레이저 노칭

본 내용은 " 레이저 노칭 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.05.07

문서 내 토픽

• 1. 노칭 공정

  노칭은 배터리 극판을 절단한 후 배터리 셀 모양에 맞게 미세 가공하는 과정을 말한다. 배터리의 전극을 특정 형태로 따내는 작업을 의미한다.

• 2. 레이저 노칭

  레이저를 이용하여 배터리 셀 모양에 맞게 미세 가공하는 공정이다. 레이저를 이용하여 배터리용 절연코팅을 제거하는 방법이다.

• 3. 프레스 노칭

  기존에는 프레스 방식을 사용하여 대상을 접촉하여 쳐내는 방식으로 가공하는 방식을 사용하였다.

• 4. 레이저 노칭의 장점

  기존 프레스 방식 대비 소모품 교체 주기가 길다. 따라서 라인 회전율이 높다.

• 5. 레이저 노칭의 문제점 및 대응방법

  레이저 노칭 과정에서 금속 찌꺼기가 발생하여 배터리 셀 내부에 잔류하게 되는데, 이로 인해 분리막에 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 양극박 부위를 실리콘으로 코팅하여 이물질이 탈락되지 않도록 한다.

• 6. 레이저 노칭 도입 사례

  디이엔티 레이저 노칭 장비는 엘지 에너지솔루션 미국 GM공장에 투입되었으며, 양극노칭에 사용되었다.

• 7. 노칭 대상

  배터리의 음극박은 도금으로, 양극박은 압연으로 생산하므로 양극박의 두께가 훨씬 두껍고 이로 인하여 노칭 난이도가 높다.

• 8. 노칭 난이도 해결 방법

  엘지에너지솔루션과 디이엔티는 노칭하는 부위를 활물질이 없는 무지부만을 따내는 방식으로 공정을 변경하여 레이저 노칭을 도입하였다.

• 9. 레이저 소스 변경

  노칭부위 변경에 따라 기존 독일 레이저 업체 트럼프의 그린레이저에서 미국 코히어런트의 펨토초 레이저로 변경되었다.

• 10. 배터리 공정에 있어 레이저 노칭장비의 향후 전망

  엘지 에너지 솔루션에 디이엔티의 레이저 노칭 장비가 양산라인에 투입된 만큼 기존 프레스 장비를 서서히 대체할 것으로 기대된다. 레이저 노칭방식은 이물질 문제 해결을 위해 배터리 제조 업계에도 도입을 검토중에 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 주제2: 레이저 노칭

  레이저 노칭은 기존의 기계적 노칭 방식에 비해 정밀도와 생산성이 높은 장점이 있습니다. 레이저를 이용하여 전극 소재를 정밀하게 가공할 수 있어 배터리 성능 향상에 기여할 수 있습니다. 또한 레이저 노칭은 공정 자동화가 용이하고 공정 시간을 단축할 수 있어 생산성 향상에도 도움이 됩니다. 다만 레이저 장비 도입 및 운영에 따른 초기 투자비용이 높다는 단점이 있어, 이를 극복하기 위한 기술 및 공정 개선이 필요할 것으로 보입니다.

• 2. 주제4: 레이저 노칭의 장점

  레이저 노칭의 주요 장점은 다음과 같습니다. 첫째, 레이저를 이용하여 전극 소재를 정밀하게 가공할 수 있어 배터리 성능 향상에 기여할 수 있습니다. 둘째, 공정 자동화가 용이하고 공정 시간을 단축할 수 있어 생산성 향상에 도움이 됩니다. 셋째, 기계적 마모가 적어 장비 수명이 길고 유지보수가 용이합니다. 넷째, 공정 중 발생하는 열, 소음, 진동 등이 적어 작업 환경이 개선됩니다. 이러한 장점들로 인해 레이저 노칭은 배터리 제조 공정에서 점차 확산되고 있는 추세입니다.

• 3. 주제6: 레이저 노칭 도입 사례

  레이저 노칭 기술은 배터리 제조 분야에서 점차 확산되고 있습니다. 대표적인 도입 사례로는 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 국내 주요 배터리 업체들이 있습니다. 이들 업체는 레이저 노칭 기술을 통해 배터리 성능 및 품질 향상, 생산성 제고 등의 성과를 거두고 있습니다. 또한 중국, 일본 등 해외 배터리 업체들도 레이저 노칭 기술을 적극 도입하고 있는 추세입니다. 향후 배터리 시장의 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상되는 가운데, 레이저 노칭 기술의 활용도가 더욱 높아질 것으로 전망됩니다.

• 4. 주제8: 노칭 난이도 해결 방법

  배터리 전극 소재의 노칭 난이도를 해결하기 위한 방법은 다음과 같습니다. 첫째, 레이저 출력, 조사 속도, 초점 거리 등 노칭 공정 변수를 최적화하여 전극 소재의 열 변형 및 손상을 최소화해야 합니다. 둘째, 전극 소재의 두께, 강도, 표면 특성 등을 고려하여 적절한 노칭 기술(레이저, 프레스 등)을 선택해야 합니다. 셋째, 노칭 공정 중 발생할 수 있는 문제점을 실시간으로 모니터링하고 피드백할 수 있는 공정 관리 시스템을 구축해야 합니다. 넷째, 노칭 공정의 자동화와 스마트화를 통해 생산성과 품질을 향상시켜야 합니다. 이와 같은 다각도의 노력을 통해 배터리 전극 소재의 노칭 난이도를 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다.

• 5. 주제10: 배터리 공정에 있어 레이저 노칭장비의 향후 전망

  배터리 제조 공정에서 레이저 노칭 장비의 향후 전망은 매우 긍정적입니다. 첫째, 배터리 성능 및 품질 요구 수준이 지속적으로 높아짐에 따라 정밀도가 높은 레이저 노칭 기술의 활용도가 더욱 증가할 것으로 예상됩니다. 둘째, 배터리 생산 자동화 및 스마트화 추세에 따라 레이저 노칭 장비의 활용이 확대될 것입니다. 셋째, 레이저 장비 가격 인하, 에너지 효율 개선 등 기술 발전으로 인해 레이저 노칭의 경제성이 향상될 것입니다. 넷째, 배터리 재활용 및 친환경 공정에 레이저 기술이 활용될 가능성이 있습니다. 이와 같은 요인들로 인해 향후 배터리 제조 공정에서 레이저 노칭 장비의 활용이 더욱 확대될 것으로 전망됩니다.