최건하
물질 종류에 따른 2 차 전지 구분 구성요소 역할및 소재 양극 (Cathode) 외부 導線으로부터 전자를 받아 양극 활물질 ( 리튬코발트옥사이 드, LiCoO2) 이 환원되는 전극 ) 알루미늄 Foil 음극 (Anode) 음극 활물질 ( 흑연, Carbon) 이 산화되면서 導線으로 전자를 방출 하는 전극 구리 Foil 분리막 (Separator) 양극과 음극의 전기적 접촉을 막는 다공성 막 폴리에틸렌 or 폴리프로필렌 전해질 (Electrolyte) 양극과 음극간의 이온 이동을 가능케 하는 중간 매개체 Liquid, Gel, Solid 형태의 화합물 Case 금속 Can ( 원형, 각형 ), Al Pouch
리튬 이온 이차 전지는 Li 산화물 양극과 탄소 음극, 유기 용매로 이루어진 전해액의 3 부분 으로 구성되어 있습니다. 양극 활물질에 포함된 Li 이온은 전해액에 의하여 음극으로 이동된 후 층상구조의 음극 활 물질 사이로 삽입되게 되는데 이를 충전이라고 합니다. 충전 과정에 의해 양극과 음극의 포텐셜의 차이가 발생하게 되고 이를 전지의 전압이라고 부르며 통상 리튬 이온 2 차 전지의 경우 전압이 4.2V 가 될 때까지 충전을 수행합니다. 방전은 음극 활물질 사이에 삽입되어 있던 리튬이온이 다시 양극으로 이동할 때 발생하는 전자의 흐름을 이용하여 전기를 얻는 과정입니다.
하이브리드 전기자동차 (HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기자동차 (PHEV), 전기차 (EV) 개발의 핵심요소 신재생에너지 ( 태양광, 풍력발전 등 ) 으로 생산된 에너지 전환 저장용 대형 2 차전지 개발 오바마 행정부의 에너지독립정책의 일환으로 리튬이온 2 차전지 개발 이 6 대 기술정책 중 하나
리튬 이온 전지 시장 2015 년 약 50 조원 예상 현재의 시장은 전자기기용 소형 전지에 집중 전기차 및 신재생에너지의 성장에 따른 중대형 2 차전지 성장 예상 호남석유화학의 대형 2 차전지 시장 진출 선언 (‘11.04)
2010 년 삼성 SDI 1 위, 일본의 산요 2 위 부품 및 소재의 국산화는 셀 제조기술에 비해 뒤쳐짐 성장가능성이 열려있음
한겨레 기사 한겨레 재료 및 부품의 일본의존도 높다 양극재 ; 재료비중 가장 많은 비중 차지
후성은 스마트 기기와 전기자동차 시장 성장의 핵심 수혜주이다. 2 차전지 전해질에 필 요한 리튬염 (LiPF) 을 과점하는 전세계 4 개 업체 중 하나로써 대체재가 없고 기술 진입 장벽이 높아 당분간 과점 체제가 유지될 전망이다. 공격적 생산능력 확대와 국외 매출처 다각화로 외형 성장이 예상된다. 영업이익 기여 도가 80% 이상인 2 차전지 소재의 매출이 늘어 이익 증가가 예상된다.
전해액에 들어가는 용매와 첨가제를 생산하는 업체
Elecfoil 사업부에서 음극용 동박을 생산, 주력품은 FPCB 의 Elecfoil
구리 원가상승을 반영하지 못하여 원가 19% 상승, 원가상승분을 11% 만 매출에 반영
포스코켐텍은 2010 년 포스코 화성공장 위탁 운영을 시작으로 석탄화학분야에 진출을 시작하였다. 위탁 운영을 통해 위탁 수수료는 물론이며, 석탄에서 코크스를 생산 후 나 오는 부산물인 콜타르와 조경유 (light oil) 판매권을 확보하게 되었다. 2 차전지 음극재 시장에 진출을 선언하였다.
음극재 소재로서 가장 좋은 특성을 보이는 것은 천연흑연이다. 그러나 천연흑연의 경우 층층히 판상구조로 두께가 쌓이면 전자가 diffusion 이 잘 되지 않아 전자 밀도가 낮아지게 된다. 또한 물리적인 압력을 가할 때 흑연이 한층이 벗겨지면서 글을 쓰게 되는 것이다. 이 판상구조 때문에 지우개를 지워도 판상의 일부만 벗겨내기 때문에 종이에 붙은 흑연이 남 아 글자의 흔적이 보이게 된다. 따라서 흑연이 두꺼워지면 판상구조가 밀릴 수 있게 된다. 계속된 충방전을 시행할 시에 천연흑연에서는 열화가 일어나게 되어 위에서처럼 판상구조가 틀어지게 되고 대형배터리에서는 소재의 한계로 천연흑연을 쓸 수 없게된다. 전자를 보관한다는 측면에서는 천연흑연만 한 것은 없지만 대형배터리에서는 소재가 달라야 한다. 따라서 포스코 고로에 쓰이는 역청탄에서 나오는 콜타르가 전자를 보관하는게 가능하리 라 생각된다. 포스코켐텍이 부산물로 쓰이던 소재와 연계된 신사업업종은 잘 잡은 것 같다고 판단됨