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[신제품] LIB 전극 슬러리의 전자 전도성을 정량 평가하는 '슬러리 해석 소프트웨어 SA2634' 출시

작성자 : 히오키코리아 2025-10-16 16:44:54

첨부파일

             

HIOKI는 2025년 10월 6일, 리튬 이온 전지(LIB) 전극 슬러리 내 전자 전도성을 단기간에 정량적으로 평가할 수 있는 해석 소프트웨어 ‘SA2634’를 출시했습니다. 이소프트웨어는 측정된 임피던스 값을 바탕으로 DCR（ 슬러리의 전체 저항）, Rratio（DCR 중 도전 조제가 차지하는 비율）, Uniformity（도전 조제 분산의 균일도）3가지 지표를 산출합니다. 이 세가지 지표에 기반한 정량 평가는 개발 프로세스의 효율화와 제조 공정 전반에 걸친 품질 관리 일원화를 실현할 수 있도록 지원합니다.

 

 

■ 개발 배경

 

 

슬러리와 전극 시트 이미지

  

　탄소 중립 사회 실현을 위해, LIB(리튬이온전지)를 활용한 전기자동차(EV) 및 재생 가능 에너지를 이용한 고정형 전지 시스템(ESS)의 세계적인 보급이 확대되고 있습니다. 시장의 성장과 함께 LIB의 고성능화 및 안전성 향상은 점점 더 중요해지고 있습니다. 당사는 이전부터 전지 내부의 임피던스 측정 기술 분야에서 업계를 선도해 왔으며, 시장에서도 높은 평가를 받아왔습니다. 2019년에는 전극 저항 측정 시스템 RM2610을 출시하여, 전지 셀의 핵심 부품인 전극 시트 평가를 지원하며 개발 프로세스에 독자적인 가치를 제공해왔습니다.

 

전극 시트는 금속 집전체에 전극 슬러리를 도포하고, 건조 및 압연하여 제작됩니다. 이 시트 전체에 도포된 슬러리의 전자 전도성이 고르지 않으면, 출력 저하나 발열 등의 원인이 되어 완성된 전지의 성능에 영향을 미칩니다. 이와 같은 문제를 방지하기 위해 중요한 평가 항목 중 하나가, 도포 전 액상 상태의 슬러리 전자 전도성입니다. 그러나 이 전도성을 간단히 정량 평가할 수 있는 지표는 지금까지 존재하지 않았습니다.

 

이러한 배경 속에서, 당사는 슬러리의 전자전도성을 수치화하고 객관적으로 평가할 수 있는 새로운 지표 정립에 착수하였으며, 임피던스값의 등가회로 해석으로 얻을 수 있는 파라미터로부터 DCR, Rratio, Uniformity라는 세 가지 지표를 산출하는 소프트웨어를 개발했습니다. 당사자체 검증 실험 결과 (같은 구성으로 믹싱 공정을 변화시킨 슬러리)에서는 이 지표들이 양호하다고 평가된 슬러리로 제조한 전극 시트에서 저항 특성이 낮고 안정적인 경향을 보이는 것이 확인되었습니다. 이 정량 지표를 평가・활용하면, 복잡한 재료 조합과 믹싱 조건의 최적화 포인트를 발견하는 것이가능해집니다. LIB 연구개발 단계는 물론, 스케일업  단계에서의 품질 재현성, 양산 라인에서의 품질 관리 평가 기준으로도 활용할 수 있습니다.

 

  

                                 측정화면                                                      해석화면                     　　                         데이터 비교화면

 

해석 소프트웨어 SA2634는, 측정부터 해석까지 일관된 프로세스를 제공하는 소프트웨어입니다.작업 효율 향상과 보안성 확보를실현함으로써, 전극 슬러리의 연구 개발에 활용 가능한 세 가지 지표를 제시합니다. HIOKI는 슬러리 해석 소프트웨어를 통해, LIB용 전극 시트의 연구 개발 효율화를 지원하며, 저탄소 사회의 실현과 지속 가능한 미래에 공헌합니다.

 

 

■제품 특징


・소량 및 원액 상태로 평가

양극/음극 슬러리, 도전재 페이스트 등을 단 1mL만으로 평가 가능(전처리 불필요). 이 효율성을 통해 가설 검증을 위한 연구 프로세스를 가속화합니다.

 

・임피던스 측정

전극 셀과 테스트 픽스처가 측정 노이즈를 크게 줄여,고재현성의임피던스데이터 확보를 실현합니다.SA2634 제어의 주파수 스위프 측정은 약 1분 이내에 완료되며, 측정 중 슬러리 상태 변화는 최소한으로 억제됩니다.

 

・등가회로 해석

SA2634는 복잡한 등가회로 생성 및 초기값 설정을 자동화하며, 최대 1000개 파일의 동시 처리가 가능합니다. 이를 통해 배치 처리를 효율화하고 비교 평가를신속화합니다. 해석 기술에 대한 깊은 전문 지식 없이도 임피던스 데이터를 회로 파라미터로 변환해 줍니다.

 

・정량 지표화

해석 결과로부터“DCR”, ‘Rratio’, “Uniformity” 세가지 지표를 도출합니다. 이러한 지표는 정량적 평가를 가능하게 하며,부서 간 또는 협력사 간 공통 언어로 기능합니다.

 

 

■주요 용도

・LIB 양극/음극 슬러리 평가

・도전 조제의 분산성 평가

・스케일업 및 라인 증설 시 품질 재현성 평가

・추출 검사에서의 품질 모니터링 평가

 

 

■슬러리 해석 시스템 제품 구성

　해석 소프트웨어                              SA2634            

　LCR미터                                          IM3536            

　테스트 픽스처                                    SA9002            

　전극 셀（NMP용매용, 50개 세트）         SA9001            

　전극 셀（수용매용, 50개 세트）            SA9001-01       

 

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