2차 전지 - 전해액이 가장 중요한 핵심이다.

2차전지 - 전해액의 중요성을 알아보아요.

2차 전지에 들어가는 것

 2차 전지는 양극제, 음극제, 분리막, 전해질, 동박, 바인더, 도전재 등과 같은 엄청난 기술력이 모여서 이루어진 제품입니다. 

 

양극제 & 음극제

 양극제의 경우 2차전지에 가장 많이 들어갑니다. 리튬이온이 양극에서 음극으로 갈 때 충전되고, 음극에서 양극으로 갈 때 방전이 됩니다. 충전기를 꽂으면 양극에서 음극으로 리튬이온이 이동되면서 다시 충전됩니다. 하지만 양극과 음극이 섞이면 화재가 난다. 그걸 막기위해 분리막이 있습니다.

 

전해질

 리튬이온이 잘 옮겨가야합니다. 양극으로 음극으로 통과해야하는데 양극에서 음극으로 잘 가게 하기 위한 액체물질이 전해질입니다. 전해질이 있어야 리튬이온이 이동을 할 수 있습니다. 양극 음극은 그대로 있고, 이온만 왔다갔다하는데 도움을 주는 물질이 전해질입니다.

 

전해액 - (천보 VS 후성)

 전해질에서 첨가하는게 전해액을 만드는게 있습니다. 우리나라 대표적인 기업으로는 천보가 있습니다. 2차전지회사가 재무가 좋지 않은데 천보는 좋은게 큰 장점입니다.

 

 천보 - LCD, OLED 소재 핵심사업입니다. 하지만 현재는 LCD와 OLED 소재로는 돈 벌기 힘들어졌습니다. OLED도 삼성이 투자를 안하고 있어서 좋지 않습니다. 소재 회사라서 전해액 시장에 뛰어들었는데 현재는 뛰어난 기술력으로 좋은 평가를 듣고 있습니다. 

 

 매출비중이 작년 디스플레이쪽에 수량 4340톤, 2차전지 소재가 3760톤, 의약품이 170톤이었습니다. 작년 한해 매출은 2차전지보다 전자소재 쪽의 생산수량이 높았습니다. 하지만 올해 상반기에 역전이 되었습니다. 2차전지 2600톤, 전자소재 2170톤입니다. 정밀화학은 1400톤입니다. 

 

 앞으로 이 회사의 방향성은 전해액으로 가는 것이라고 알 수 있다. 다른 쪽은 정체되어있는데 2차 전지 쪽이 많이 늘어났습니다. 천보쪽이 LCD, OLED로 갔다면 좋은 평가를 못받았겠지만 전해액에 세계적인 경쟁력을 가지고 있습니다. 

 

후성 vs 천보

 후성이 쓰는 범용 전해질도 전기차 시장이 커지면 엄청 필요하겠지만 천부가 만드는 특수 전해질은 비싸고 전세계적으로 만드는 회사가 많지않다. f전해질, p전해질, d전해질 넣으면 충전 속도도 빨라지고 수명도 길어집니다.

 

전해액이 중요한 이유

 전해액이 종류가 굉장히 많습니다. LIPF6라는 전해액이 있습니다. 대부분 쓰는 용액인데 LIFSI로 바꿔서 생산하고 있습니다. 이를 F전해질이라고 합니다. 이게 전해질에 들어가면 안정성을 올려줍니다. 양극재가 니켈 코발트 망간이 들어갑니다. 니켈은 주행거리를 결정합니다. 주행거리를 위해서 니켈 비중을 올려야합니다. 

 

 니켈의 최대 단점은 안정성이 떨어집니다. LG화학, 삼성SDI, 테슬라든 니켈의 비중을 올리는 방향으로 갑니다. 니켈 60, 코발트 20, 망간 20 비중이였는데, 니켈 80, 코발트 10, 망간 10의 비중으로 올리고 있습니다. 니켈의 비중이 높으면 안정성이 떨어질 수 있습니다. 니켈의 비중을 높이게 되면 안정성이 떨어지게 되어서 2차 전지의 부피가 팽창할 수 있고, 폭발할 수 있습니다. 다른 쪽에서 안정성을 커버할 수 있는 소재를 개발해야하는데, 그것이 바로 전해질입니다. 그것이 F전해질입니다.

 

 LIFSI 전해액을 넣으면 안정성과 수명이 올라갑니다. 전기차의 최대 단점이 열이나 추위에 약합니다. 배터리가 추위에는 빨리 방전됩니다. 고온에서는 폭발합니다. 그렇기 때문에 열 관리와 저온관리와 같은 온도관리를 잘해야합니다. 기존 자동차의 내연기관과는 다르게 전기차의 경우는 열 관리를 잘해줘야합니다.

 

 이를 보완해주기 위해서 LIFSI 전해액을 첨가해주면 저온에서 방전되는 걸 억제해줍니다. 현재 천보는 2차전지 전해질 소재 기술분야에서는 세계 최고입니다.

 

 LIPO2F2가 있다. P전해질이라고 하는데, 전기차의 수명과 출력(차의 성능)을 높여주고 충전시간을 줄여줍니다. 또한 전기차의 수명과 출력을 높여주는 전해질로는 D전해질이 있습니다. D전해질은 일본회사들이 독식하고 있습니다. 

 

 배터리의 기능과 안정성, 수명을 향상시켜준다. 충전시간단축, 저온에서 방전을 억제해준다. 니켈 비중이 올라가면 안정성을 올려줄 수 있는 재료가 반드시 들어가야합니다.

 

회사의 성향에 따라서 F전해질과 P나 D전해질을 선호할 수 있습니다.

 

우리 회사는 출력성보다 안정성이 좋다 – F전해질

우리 회사는 출력과 충전시간에 승부를 걸겠다 – P나 D전해질

 

앞으로의 전기차에서 전해질 시장에서는 이 세가지 전해질로 앞으로 얼마나 기술을 개발하고 발전시켜서 영업이익을 많이 올리느냐의 싸움입니다.

 

 전기차 시장은 앞으로 커질 것인데, 일반적인 전해질 범용 제품이 아니라 이 세 가지는 특수형이기 때문에 앞으로도 좋은 전망이 어이질 것으로 예상됩니다.