디이엔티의 혁신: 레이저 노칭 장비를 활용한 2차전지 제조 공정의 미래

제테크

디이엔티의 혁신: 레이저 노칭 장비를 활용한 2차전지 제조 공정의 미래

해시우드 2023. 10. 24. 23:06

디이엔티 [079810] 는 특수 목적용 기계 제조업을 주요 업종으로 하고 있으며, 주요 제품으로는 FPD(Flat Panel Display) 공정검사장비를 제공하고 있다. 2023년 6월에는 전년 동기 대비 연결 기준 매출액이 284.9% 증가하였으며, 영업손실은 21.6% 감소하였다. 이러한 성장은 2차전지 레이저 노칭 장비의 출하량 증가와 원가 절감 효과가 반영된 결과이다.

디이엔티는 이차전지 산업의 성장과 함께 발전하고 있으며, 향후에도 주목할 가치가 있는 기업 중 하나로 평가되고 있다. 디이엔티의 핵심은 레이저 노칭(Laser Notching) 장비를 이용한 효율적인 2차전지 제조 공정에 혁신을 가져온 기술이다. 이 기술은 양극과 음극의 재료 차이를 고려하여 개발되었다고 한다. 전통적인 프레스 장비의 단점을 보완한 이 레이저 노칭 장비는, 칼날의 마모 정도에 따른 품질 차이를 없애주어 더욱 효율적인 생산 공정을 가능하게 한다.

DE&T 레이저 노칭 vs 프레스 노칭

디이엔티의 레이저 노칭 기술과 프레스 노칭 기술은 배터리 제조 공정에서 극판을 적절한 크기로 절단하는 데 사용되는 두 가지 다른 방법이다. 각각의 기술은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

디이엔티의 레이저 노칭 기술

레이저를 사용하여 극판을 정교하게 절단한다.
추가적인 보수 비용이 거의 발생하지 않는다.
조작이 쉽고 유연성이 높다.
기존 프레스 방식에 비해 생산 속도가 빠르다.
현재 관련 기술을 연구 중인 타 업체와는 격차가 1~2년 정도 차이가 나며, 더 효율이 높은 차세대 레이저 노칭 장비도 개발 중이다.

프레스 노칭

칼날을 이용하여 극판을 물리적으로 찍어 잘라낸다.
프레스 칼날의 교체주기는 3일에 1번으로, 교체 시에는 전체 생산라인을 중단해야 한다.
칼날 교체 비용이 발생하며, 1년에 한 번의 교체 비용만으로도 상당한 비용이 소요된다.
충격을 동반하여 다층 설계가 어렵다.

따라서, 디이엔티의 레이저 노칭 기술은 프레스 노칭 기술에 비해 여러 가지 이점을 가지고 있다. 이러한 이유로 많은 배터리 제조사들이 프레스 방식에서 레이저 방식으로 전환하고 있다.

레이저 노칭 기술의 장점

레이저 노칭이란 레이저 광원을 이용해 2차전지의 양극과 음극을 일정한 크기와 모양으로 절단하는 공정이다. 레이저 노칭은 기존의 금형 노칭보다 전극의 두께를 균일하게 잘라내고, 생산 속도와 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다. 따라서 레이저 노칭은 전기차 시장의 성장과 함께 2차전지 제조 기술의 발전에 기여하고 있다.

배터리용 레이저 소스의 종류 및 특징

배터리용 레이저 노칭 장비에는 주로 적외선(IR) 레이저와 그린레이저가 사용된다. 적외선 레이저는 그린레이저에 비해 가격이 저렴하며, 빔 변형이 가능한 이점이 있다. 레이저 광선을 원형, 도넛 모양 등으로 변형하여 생산성을 높일 수 있다. 반면에 그린레이저는 적외선 레이저에 비해 단가가 비싸지만, 기술적으로 더 업그레이드된 상태이다. 구리, 금과 같은 비철금속에 적용하기 유리하다.

그린레이저의 열 흡수율의 장점

특히 음극판으로 사용되는 구리의 경우, 적외선 레이저에 비해 그린레이저의 열 흡수율이 훨씬 우수하다. 적외선 레이저는 구리의 열 흡수율이 10분의 1 수준에 불과하여, 소재가 열을 제대로 흡수하지 못할 경우 스패터 등 절단면의 이물 발생량이 늘어날 수 있다. 디이엔티는 이러한 그린레이저를 독점적으로 사용하여, 더욱 효율적이고 품질 높은 2차전지 제조가 가능하다.

품질 및 성능 평가의 중요성

디이엔티의 기술을 타 경쟁업체가 도입은 쉽지 않다고 한다. 레이저 노칭 장비의 성능과 가동 평가를 통과하는 데에는 최소 1년 이상이 걸릴 뿐 아니라, 인증과 품질 테스트까지 통과하기 위해서는 3년 이상의 시간이 소요된다고 한다. 이로 인해 신규 업체의 시장 진입이 어렵다는 것이 이 기술의 주요한 특징 중 하나이다.

또한, "디이엔티"는 레이저 노칭 장비를 이용한 양극화 물질의 코팅 공정에서도 혁신을 이루어냈다. 레이저 노칭 장비를 이용하면, 양극화 물질이 코팅된 면적이 확대되어 에너지 밀도가 향상된다. 이는 전기차의 핵심 요소인 에너지 밀도의 증가와 함께 평균 판매 단가의 상승, 그리고 더 나은 마진을 가져다준다.

이처럼 "디이엔티"는 혁신적인 레이저 노칭 장비를 통해 2차전지 제조 공정의 효율성을 향상시키고, 더 높은 에너지 밀도를 가진 전기차 배터리의 생산을 가능하게 한다. 이 기술은 양극화 물질의 코팅 공정에서도 큰 잠재력을 가지고 있으며, 향후 더욱 발전될 것으로 기대된다.