일본산업뉴스요약

리튬 배터리 수명 12배 증가
야스나가, 양극판으로 신기술 개발

야스나가(YASUNAGA)는 전기자동차(EV) 등에 사용되는 리튬이온 이차배터리(LIB)로, 양극판(Positive Plate)의 집전장치(Current Collector)와 활성물질의 결합을 높이는 기술을 확립했다. 활성물질이 phosphoric acid iron lithium인 경우, 배터리의 수명이 종래의 12배 이상으로 증가한다는 사실을 평가시험을 통해 확인했다. 향후, 유저평가도 거쳐, 동 기술을 활용한 전극판 제조장치의 보급을 계획한다. 차량용은 물론, 가정이나 빌딩에 설치하는 축전지(Storage Battery)에의 채용도 목표로 한다.

야스나가는 엔진 부품과 공작기계가 주력상품이며, 2012년에 2차배터리 시장에 참여했다. LIB의 집전장치에 코팅과 건조를 일관하여 실행할 수 있는 전극판 제조장치를 개발하였다. 이를 통해, 집전장치에서 활성물질이 박리되는 것이 원인이 되어 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지하는 기술개발을 추진해 왔다.

야스나가는 집전장치와 활성물질과의 밀착성을 높이는 것에 착안. 미세가공을 실시한 금형(金型)에서 밑바탕이 되는 집전장치에 다수의 구멍과 요철(凹凸)을 만들고, 활성물질을 코팅·건조시켜 폭 500마이크로 미터(마이크로는 100만분의 1) 이하의 골을 표면에 형성하는 기술을 고안했다. 이를 통해 전극판의 표면적이 증가하여 닻(anchor) 효과로 집전장치와 활성물질의 밀착성이 높아서 박리에 강하게 된다. 그 후, 별도의 공정에서 압축하여 표면을 편평하게 한다.

제3자에 의한 내구성 평가 시험을 거쳤다. 정극(正極, Cathode)의 활성물질에 Phosphoric Acid Iron Lithium을 사용한 경우는 3000회의 충방전 사이클을 기록하여, 종래의 기술과 비교하여 12배 이상의 배터리 수명을 확인할 수 있었다. 활성물질이 Phosphoric Acid Iron Lithium 이외의 타입에도 응용할 수 있다. 앞으로는 부극(負極, Anode)에서도 이 기술을 응용하여 한층 배터리 수명을 연장할 수 있는지를 검증해 나갈 방침이다.

2차배터리는 고출력화나 장기수명화 등의 개발이 진행되고 있다. 야스나가의 신기술은 배터리의 고성능화로 이어질 것으로 기대하고 있다.

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