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2차 전지 Secondary Battery
2차 전지는 충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀로 구성된 배터리이다.
2차 전지는 교체하기 전 여러 번 충전이 가능하여, 총 소요 비용과 환경 영향이 훨씬 적은 것이 장점이다.
일부 2차 전지 유형은 일회용 유형과 동일한 크기 및 전압으로 사용할 수 있으며 교환식으로 사용할 수 있다.

재료비 내 원가 구성 및
소재별 이익 기여도

  • 자료 : 메리츠 종금증권 리서치센터

  • 자료 : Avicenne energy, 신영증권 리서치센터

  • 자료 : 산업자료, 한국투자증권
도전재 시장 규모 2017년 대비 2025년 3000배 이상 성장
2차 전지 구성 Configuration
도전재란 활물질(양극,음극)에 섞여 전자의 흐름을 돕는 물질을 말한다.

  • 배터리 구성

  • 배터리 구성 리튬이온 배터리의 4대 구성요소

  • 전극의 구성
도전재로써 그래핀 효과 Graphene Effect
  • 에너지 밀도 증가를 위한 도전재 변화
    카본 블랙 → CNT → Graphene 도전재는 리튬 산화물의 전도성을 높이기 위한 물질로 리튬 2차 전지의 성능 향상 현재 도전재는 주로 카본 블랙을 사용되어지고 있음 에너지 밀도와 충방전 수명 개선을 위해서 Graphene로 대체 되어야함 국내 배터리 제조사의 경우 일부 IT 제품에만 CNT를 사용 중 향후 용량을 2배 이상 늘리거나, 5G 통신망 사용시 Graphene로 개발이 되어야함
    그래핀 이용 기존 도전재보다 적은 도전재 사용
    더 많은 활물질 사용 충전량 증가

  • 리튬이온 전지 회사들은 전기차 쪽으로 Target화

    한번 충전시 이동거리를 늘리기 위해서 더 많은 활물질을 많이 늘림

    양극쪽에 활물질을 많이 넣으면 꽉 막혀서 전도성을 가진 도전재를 넣어야함

    그래핀을 사용하면 기존의 도전재 대비 20%만 사용하여도 됨

    기존 도전재 대비 에너지 밀도 5배 이상 높음 기존 도전재 대비 전도도가 10% 이상 높음 충전시간 단축 리튬이온 전지 회사들은 전기차 쪽으로 Target화
2차 전지용 셀 파우치 필름 Cell pouch film for Secondary Battery
차세대 4차 산업 주요 소재인 리튬 이온 배터리의 급성장에 따른 셀 파우치 필름의 수요 또한 증가하고 있다.
2차 전지용 셀 파우치 필름은 리튬 이온 배터리와 같은 2차 전지를 포장하는 포장지를 뜻한다.
전기차, 2차 전지 분야 등 다양하게 적용 가능하다.

  • 셀 파우치 필름

  • 리튬 이온 전지

  • 전기차
현 Structure와 그래핀 필름 Structure
  • 現 FILM STRUCTURE
    현 STRUCTURE 주요 이슈 사항

    Case로서의 낮은 물리적 강도

    비틀림에 의한 낮은 파단 강도

    관통시실험시 낮은 관통 능력

    경시변화에 의한 셀 파우치 필름의 변형

    Forming시 발생되는 Edge 및 Corner부의 Creak
  • Graphene FILM STRUCTURE
    Graphene FILM STRUCTURE 장점 / 과제

    기존 공정 4번 Adhesive 층을 Graphene Film으로 변경

    그래핀의 고유 특성인 강도(강철의 200배), 열전도성(다이아몬드의 2배 이상),

    탄성(구부려도 전기적 성질을 잃지 않음)과 같은 특성 적용

    경시변화에 의한 셀 파우치 필름의 변형

    현 이슈 사항인 낮은 물리적 강도, 파단 강도, 낮은 관통 능력, 변형, Creak 등의 개선 효과가 기대됨.