■■4세대전기차밧데리CNT나노밧데리

4세대전기차밧데리CNT나노밧데리

나노신소재 원천특허및 세계최초상용화

중국 현지 배터리 제조사들은 대부분 리튬인산철 배터리를 생산했다. 리튬인산철 배터리는 가격이 

저렴한 대신국내 업체들의 배터리에 비해 전압과 에너지 밀도가 낮아 기술 수준은 낮은 배터리로 

분류된다. 동시에 부피가 크고 무겁다는 점에서 전기차에 적합하지 않은 배터리 이다. 

이 때문에 중국 배터리 업계는 리튬이온 배터리 기술을 확보하려 하고 있다. 중국 배터리 업계 1위로 

꼽히는 비야디(BYD)는 리튬인산철 배터리에서 리튬이온 배터리 생산을 위해 연구개발을 진행하고 있다.

중국 2위인 CATL도 모회사의 기술을 활용하고 있다. 

글로벌 2차전지 업체들의 화두는 충전은 신속히 하면서 주행거리를 늘리는 것 이다. 

1세대 배터리를 탑재한 전기차 주행거리가 100km 

2세대 배터리를 탑재한 전기차 주행거리가 300km 

3세대 배터리를 탑재한 전기차 주행거리가 500km 이상 가능하다. 

NCM622은 N(니켈), C(코발트), M(망간) 비율이 6 : 2 : 2 로 이루어져 있다. 

NCM811은 N(니켈), C(코발트), M(망간) 비율이 8 : 1 : 1 로 이루어져 있다. 

(SK이노베이션과 LG화학이 개발 및 양산을 완료하고 있다.) 

NCM811은 통상 NCM622에 비해 에너지 밀도가 10~20%가량 높다는 평가를 받고 있다. 

(현재까지 상용화된 배터리 기술은 2세대 배터리로 1회 충전으로 383km를 달리는 쉐보레 볼트EV) 

1회 충전으로 450km이상 달릴 수 있다. 

향후 연구를 통해서 NCM811은 향후 주행거리를 500km 이상까지 가능할 것으로 보인다. 

NCM811에서는 LG화학과 SK이노베이션에 한발 뒤진 것으로 평가 받는 삼성SDI는 삼원계 배터리 연구개발에서 

니켈과 코발트, 알루미늄을 사용하는 NCA 배터리에 집중하고 있다. 

NCA계 배터리는 테슬라가 전기차에 적용하고 있는 배터리다. 

전 세계 자동차 업체들이 lg화학을 주목하는 것인 LG화학만의 독보적인 기술력 때문이다. 

LG화학 전기차용 배터리는 특허를 획득한 안전성 강화 분리막(SRS)을 적용함은 물론 배터리의 형태가 '캔(can) 타입'이 

아닌 '파우치(pouch) 타입'이어서 폭발 위험이 적다. 또 표면적이 넓어 열발산이 용이하므로 배터리 수명도 길다. 

NCM811 배터리에서 한단계 더 진화한 것이 CNT 도전재를 포함한 배터리다. 

[CNT 도전재] 

LG화학이 생산하는 탄소나노튜브는 현재 400톤이며 LG노트북 배터리인 그램에 들어가고 있습니다. 

LG화학에서 900톤으로 증설하고 있으며 2019년 준공하며 모바일 향 및 자동차용 베터리에 들어갈 것입니다. 

두번째는 장점은 충방전 수명 증가다. CNT 소재 구조는 동그란 모양을 가진 카본블랙보다 충방전시 구조 손상을 덜 받는다. 

업계는 배터리 충전 완료시 에너지양이 최초 충전시 에너지양 기준 80%이하가 되면 배터리 수명이 다한 것으로 평가 한다. 

그럼 과연 CNT도전재에서 나노신소재의 역할이 뭘까? 

CNT -> 분산재(Solution 형태)로 만들어서 고객사에 납품하는게 나노신소재의 역할이다. 

나노사이즈 Powder 원천 제조기술을 이용해서 원재료를 

Powder / Targer / Solution / Slurry / Paste / Ink 형태로 납품 하는것이다. 

2) HIT Cell 방식의 태양광 패널이 대세가 될 수 밖에 없는 이유는? 

TCO 타켓을 이용해서 PVD(Physical Vapour Deposition) 스퍼터링, 증착 등의 물리적인 박 

막 증착 기술을 통해서 태양광 패널에 적용한다. 

적용할 때 효율이 21% -> 24%까지 올라 간다. 

3) EMI (Electro Magnetic Interference) 란? 

전자기기에서 발생하는 Noise에 의해 다른 전자기기를 방해하는 상태. 이 Noise에 의해 오작동을 일으켜 중대한 장애로 되기도 하여 

대책이 중요하고, 발생원, 수용측과 함께 여러 대책을 행하고 있다. 그렇기 때문에 EMI 차폐는 아주 중요하다. 

애플 아이폰7 전자파 차단한다... 핵심칩 'EMI 차폐' 적용 

(2016년 2월 기사로 이때부터 애플은 스퍼터 방식의 차폐를 적용했다. ) 

http://www.etnews.com/20160215000257 

글로벌 전자제품 탑 티어들은 Sputter 방식에서 -> inkjet(스프레이) 방식으로 화시켜 적용 하려고 한다.

Sputter 방식에 비해 잉크젯 방식으로 가면 그만큼 부피를 적게 차지해서 디자인의 편의성과 배터리의 용량을 늘릴 수 있다.