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- 🧪 전극 제작의 핵심 장비와 원리를 체계적으로 설명
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미리보기

소개

"이차전지 제작_결과보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 일자

2. 실험 제목

3. 실험 결과
1) 실험 과정
2) 실험 장비
3) 결과

4. 고찰

5. 참고문헌

본문내용

2. 실험 제목: 이차전지 제작

3. 실험 결과
(1) 실험 과정
이번 실험은 Active material, Conductive carbon, Binder를 섞어 만든 slurry를 current collector에 올려 전극을 제조하는 실험이었다.

- weighing & mixing
Active material: Conductive carbon: Binder = 80: 15: 5 (활물질 0.5g 기준)으로 계산하여 무게를 측정한다. Active material과 conductive carbon을 mortar를 이용하여 완전히 섞이도록 갈아준다. 이때 PVDF는 mixing하지 않고 바이알에 따로 담아둔다. Mixing이 끝난 active material + conductive carbon을 binder가 담긴 바이알에 넣어주고 적당량의 NMP를 피펫을 이용해 담아준다.

참고자료

· Werner Bauer, Rheological properties and stability of NMP based cathode slurries for lithium-ion batteries, Ceramics International, 2014, 4591-4598
태그
AI와 토픽 톺아보기
- 1. 이차전지 전극 제조 공정
  
  이차전지 전극 제조 공정은 배터리 성능을 결정하는 핵심 요소입니다. 활물질, 바인더, 도전재의 혼합 비율과 코팅 균일성이 에너지 밀도와 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히 나노 입자 기술과 정밀한 공정 제어를 통해 전극의 다공성 구조를 최적화하면 이온 전도도와 전자 전도도를 동시에 향상시킬 수 있습니다. 현재 산업에서는 습식 코팅과 건식 코팅 공정이 병행되고 있으며, 각 공정의 장단점을 고려한 선택이 중요합니다. 향후 고용량, 고출력 배터리 개발을 위해서는 공정 자동화와 실시간 품질 관리 기술의 발전이 필수적입니다.
- 2. Doctor Blade 코팅 기술
  
  Doctor Blade 코팅 기술은 전극 슬러리를 집전체 위에 균일하게 도포하는 핵심 공정입니다. 블레이드의 각도, 간격, 속도 등의 변수가 코팅 두께와 균일성을 결정하므로 정밀한 제어가 필수적입니다. 이 기술은 높은 생산성과 재현성을 제공하여 대량 생산에 적합하며, 코팅 두께를 미크론 단위로 조절할 수 있어 전극 성능 최적화가 가능합니다. 다만 슬러리의 점도, 고형분 함량, 입자 크기 분포 등이 코팅 품질에 영향을 미치므로 슬러리 특성 관리가 중요합니다. 향후 AI 기반 실시간 모니터링과 자동 보정 시스템의 도입으로 더욱 정밀한 코팅이 가능할 것으로 예상됩니다.
- 3. 집전체 재료 선택 원리
  
  집전체는 전극에서 생성된 전자를 효율적으로 수집하고 전달하는 역할을 하므로 재료 선택이 매우 중요합니다. 구리는 음극, 알루미늄은 양극의 표준 재료로 사용되며, 이는 우수한 전자 전도도, 낮은 비용, 화학적 안정성 등의 이유 때문입니다. 집전체의 두께, 표면 거칠기, 순도는 전극과의 접착력과 전자 전도 특성에 영향을 미칩니다. 최근에는 구리-니켈 합금이나 코팅된 집전체 등 새로운 재료들이 개발되고 있으며, 이들은 부식 저항성과 접착력 향상을 목표로 합니다. 집전체 선택 시 전기화학적 특성뿐만 아니라 가공성, 비용 효율성, 환경 영향 등을 종합적으로 고려해야 합니다.
- 4. Zirconia ball 혼합의 역할
  
  Zirconia ball은 슬러리 혼합 공정에서 활물질, 바인더, 도전재 등의 입자를 분산시키고 미세화하는 중요한 역할을 합니다. 높은 밀도와 경도를 가진 지르코니아 볼은 효율적인 분쇄와 혼합을 가능하게 하며, 화학적 불활성으로 인해 슬러리 오염을 최소화합니다. 볼의 크기, 개수, 회전 속도 등의 조건을 최적화하면 입자 크기 분포를 균일하게 제어할 수 있어 전극의 성능 일관성을 향상시킵니다. 다만 과도한 혼합은 입자 손상과 슬러리 점도 증가를 초래할 수 있으므로 적절한 공정 시간 관리가 필요합니다. 지르코니아 볼의 마모로 인한 불순물 혼입을 방지하기 위해 정기적인 교체와 품질 관리가 중요합니다.
자료후기
Ai 리뷰

이 문서는 이차전지 제작 실험에 대한 상세한 내용을 제공하며, 실험 과정과 결과, 장비 사용 목적 및 고찰 등을 체계적으로 기술하고 있다. 전극 제작 시 고려사항과 그 이유에 대한 설명도 포함되어 있어 전지 제조 과정에 대한 이해도를 높일 수 있다.

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