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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

리튬 배터리 산업 체인 분석

April 03 , 2025
리튬 배터리 산업 체인 분석


1. 리튬 배터리 산업 체인 개요

완전한 리튬 배터리 산업 체인은 리튬, 코발트, 흑연과 같은 원료의 채굴 및 가공, 리튬 배터리 4대 소재 및 보조 소재의 생산 및 제조, 배터리 셀 제조 및 조립, 최종 응용 및 폐리튬 배터리 재활용을 포함합니다. 20년 이상의 발전을 거치면서 고도의 전문화와 명확한 노동 분업을 갖춘 산업 체인 시스템을 형성했습니다. 리튬 배터리의 상류 원료는 원래 니켈 광석, 코발트 광석, 리튬 광석, 흑연 광석 등이었으며, 이러한 광물 자원을 가공하여 일련의 염과 중간 제품을 얻어 배터리 소재(양극재, 음극재, 분리막, 전해액) 제조에 널리 사용됩니다.

Lithium Battery Industry Chain


2. 상류 원료

1) 리튬 광석

리튬 배터리 산업에서 리튬염 제품 생산의 초기 원료는 일반적으로 스포듀민과 리튬 함유 염호 브라인입니다. 가공 후 산업용 탄산리튬을 얻어 원료로 사용하여 수산화리튬, 배터리급 탄산리튬, 배터리급 염화리튬, 배터리급 수산화리튬, 고순도 탄산리튬, 배터리급 금속리튬 등을 추가로 생산하며, 이들은 리튬 배터리 소재 제조 공정에 널리 사용됩니다.


현재 리튬 자원을 얻는 주요 공정은 스포듀민에서 리튬 추출, 레피도라이트와 브라인에서 리튬 추출(염호에서 리튬 추출)의 세 가지가 있습니다.

2) 코발트 광석
코발트 제품은 주로 금속 코발트, 코발트 산화물 및 수산화물, 코발트 염 등의 형태가 있습니다. 코발트 사산화물, 산화코발트, 염화코발트, 황산코발트는 모두 리튬 배터리 양극재의 상류 원료입니다.

코발트와 니켈은 삼원계 배터리 양극재의 중요한 구성 요소입니다. 하지만 현재 고니켈 삼원계 배터리가 활발하게 연구되고 있으며, 고니켈 배터리 양극재의 니켈, 코발트, 망간 비율은 8:1:1로 증가했습니다. 이는 상대적으로 에너지 밀도가 높아 배터리 수명을 늘리면서 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 향후 니켈 수요가 크게 증가할 가능성이 있습니다.

3. 중류 리튬 배터리 원료 및 장비

1) 중류 리튬 배터리 소재 개요

양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 소재 제조업체는 리튬이온 배터리 산업 체인의 중류 기업입니다. 상류 원료 기업으로부터 원료를 공급받고 리튬이온 배터리 셀 제조업체에 원료를 제공합니다. 배터리 셀 제조업체는 상류 배터리 셀 소재 제조업체가 제공하는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막을 사용하여 다양한 규격과 용량의 리튬이온 배터리 셀 제품을 생산합니다.


2) 양극재
양극재는 리튬이온 배터리에서 가장 중요한 원료입니다. 리튬 배터리의 상류 양극재는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 광물 원료이며, 이들은 도전재, 바인더 등과 결합하여 전구체를 만듭니다. 전구체는 특정 공정을 통해 합성되어 양극재를 얻으며, 다양한 분야에 적용됩니다.
LiFePO4 Powder
양극재의 주요 기술 경로는 삼원계 소재 양극재와 LFP(리튬인산철) 양극재 두 가지가 있습니다.

3) 음극재

음극재는 주로 리튬 저장의 주체로서 충방전 과정에서 리튬 이온의 삽입 및 탈리작용을 가능하게 합니다.

MCMB Powder

4) 분리막
리튬 배터리 분리막은 미세 다공 구조를 가진 특수한 형태의 고분자 필름으로, 리튬 이온은 자유롭게 통과할 수 있지만 전자는 통과할 수 없어 충방전 과정에서 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 빠른 이동을 완료합니다. 리튬 배터리 분리막의 상류는 에틸렌, 프로필렌, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 등의 원료로 제조된 PP, PE, PI, PA 등의 고분자로 만들어집니다. 분리막 제품은 다양한 공정을 통해 제조되며, 서로 다른 배터리 셀 제품에 적용됩니다.

5) 전해액
전해액의 역할은 배터리 내부의 양극과 음극 사이에 양이온 전도 채널을 형성하는 것입니다. 리튬이온 배터리의 "피"라고 불리며, 리튬이온 배터리가 고전압, 고에너지 밀도와 같은 장점을 얻을 수 있도록 보장합니다. 일반적으로 고순도 유기 용매, 전해질, 첨가제 등의 재료를 특정 조건하에서 일정 비율로 제조합니다. 육불화인산리튬이 용해된 탄산염 용매입니다.

6) 장비

리튬 배터리 제조 장비는 일반적으로 전방 장비, 중간 장비, 후방 장비의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 장비의 정확도와 자동화 수준은 리튬 배터리의 생산 효율과 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다.


Coin Cell Lab Fabrication Line


Cylindrical Cell Lab-Scale Fabrication Line



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