부 회로를 통해 흐르면서 작동하는 기기에 전기를 공급합니다.
이러한 충방전 과정을 반복하면 리튬이온배터리는 충전 상태와 방전 상태를 왕복하며 전기 에너지를 공급하게 됩니다. 이러한 반응은 양극재와 음극재 사이에서 리튬 이온의 이동을 통해 이루어지므로, 리튬 이온의 이동이 원활하게 이뤄져야 배터리의 성능이 좋아지고 수명이 늘어납니다. 따라서 고성능의 양극재, 음극재, 전해질, 분리막의 연구와 개발이 중요하게 진행되고 있습니다.
2차 전지 소재기업 밸류체인
| 2차전지 소재기업 | |
| 셀업체 | LG에너지솔류션 |
| 삼성SDI | |
| SK이노베이션 | |
| 양극제 | 포스코퓨처엠 |
| 에코프로비엠 | |
| 엘앤에프 | |
| 포스코신소재 | |
| 코스모신소재 | |
| 전해액 | 엔켐 |
| 천보 | |
| 솔브레인 | |
| 동화기업 | |
| 켐트로스 | |
| 분리막 | SKIET |
| 더블유씨피 | |
| 동박 | SKC |
| 롯데에너지머티리얼즈 | |
| 솔루스첨단소재 | |
| 알루미늄박 | 삼아알미늄 |
| DI동일 | |
| 도전재 | 나노신소재 |
| 음극제 | 포스코퓨처엠 |
| 대주전자재료 | |
| 한솔케미칼 | |
2차 전지 장비업체 밸류 체인
| 2차전지 장비기업 | |||||
| 공정장비 | 검사장비 | 자동화장비 | |||
| 전극공정 | 피엔티 | 전극공정 | 엔시스 | 전공정 (전극,조립) |
코윈테크 |
| 씨아이에스 | 파인텍 | SFA | |||
| 탑엔지니어링 | 디아이티 | 아바코 | |||
| 지아이텍 | 넥스타테크놀로지 (비상장) |
||||
| 조립공정 | 하나기술 | 조립공정 | 엔시스 | 후공정(화성) | 코윈테크 |
| 피엔티 | 이노케트리 | SFA | |||
| 엠플러스 | 하나기술 | 아바코 | |||
| 유일에너테크 | 브이원텍 | SM코어(비상장) | |||
| 디이엔티 | 파비스(비상장) | ||||
| 엠플러스 | |||||
| 디에이테크놀로지 | |||||
| 앤에스 | |||||
| 화성공정 | 원익익피앤이 | 화성공정 | 브이원텍 | ||
| 에이프로 | 엔시스 | ||||
| 삼지전자 | 인텍플러스 | ||||
| 하나기술 | 뷰온(비상장) | ||||
| 탈철장비 | 대보마크네틱 | 기타공정 | 브이원텍 | ||
| 이노메트리 | |||||
LGES GM 얼티엄셀즈 3 공장 공급업체
| 공정 | 참여기업 | |
| 믹싱공정 | 분체이송,메인믹서, 소재탱크 |
티에스아이 (에스에프에이) |
| 전극공정 | 코터,롤프레스,슬리터 | 씨아이에스 |
| 비전검사 | 엔시스 | |
| 조립공정 | 노칭 | 디이엔티 |
| 라미네이션,스태킹 | 신징엠텍 | |
| 풍산시스템 | ||
| 시스템알앤디 | ||
| 이티에스 | ||
| 후공정 | 고온가압충방전 | 에이프로 |
| 디개싱 | 와이티에스 | |
| 포매이션 | 에이프로 | |
| 검사장비 | 에스에이치엘 | |
| 사이드폴딩 | 휴민텍 | |
| 물류이송 | LGCNS, 아바코, 탑엔지니어링 |
|
| 열매체유보일러 | 강원엔티에스 | |
| 탈철장비 | 대보마그네틱 | |
