동박(Copper Foil)은 이차전지의 핵심 소재 중 하나로, 전극의 집전체로 사용됩니다. 이는 전자를 이동시키는 통로 역할을 하여, 전기화학적 반응을 통해 전기를 저장하고 방출하는 역할을 합니다. 동박은 주로 리튬 이온 배터리의 음극 집전체로 사용됩니다.
동박의 중요성
이차전지에서 동박의 주요 역할은 전극 재료를 물리적으로 지지하고, 전자를 이동시키는 전도체 역할을 합니다. 동박의 품질과 두께는 배터리의 성능, 수명, 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 동박은 매우 얇고 균일하게 제작되어야 합니다.
동박 생산 과정
동박 생산 과정은 고도의 정밀성과 기술력을 요구합니다. 주요 과정은 다음과 같습니다:
1. 전해 동박(Electrolytic Copper Foil) 생산
전해 동박은 전기 화학적 공정을 통해 구리를 매우 얇은 박 형태로 만드는 방식입니다. 주로 코일 방식으로 제작됩니다.
용액 준비: 고순도 구리(99.99% 이상)를 황산 구리(CuSO4) 용액에 녹여서 전해질 용액을 만듭니다.
전해 공정: 전해질 용액에 전류를 흘려주면, 구리 이온이 음극에 붙으면서 얇은 구리 층이 형성됩니다. 이 과정을 통해 두께를 조절할 수 있습니다.
코일 방식: 음극에 붙은 구리 박을 연속적으로 벗겨내고, 이를 코일 형태로 감아냅니다. 코일 방식은 대량 생산에 유리하며, 일관된 품질의 동박을 생산할 수 있습니다.
열처리 및 절단: 생산된 동박을 열처리하여 물리적 성질을 강화하고, 원하는 크기로 절단합니다.
2. 압연 동박(Rolled Copper Foil) 생산
압연 동박은 물리적 압력을 가해 구리를 얇게 펴는 방식으로 제작됩니다.
주조: 고순도 구리를 녹여 주조하여 두꺼운 구리 판을 만듭니다.
압연: 주조된 구리 판을 롤러를 통해 여러 번 압연하여 얇게 만듭니다. 이 과정에서 두께를 정밀하게 조절합니다.
열처리: 압연된 동박을 열처리하여 물리적 강도와 연성을 조절합니다.
표면 처리: 동박 표면을 처리하여 전기화학적 특성을 개선합니다.
코일 방식: 최종 동박을 코일 형태로 감아 저장합니다.
기술적 요구사항
1. 균일한 두께
동박은 매우 얇고 균일하게 제작되어야 합니다. 이는 전지의 성능과 안정성에 중요한 영향을 미치며, 두께의 균일성은 전지의 전기적 특성을 최적화합니다.
2. 높은 전도성
동박은 전자가 원활하게 이동할 수 있도록 높은 전도성을 가져야 합니다. 이는 전지의 충전 및 방전 속도를 높이고, 전기적 효율을 극대화합니다.
3. 기계적 강도
동박은 얇지만 강도가 높아야 합니다. 이는 전지의 제조 과정에서의 기계적 스트레스와 사용 중 발생할 수 있는 물리적 충격에 견딜 수 있도록 합니다.
4. 열 안정성
동박은 열에 안정적이어야 합니다. 배터리 작동 중 발생하는 열에 견딜 수 있도록 설계되어야 하며, 이는 배터리의 수명과 안전성에 기여합니다.
5. 표면 처리
동박의 표면은 전극 재료와의 결합력을 높이기 위해 특별한 처리가 필요합니다. 이는 전극의 성능을 최적화하고, 전지의 전기화학적 특성을 개선합니다.
사용 분야
동박은 주로 리튬 이온 배터리의 음극 집전체로 사용되며, 전기차, 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 다양한 전자 기기에서 필수적인 역할을 합니다. 또한, 다른 유형의 이차전지에서도 동박은 중요한 소재로 사용됩니다.
동박 이란?
이차전지 동박은 배터리의 성능과 안정성을 결정하는 중요한 소재입니다.
생산 과정은 매우 정밀하며, 균일한 두께, 높은 전도성, 기계적 강도, 열 안정성 등의 특성을 갖추어야 합니다.
전해 동박과 압연 동박은 각각의 장점을 가지고 있으며, 전기차, 스마트폰 등 다양한 전자 기기에서 사용됩니다.
이를 통해 우리는 더 성능 좋고 안전한 배터리를 사용할 수 있습니다.
우리나라에서 동박(銅箔) 관련 업체는 여러 기업들이 있으며, 이들은 주로 이차전지, PCB(Printed Circuit Board), 전자기기 등에 사용되는 동박을 생산하고 있습니다. 아래에 주요 동박 관련 업체들을 알아보겠습니다.
동박 관련 업체
1. 일진머티리얼즈
일진머티리얼즈는 대한민국에서 가장 잘 알려진 동박 제조업체 중 하나입니다. 이 회사는 이차전지용 전해 동박을 주로 생산하며, 전기차 및 다양한 전자기기에 사용됩니다.
Elecfoil: 고순도 전해 동박으로, 리튬 이온 배터리 및 전자 제품에 사용됩니다.
Ultra-thin Elecfoil: 매우 얇고 균일한 두께의 전해 동박을 제공하여, 고성능 배터리 및 전자기기 제조에 적합합니다.
높은 전도성과 안정성을 갖춘 고품질 동박을 생산.
국내외 다양한 고객사에 공급하며, 글로벌 시장에서도 인정받는 품질.
2. 솔루스첨단소재
솔루스첨단소재는 전자재료 및 고기능성 화학소재 분야에서 혁신적인 기술을 바탕으로 고품질의 제품을 생산하는 기업입니다. 이차전지용 동박을 포함하여 다양한 전자재료를 제조합니다.
Elecfoil: 리튬 이온 배터리와 전자제품용 고순도 전해 동박.
Hyper Elecfoil: 더 얇고 강도 높은 동박으로, 차세대 전자기기와 배터리 기술에 적합.
혁신적인 제조 기술과 엄격한 품질 관리로 고품질 동박을 생산.
지속 가능한 제조 공정을 통해 환경 친화적인 제품을 제공.
3. SKC
SKC는 화학 및 소재 분야에서 다양한 제품을 생산하는 글로벌 기업입니다. 최근에는 동박 생산을 강화하여 이차전지 시장에서의 입지를 넓히고 있습니다.
전해 동박: 리튬 이온 배터리 및 전자기기용으로 사용되는 고순도 동박.
첨단소재 동박: 고성능 배터리와 차세대 전자기기에 적합한 동박을 개발.
고품질 전해 동박을 대량 생산할 수 있는 능력.
다양한 전자기기와 배터리 제조사에 공급.
4. LS전선
LS전선은 전력 및 통신 케이블 분야에서 글로벌 리더로 자리매김하고 있는 기업입니다. 최근에는 이차전지용 동박 생산에 투자하여 시장을 확대하고 있습니다.
전해 동박: 리튬 이온 배터리 및 다양한 전자기기용 동박.
초박형 동박: 고성능 전자기기와 배터리용으로 개발된 초박형 동박.
글로벌 네트워크와 기술력을 바탕으로 한 안정적인 공급망.
품질 관리와 혁신적인 기술 개발을 통해 고품질 동박을 생산.