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2차 전지 (Secondary Battery)
2차 전지 제조 공정 정전기 및 이물 제어 솔루션
대형 화재 위험 원천 차단부터 배터리 수명 연장까지, 방폭(EX) 인증과 고속 롤투롤 제어 기술이 집약된 무결점 배터리 솔루션
1. 폭발 위험 없는 가장 안전하고 완벽한 배터리 제조 환경
전기차(EV)와 ESS 시장의 폭발적인 성장으로 2차 전지 제조 라인은 전례 없는 고속화와 고밀도화를 겪고 있습니다.
음극재와 양극재를 코팅하고 조립하는 과정은 거대한 롤투롤(Roll-to-Roll) 설비를 통해 고속으로 진행되며, 이때 발생하는 수만 볼트(V)의 마찰 정전기는 대형 화재나 폭발 사고로 직결될 수 있는 가장 치명적인 위험 요소입니다.
또한, 정전인력(ESA)으로 인해 분리막이나 전극에 미세 금속 이물이 흡착되면 배터리의 수명을 단축시키고 치명적인 내부 단락(쇼트)을 유발합니다. 선재(SUNJE)는 국내외 최고 등급의 방폭(Explosion-proof) 인증을 획득한 이오나이저 라인업을 통해, 인화성 가스가 체류하는 가장 가혹한 배터리 제조 환경에서도 폭발 위험 없이 완벽하게 정전기와 이물을 제어합니다.
2. 배터리 수율과 작업자 안전을 위협하는 핵심 위험 요소
01. 대형 화재 및 폭발 위험
- 전극 코팅 공정에서 사용되는 인화성 용제(Solvent) 가스와 고속 와인딩 시 발생하는 강력한 마찰 정전기가 만나면 팹(Fab) 전체를 위협하는 대형 화재로 이어집니다.
02. 금속 파티클 흡착 및 내부 단락
- 전하를 띤 전극판과 분리막이 주변의 미세 금속 칩(Chip)을 끌어들여, 배터리 충방전 시 분리막을 뚫고 내부 단락(Short)을 일으키는 핵심 원인이 됩니다.
03. 소재 정렬 불량 및 텐션 저하
- 극심한 정전기로 인해 얇은 분리막이 롤러에 달라붙어 찢어지거나, 스태킹(Stacking) 공정 시 젤리롤(Jelly Roll)의 정밀한 정렬이 틀어집니다.
04. 일반 정전기 제거 장치의 한계
- 인화성 가스가 발생하는 배터리 전극 공정에서는 스파크가 발생할 수 있는 일반 이오나이저를 사용할 수 없어, 엄격한 방폭 설계가 필수적입니다.
3. 산업 규격 및 도입 효과
글로벌 방폭 및 최고 수준의 안전 규격 획득
선재(SUNJE)의 방폭 특화 라인업은 가장 까다로운 국제 안전 규격을 충족합니다.
* KCs, ATEX, IECEx 방폭 인증:
인화성 가스 및 분진 환경(Zone 1, Zone 2 등)에서도 폭발 점화원이 되지 않는 본질안전 및 내압 방폭 설계 인증 획득.
솔루션 도입 효과
* 안전 최우선 작업장 구현:
화재 및 폭발 위험을 원천 차단하여 작업자의 생명과 수십억 원에 달하는 고가의 제조 설비를 보호합니다.
* 배터리 화재 리콜 방지 및 수명 극대화:
내부 단락을 유발하는 파티클 흡착을 억제하여 전기차(EV) 화재 리콜 리스크를 줄이고 배터리 팩의 장기적인 신뢰성을 확보합니다.
* 고속 생산 라인(UPH) 안정화:
고속 롤투롤 공정에서 정전기로 인한 잼(Jam) 현상이나 정렬 불량을 해결하여 생산 속도와 수율을 비약적으로 향상시킵니다.
4. 핵심 적용 공정
선재(SUNJE)는 극판 제조부터 조립, 화성 공정까지 2차 전지 밸류체인 전반을 보호합니다.
극판 공정 (Electrode Manufacturing)
* 코팅(Coating):
인화성 용제 가스가 발생하는 환경에서의 스파크 방지 및 정전기 제거 (방폭 구역)
* 롤 프레스(Roll Press) 및 슬리팅(Slitting):
고압 압연 및 절단 시 발생하는 대량의 마찰 정전기 및 금속 분진 제어
조립 공정 (Assembly)
* 와인딩(Winding) 및 스태킹(Stacking):
전극과 분리막을 고속으로 감거나 쌓을 때 발생하는 표면 정전기 중화 및 이물질 흡착 차단
* 탭 웰딩 및 패키징:
파우치, 원통형, 각형 배터리 셀 포장 및 용접 시 전기적 데미지(ESD) 보호
화성 및 검사 공정 (Formation & Testing)
* 충방전 및 에이징(Aging) 룸 이송 간 컨베이어 라인의 마찰 전하 중화
5. 맞춤형 솔루션
| 제품군 | 적용 환경 및 공정 | 추천 모델 |
|---|---|---|
| 방폭형 이온 바 (EX Ion Bars) | 코팅 설비 등 인화성 가스 및 분진 체류 방폭 구역 전용 | SIB-ex Series |
| 코로나 이온 바 (Ion Bars) | 슬리팅, 롤프레스, 와인딩 등 고속 롤투롤 일반 공정 구간 | SIB5S-C Series / SIB1N-C Series |
| 코로나 이온 블로워 (Blowers) | 스태킹, 탭 용접, 조립 검사 공정 등 특정 면적 집중 제어 | SBL-20W / SBL-30W |
| 코로나 이온 노즐 (Nozzles) | 협소한 설비 내부, 롤러 사이의 좁은 틈새 파티클 제거 | SPN-12 / 12S / SPN-21C |
| 모니터링 및 성능 평가 장치 | 롤투롤 공정 내 롤러 간 대전량 실시간 감시 및 화재 경보 | SCM-10N / SM-50 |