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리튬이온 2차전지는 양극과 음극 사이에서 리튬이온이 이동함으로써 충전과 방전이 이루어집니다. 그리고 리튬이온이 드나드는 물질을 활물질이라고 합니다. 배터리가 작동할 때 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하면서 전기 에너지를 생성합니다.

양극재(양극 제재, Cathode Active Material)는 리튬이온 배터리에서 리튬 이온을 저장하고 방출하는 핵심 전극 소재를 말합니다. 이 물질은 방전 시 리튬 이온을 받아 저장하고, 충전 시에는 이온을 방출하면서 전류를 발생시키는 역할을 수행합니다.

음극재(음극 재료, Anode Active Material)는 리튬이온 배터리의 음극(negative electrode)을 구성하는 핵심 소재로, 리튬 이온을 저장하고 방출하는 역할을 합니다. 충전 시 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동해 저장되고, 방전 시 다시 방출되면서 전류를 생산합니다.

자주 사용되는 양극재로는 LiCoO₂ (코발트산 리튬), LiNiO₂ (니켈산 리튬), LiMnO₂ (망간산 리튬) 등이 있습니다. 이는 리튬 이온이 결정 구조 내에서 쉽게 출입할 수 있어 충방전 효율이 높습니다

양극재의 제조공정에서 건식 미분쇄와 정밀 혼합, 건조기술은 아래와 같습니다

원료 미립자화

정밀 혼합

건조

고상법(The solid phase method)은 여러 가지 고체 원료를 혼합하여 소성하는 것으로, Mixing, 그리고 소성 공정으로 구성됩니다.이런 가공을 통해 얻어진 고상 물질은 미분쇄기에 의한 원료의 미립자화가 매우 중요합니다. 미립자화를 시키기 위한 분쇄 기술 및 분쇄 노화우를 가지고 있습니다.

장비 : Air jet mill, Pulverizer

리튬이온 배터리의 양극(캐소드) 혹은 음극(애노드)에서 파우더 형태의 강한 전단력 작용시키고 응집력을 이길 수 있는 에너지를 분체에게 전달하는 혼합기가 필요하며 균질하고 안정적으로 혼합할려면 정밀 혼합기가 필요합니다.

장비 : Cyclomix, Nobilta

코발트계 일부 재료는 습식법으로 합성돼 활물질로 만들기 위해 소성됩니다. 소성 전에는 합성으로 사용한 용매와 분체를 분리하여 세척한 후 건조할 필요가 있습니다.

다만, 원료의 슬러리 점도가 높고 건조품의 부착 응집성도 매우 강하기 때문에 일반적인 플래시 드라이어에서는 막힘 현상이 잦고 연속처리가 어렵습니다. 또, 건조에 의한 재응집을 가능한 한 막을 필요가 있습니다.

사용되는 기기로는 금속오염이 방지되도록 만들어진 매체 교반형 건조기 Xerbis나 교반 혼합형 진공 건조기가 이용됩니다.

장비 : Xerbis, 교반 혼합형 진공건조기