리튬이온 배터리 셀 제조 공정의 화성공정 (Cell Finishing)

2022.12.07 - [Application] - 리튬이온 배터리 셀 제조 공정의 전극공정 (Lithium-Ion Battery cell electrode manufacturing of production process)

리튬이온 배터리 셀 제조 공정의 전극공정 (Lithium-Ion Battery cell electrode manufacturing of production process

2022.12.07 - [Application] - 리튬이온 배터리 셀 제조 공정의 조립공정

리튬이온 배터리 셀 제조 공정의 조립공정

 

 

화성공정이라 불리는 Cell Finishing 공정은 전극공정, 조립공정을 거쳐 완성된 배터리에 전기적 특성을 부여하고, 결함 여부를 파악하는 마무리 공정입니다.

배터리 형태에 따라 조금의 차이는 있지만 크게 3가지로 분류 할 수 있습니다.

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활성화 공정 (Formation)

활성화 공정이란 배터리 생산 후 첫번째 충전과 방전을 통해 배터리를 활성화하고 안정화를 검증하는 단계입니다. 활성화 공정을 위해 생산된 배터리들은 활성화 공정을 위한 장비에 안착되고, 전압,전류를 인가합니다. 이때의 전압 전류는 제조사마다 그 곡선이 다를 수 있고, 이 곡선은 배터리 성능에 아주 중요한 영향을 미칩니다.

활성화 공정 시행중에 양 극의 흑연의 결정구조가 바뀌고 이 과정 중에 SEI(Solid Electrolyte Interface)가 생성되어 전해액과 전극간의 인터페이스가 형성 됩니다.

 

에이징(Aging) 공정

 

이제 활성화 공정을 거쳐 배터리로서의 역할을 할 수 있게 되었는데요, 실제 고객에게 인도되기까지 이 배터리에 고온과 상온을 번갈아가며 충/방전을 하며 성능을 검증하는 과정을 에이징이라합니다. 최대 3주 동안 Open Circuit Voltage(OCV) 를 통해 셀의 특성과 성능을 모니터링합니다. 고온과 상온을 반복하며 배터리의 특성이 크게 변화가 없을때 고객에서 인도 할 수 있는 상태가 됩니다.

EOL Test

 

EOL(End Of Line) 테스트란 완성된 배터리가 공장 출하 전 마지막으로 진행하는 테스트입니다. 이 공정을 통해 배터리의 누액은 없는지, 성능상에 문제는 없는지 테스트 하며, 펄스 테스트, 내부 저항 측정, OCV Test, 기타 검사등을 수행합니다. 테스트가 끝난 후 많은 제조사들은 해당 배터리에 대한 특성과 성능에 대해 기록하고, 배터리는 완전충전/완전방전도 아닌 약 30~40%의 충전상태를 맞춘뒤 출하됩니다.

 

 

 

이렇게 약 3편에 걸쳐 리튬-이온 배터리의 생산공정에 대해 알아보았는데요. 요즘 EV자동차가 급성장하며 배터리시장이 크게 주목받고 있습니다. 학생이든 현업에 계시는 실무자이든 누군가에겐 도움이 되길 바라며 리튬이온 배터리 생산공정에 대한 포스팅은 여기서 마무리 하겠습니다.