화학뉴스

JX Nippon Mining & Metals(JNMM)은 LiB(Lithium-ion Battery)의 고성능화를 위해 고내구성 압연 동박 사업을 강화한다.
LiB의 고용량화‧경량화가 이루어지고 있는 가운데 부극 집전체 동박은 박막화와 고강도화가 요구되고 있다.
JNMM은 세계에서 유일하게 용해‧주조에서 압연, 표면처리 등 동박 일괄생산체재를 보유하고 있으며 용해‧주조 능력을 활용한 합금 개발 및 박막화 등으로 니즈 고도화에 대응해 나갈 방침이다.
Pan Pacific Copper의 Saganoseki 제련소에서 조달한 동을 Kurami 공장에서 정밀 압연하고 생산제품에 따라 Hitachi 공장에서 표면처리를 실시한다.
전해와 압연 동박을 생산하고 있으나 LiB 용도로는 압연 동박만 사용되고 있는 것으로 알려졌다.
LiB의 부극 집전체로는 동박이 일반적으로 2014년 세계시장은 연간 약 3600톤으로 추산되며 가격 우위성이 뛰어난 전해동박이 99%를 차지하고 있다.
JNMM을 포함한 일본기업 3사가 공급하고 있는 압연 동박은 강도가 뛰어난 것으로 알려졌다.
LiB를 경량 및 고용량화하기 위해서는 한정된 공간에서 활물질을 늘려야하기 때문에 집전체의 박막화가 요구된다. 수년전에는 10마이크로미터가 표준이었으나 최근에는 6-8마이크로미터 수준으로 얇아졌으며 박막화는 강도가 떨어지는 문제점이 있는 것으로 알려졌다.
또 부극활물질은 기존 흑연(Graphite) 및 탄소계에서 실리콘(Silicone)계 대체되고 있으며 실리콘계는 이론상 용량이 기존에 비해 10배 가량 증가하는 한편 체적도 최대 4배로 늘어난다.
동박에는 기존에 비해 충전‧방전할 때 팽창 및 수축에 견딜 수 있는 고강도가 요구된다.
JNMM은 세계 최고 수준인 5마이크로미터에서의 순동, 7마이크로미터에서의 동합금을 국내외에 전개하고 있다.
전해 동박은 당김강도를 300-350메가파스칼에서 450-550메가파스칼로 향상시켰으며 초음파 용접성이 뛰어나 다양한 동합금 개발이 가능해 LiB의 대용량‧고성능화에 따라 샘플작업 수요가 늘어나고 있는 것으로 알려졌다. (L)