이차전지 시장이 급속도로 성장하면서, 배터리의 품질과 생산성 향상이 매우 중요한 과제로 대두되고 있습니다. 특히 전극 제조 공정에서 기존의 습식 방식은 여러 가지 기술적 한계에 직면해 있었습니다. 용매를 사용하는 습식 공정에서는 건조 과정 중 핀홀이나 크랙이 발생하고, 함유된 용매가 증발하면서 분체가 부유하는 현상이 나타나 전극의 품질을 저하시키는 문제가 있었습니다.
이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해 피엔티는 혁신적인 건식 전극 양면 코팅 기술을 개발했습니다. 이 기술은 최근 특허 등록(등록번호: 10-2741628)을 완료했으며, 이차전지 제조 공정의 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다.
피엔티가 개발한 건식 전극 양면 코팅장치의 가장 큰 특징은 독특한 롤러 배치 구조입니다. 'ㄱ'자 형태로 설계된 압연롤 시스템은 수평과 수직 방향으로 롤러를 배치함으로써 공간 효율성을 극대화했습니다. 이러한 구조는 장비의 전체적인 크기를 줄이면서도 안정적인 코팅 성능을 확보할 수 있게 해줍니다.
정밀한 제어 시스템도 이 장비의 핵심 기술입니다. 롤러 간의 간격을 미세하게 조정할 수 있는 갭 조정 메커니즘을 통해 전극의 두께를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 또한 장력 자동 제어 시스템이 적용되어 연속 생산 과정에서도 일정한 품질을 유지할 수 있습니다. 특히 히터봉을 통해 200℃ 이하의 온도를 정밀하게 제어함으로써 전극 물질의 최적 상태를 유지할 수 있습니다.
이 장비는 크게 다섯 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 먼저 집전체공급부는 일정한 폭의 포일을 연속적으로 공급하는 역할을 합니다. 제1전극성형기에서는 전극재 파우더를 압연하여 첫 번째 전극층을 형성하고, 텐션제어부는 이 과정에서 발생할 수 있는 장력 변화를 안정적으로 제어합니다. 제2전극성형 및 코팅기에서는 반대편 전극층을 형성하고 동시에 양면 코팅을 수행하며, 마지막으로 권취부에서 완성된 전극을 감아올립니다.
이러한 기술적 특징들은 생산성과 품질 측면에서 큰 장점을 제공합니다. 연속 생산이 가능하고 양면을 동시에 코팅할 수 있어 생산 효율이 크게 향상됩니다. 컴팩트한 설계로 인해 공장 내 설치 공간을 효율적으로 활용할 수 있으며, 정밀한 제어 시스템 덕분에 균일한 품질의 전극 생산이 가능합니다.
현재 글로벌 이차전지 시장은 전기차 수요 증가와 함께 폭발적으로 성장하고 있습니다. 이러한 상황에서 피엔티의 건식 전극 양면 코팅 기술은 생산 원가 절감과 품질 향상이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있는 혁신적인 솔루션이 될 것으로 기대됩니다. 특히 전기차 배터리 생산에서 중요한 전극 제조 공정의 효율을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 전망됩니다.
이 특허는 피엔티가 이차전지 제조장비 시장에서 기술적 우위를 확보했다는 것을 보여주는 중요한 성과입니다. 앞으로도 피엔티는 지속적인 기술 혁신을 통해 글로벌 이차전지 시장에서 선도적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
본 특허에 대한 자세한 내용은 특허정보넷 키프리스(KIPRIS)에서 확인할 수 있습니다. 특허 링크(https://doi.org/10.8080/1020240050052)를 통해 전체 명세서와 도면을 살펴볼 수 있으니, 이 혁신적인 기술에 대해 더 자세히 알고 싶으신 분들은 참고하시기 바랍니다.
이러한 혁신적인 기술 개발은 단순히 한 기업의 성과를 넘어서, 대한민국의 배터리 산업 경쟁력 강화에도 크게 기여할 것으로 보입니다. 앞으로 PNT의 기술이 글로벌 시장에서 어떤 성과를 이룰지 기대됩니다.
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