2차 전지 업종 정리 1 (2차 전지 특징, 2차 전지 구성요소, 관련주)

 

2차전지-업종정리

 
2차 전지 업종 정리 1탄입니다. 1탄에서는 2차 전지 개념, 2차 전지의 역사, 2차 전지 구성 요소인 양극재, 음극재, 전해질, 분리막, 2차 전지 관련주 등에 대해 간단하게 다루려고 합니다.  2차 전지 업종 정리 시작합니다.
 

1. 2차 전지 업종 정리 이유

2차 전지 업종을 간단하게 정리하는 이유는, 2차 전지 관련 뉴스를 찾아보면 이제 2차 전지 업종에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 쓰여있는 것을 알 수 있기 때문이다. 근데 그때그때 2차 전지 관련 내용들을 찾아보는 것은 2차 전지에 대한 개괄적인 파악을 어렵게 하기 때문에, 2차 전지 업종의 기본적은 내용을 간략하게나마 정리하면 2차 전지 관련 뉴스를 본다거나, 2차 전지 관련주가 왜 상승 중인지, 또는 왜 하락 중인지 파악하는데 용이하고, 어떤 종목이 2차 전지 제조 중 어떤 부분에 관련 있는지 파악하기가 쉽기 때문이다. 그런데 또 2차 전지를 너무 깊숙이 이해하고 가기에는 내용이 복잡하고 어려우며, 바쁜 현대인들은 너무 복잡한 내용까지 공부할 시간이 부족하다. 그래서 심화학습을 하고 싶은 경우는 그때그때 찾아서 공부하면 되고, 2차 전지에 대해 간단하면서도 개괄적으로 이해하고 싶은 분들을 위해 이 포스팅을 준비해 보았다.

2. 2차 전지(배터리) 개념과 역사, 리튬이온 2차 전지 특징

방전된 이후에도 충전을 통해서 재사용이 가능한 전지로 반영구적 사용이 가능한 전지를 의미하고, 이에 반해 1차 전지는 충전하여 재사용할 수 없는 전지로 우리가 일상생활에서 자주 사용하는 건전지, 알칼리 전지 등이 해한다. [납축 배터리(1900년대)] -> [니켈계 배터리(1950년대)] -> [리튬이온 배터리(1990년대)] -> [차세대 배터리(미정, 미래배터리)]이다. 일본 Sony사가 최초로 리튬이온전지 상업화에 성공하면서 리튬이온전지 본격 사용 시작했다. 기존 2차 전지(니켈·카드뮴)는 메모리 현상*이 있었으나 리튬이온전지는 메모리 현상이 없어 2차 전지 시장 주도하기 시작했다. 메모리 현상은 2차 전지 안에 있는 화학 에너지(전기)를 다 쓰지 않고 충전하면 2차 전지에 들어갈 수 있는 에너지 양이 줄어드는 현상이며, 배터리 수명이 줄어든다. 현재 대부분 리튬이온 배터리를 사용 중이다. 리튬이 쓰이는 이유는 모든 금속 중에서 가장 가벼워서 단위당 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있으며, 이온화 경향(전자를 잃는 성질)이 가장 강하기 때문이다.

 

 

2차 전지 중 리튬이온 2차 전지의 특징은 1) 전력밀도가 매우 높아 고속 충전에 유리, 수명이 길고 보통 배터리보다 높은 출력 구현 가능하며, 2) 충전을 통해 500~2000번까지 반복해 사용할 수 있어 경제적이고 친환경적이며, 3) 과충전시 화재의 위험이 있다는 점이다. (기술력으로 보완 중) 

3. 리튬이온 2차 전지 작동원리와 구성 요소

(1) 작동원리

리튬이온전지는 기본적으로 리튬이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응으로 전기를 생산한다. 양극과 음극 물질의 산화환원 과정이 반복되어 화학에너지를 전기에너지의 형태로 변환하여 재사용할 수 있게 만든다. 산화환원반응이란 전자이동으로 일어나는 반응으로, 산화(전자를 잃는 쪽)와 환원(전자를 얻는 쪽)을 의미한다. 양극과 음극 사이에서 리튬이온의 이동통로 역할을 해주는 물질인 전해액과 양극과 음극이 닿지 않고 전해액에 다른 물질이 침범하지 않도록 방어해 주는 분리막이 필요하다. 따라서, 리튬이온 전지의 필수 4가지 요소는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막이다.
 

2차전지-작동원리

(2) 구성요소

양극재는 리튬이온 소스로 배터리의 용량(저장량)과 평균 전압을 결정하고, 배터리의 성능 결정하는 주요한 소재이다. 음극재는 양극에서 나온 리튬이온을 저장 및 방출하면서 전류를 흐르게 하는 역할을 하며, 배터리 충전량과 충전속도(고속충전)와 연관되어 있다. 전해질은 이온이 원활하게 이동하는 매개를 의미하고, 분리막은 양극과 음극이 직접 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다.

 

3. 2차 전지 관련주

양극재 관련주로는 에코프로비엠(양극활물질), 엘앤에프, 코스모 신소재(양극활물질)이 있다. 음극재 관련주로는 포스코케미칼(양음극재), 한솔케미칼, 일진머티리얼즈, 대주전자재료, SKC(동박), 솔루스첨단소재(동박), 애경유화(하드카본) 등이 있다. 전해질 관련주로는 천보(전해액 첨가제), 솔브레인, 켐트로스, 후성 등이 있다. 분리막 관련주로는 대한유화, 에스케이아테크놀로지 등이 있다. 

리튬이온-2차전지-구성요소

 
이번 글에서는 2차 전지의 개념, 2차 전지의 역사, 그리고 2차 전지의 구성요소 (양극재, 음극재, 전해질, 분리막)에 대해 간단하게 살펴보았다. 다음 글에서는 양극재와 음극재에 대해 더 구체적으로 한 번 살펴볼 예정이다. 2차 전지내용을 정리한 것이 모쪼록 도움이 많이 되셨으면 좋겠다.

 

2차 전지 업종 정리 2도 아래 링크를 통해 정리해 두었다. 양극재 종류와 특징, 음극재 특징에 관한 것으로 읽어두면 2차 전지 이해에 도움이 될 것이다.  

2023.03.14 - [행복한 인생] - 2차 전지 업종 정리 2 (양극재 종류와 특징, 음극재 특징)