우리가 일상 곳곳에서 편리하게 사용하는 배터리는 어떻게 만들어 질까요? 배터리는 전극 공정, 조립 공정, 활성화 공정 등의 여러 과정을 거쳐 생산되는데요. 그중 배터리 제조 공정의 첫 번째 단계인 전극 공정에 대해 알아보겠습니다.
전극 공정이란?
전극(극판) 공정은 쉽게 말해 양극과 음극을 만드는 공정입니다. 배터리 제조 과정에서 가장 핵심이 되는 단계이죠.
전극 공정은 원재료를 혼합하는 ‘믹싱 공정’을 시작으로, 혼합된 슬러리를 포일에 도포하고 건조하는 ‘코팅 공정’, 전극의 두께를 낮추는 ‘롤 프레싱 공정’, 전극을 잘라주는 ‘슬리팅 공정’, 마지막으로 전극에 탭을 만들어 주는 ‘노칭 공정’ 순으로 진행됩니다.
① 믹싱(Mixing) 공정
믹싱 공정은 양극과 음극을 만드는데 필요한 각종 원자재들을 계량하여 혼합하는 과정입니다. 믹싱 공정에서 배터리 소재의 기초가 되는 활물질과 용매 등을 섞어 슬러리를 만듭니다.
② 코팅(Coating) 공정
믹싱 공정에서 완성된 슬러리는 코터기(코팅 기계)를 통해 구리 포일과 알루미늄 포일에 전극을 얇게 코팅하는 코팅 공정을 거치게 됩니다. 이후 얇게 코팅된 전극들을 100도 이상의 오븐에서 건조해 줍니다.
③ 롤 프레싱(Roll Pressing) 공정
코팅과 건조가 완료되면, 두 개의 커다란 압연(Rolling) 사이로 전극을 통과시키는 롤 프레싱 공정이 이어집니다. 전극이 납작해질수록 에너지의 밀도가 상승하게 됩니다.
④ 슬리팅(Slitting)과 노칭(Notching) 공정
롤 프레싱 공정을 통해 납작해진 전극들을 슬리팅 공정에서 각 사이즈에 따라 세로 방향으로 잘라줍니다. 이후 노칭 공정을 통해 전극을 가로로 재단하고, V자 홈과 양극(+), 음극(-) 탭을 만들어 주면 전극 공정의 모든 과정이 완료됩니다.
믹싱부터 노칭까지, 배터리 전극 공정의 여러 단계를 쭉 훑어보았는데요. 배터리의 가장 기본이 되는 양극과 음극을 만드는 제조 공정인 만큼, 배터리의 성능과 제조 효율을 향상시키기 위한 많은 기술과 노하우가 이곳에 숨어있습니다. 앞서 살펴본 각 공정에 대해서는 좀 더 자세히 살펴볼 예정이니 기대해 주세요!