2차 전지는 어떻게 만들어질까?(2차전지 공정과정, 2차전지 생산과정)(2)

2차 전지 공정/생산은 

①전극공정 

②조립공정

③활성화공정

④팩공정

으로 이루어져 있다고 저번시간에 설명했지? 전극공정은 설명을 마쳤으니, 오늘은 조립공정을 볼거야

 

지난 시간에 이어서 계속 진행해볼게. 지난 시간을 건너 뛴 지각생이 있다면 꼭 보고와야해(전극공정편 클릭, 5분 걸림)

https://professor-bae-moneytree.tistory.com/211

2차 전지는 어떻게 만들어질까?(2차전지 공정과정, 2차전지 생산과정)(1)

그럼 시작해보자

 

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②조립공정

저번 시간에 만든 색종이를 가지고 우리는 어떻게 할까?

색종이(양극판, 음극판, 분리막)들을 겹쳐서 셀 형태로 조립하는 것이지

이 때, 이걸 형태에 따라서 원통형 vs 각형 vs 파우치형으로 나뉘어, 특징과 모양은 다음과 같아

출처 : 메카트로닉스 블로그 사진

그럼 조립할 때 생각해보면 파우치형은 Stacking(쌓아올림) & Folding(접기)를 해야할 것 같고,

원통/각형은 Winding(말기)를 해야할 것 같지?

파우치형은 쌓아서 젤리롤을 만들고 원통/각형은 말아서 젤리롤을 만드는거야(Jelly-Roll)

젤리롤 이건 양극판이랑 음극판 사이에 분리막을 넣고 말은 김밥자체를 이야기해

자자, 일단 서두가 길었으니, 얼른 본론을 시작해보자고

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제조과정은 3가지로 나눌 수 있어 

 

①와인딩/스태킹이야

원통형 전지랑 각형은 와인딩으로 돌돌 말아서 젤리롤을 만든다고 위에서 얘기했지? 

파우치형은 지그재그로 스태킹으로 층층이 쌓아서 젤리롤을 만들고...(어렵게 이야기하면 단일 극판을 분리막을 사이에 둔다음 층층이 번갈아 쌓아 올리는 과정)

 

②탭 웰딩(Tab Welding)

넓은 색종이 위에 있는 활물질들의 전류가 한곳으로 모여야 겠지? 건전지 보면 이런 곳 있잖아

이거 만들기 위해서는 그림과 같이 탭을 무지부(코팅이 안된 부분)에 붙여줘야하거든(위에 위에 그림에서 파란색 TAB이 보이지?)

 

③패키징(Packaging)

패키징은 이제 양극/음극/분리막으로 모양을 만들었으니 그 사이 전해질이 흐를 수 있도록 전해액을 주입해주는거야

 

이게 무슨 말이냐?

 

일단 2차전지의 구조를 2줄로 대충 얘기할 게

내가 허접하게 그린 건데 이게 설명할 때 최고긴 해

테크월드 사진 참조

2차전지를 충전하면 리튬이 음극재에 가서 붙어. 근데 빨간색 전기줄을 TAB에 이으면 전기가 통하지? 그 이유가 리튬은 양극재로 환원(집으로 돌아감)하려고 돌아가는데 전자는 분리막을 통과 못하거든. 그러니깐 빨간색 전기줄을 통해 전자가 흘러(전류흐름)

이때 저기 공간에 가득 차 있는 것이 전해질이야! 저 전해액을 주입하는 것이 패키징이라구

그림으로 볼게

그림처럼 파우치는 뭔가 공기를 완전히 제거 못할 것 같잖아? 그래서 Degassing(디개싱) 공정이 추가되거든.

아무튼 그런게 있다구

 

이렇게 해서, 원통형 각형 파우치형의 모양에다가 전해액까지 채웠으니, 배터리의 4대 핵심 부품인 양극 음극 분리막 전해질까지 완성했네?

 

다음은 화성 공정(Formation process)야

거의 완료 했으니, 뭐 테스트하는 느낌이라고 보면 돼

 

추가로 조금만 더 알아보자(밑에 클릭)

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2차 전지는 어떻게 만들어질까?(2차전지 공정과정, 2차전지 생산과정)(3)