반타, 핀란드 2024년 7월 15일 /PRNewswire=연합뉴스/ -- 전 세계가 전기화와 친환경 에너지로 빠르게 전환하고 있는 가운데 리튬 이온, 나트륨 이온, 전고체처럼 더욱 강력하면서도 안전한 충전식 배터리에 대한 수요가 급증하고 있다.  이런 가운에 기후 행동용 측정 기기 및 지능화 분야의 글로벌 선도기업인 바이살라는 정확하고 반응성이 뛰어난 이슬점 프로브(probe)를 통해 제조 공정을 개선함으로써 이러한 수요를 충족시키고 있다. 이슬점은 대기 속의 수증기가 포화되어 수증기의 일부가 물로 응결할 때의 온도를 말한다.

배터리 제조의 중간 단계에는 전극 생산, 셀 조립, 셀 마무리 단계가 포함된다. 이 단계에서 거치는 드라이룸(dry room)과 드라이부스(Dry booth) 및 글로브박스(glove box)에선 리튬을 형성하는 수산화 리튬과 수소 가스, 리튬염을 형성하는 불화수소(HF), 전해질을 생성하는 부식성 부산물과 관련해 원치 않는 반응을 방지하기 위한 습도 제어가 특히 중요하다. 효과적인 건조 공정은 다음과 같은 목적을 위해서 매우 중요하다:

-  사람과 소재의 안전 보호: 사용되는 화학물질은 수분에 민감하여 높은 수분 수준에 노출될 때 폭발 위험이 있다.
-  공정 수율 극대화 및 품질 유지: 과도한 수분은 배터리의 품질과 수명에 부정적인 영향을 미친다.
-  에너지 소비 최적화: 드라이룸의 주변 건조도를 최적의 수준으로 유지하면 비용이 많이 드는 과건조와 과소건조를 막을 수 있다.

혁신적인 이슬점 측정 솔루션

드라이룸 주변 이슬점 온도는 약 -30°C~-40°C로 유지된다 낮은 습도는 건조한 공기를 실내로 밀어 넣는 식의 고성능 건조기로 제어된다. 이는 전체 배터리 제조 공정에서 가장 에너지 집약적인 부분 중 하나다. 이때 과건조를 최소화하는 것이 공장의 전반적인 에너지 효율을 높이는 핵심 요소다.

건조기의 이슬점 센서는 과소나 과잉 건조를 방지할 수 있도록 건조기를 빠르게 제어할 수 있게 반응성이 좋아야 한다. 센서의 정확도만으로는 이러한 문제를 방지할 수 없다는 데 유의해야 한다. 반응 시간이 빠르면서 일부 분석기에 들어간 복잡한 내부 측정 제어 루프(control loop)가 없는 프로브는 건조기는 물론이고 전반적인 드라이룸 제어에서 큰 차이를 만든다. 건조되어 통과되는 공기 양이 방대하기 때문에 건조 공정이 최적화되지 않으면 에너지 소비량이 급증할 수 있다.

100% 전고체 배터리 같은 최신 기술은 개별 공정 단계에서 이슬점 온도가 -80ºC까지 낮은 까다로운 건조 조건을 요구할 수 있다. 이러한 단계는 일반적으로 드라이부스나 글로브박스 안에서 수행된다. 전체 드라이룸을 동일하게 극도로 낮은 이슬점 수준으로 건조하는 것이 경제적이지 않기 때문이다.

드라이부스와 글로브박스의 습도 수준은 중요한 지점마다 모니터링된다.

바이살라의 DRYCAP® 기술

바이살라의 DRYCAP®[https://www.vaisala.com/en/vaisala-drycapr-technology ] 기술은 건조기 모니터링과 제어 목적으로 세계에서 가장 많이 사용되는 기술이다. 이것은 최소한의 드리프트(drift)로 정확하고 안정적이면서 응답이 빠른 이슬점 측정값을 알려주는, 현장에서 입증된 혁신 기술이다. 바이살라는 혁신뿐만 아니라 짧은 발주 후 조달기간과 납기, 세계 최고 수준의 서비스와 함께 제품 품질과 신뢰성에 대한 확실한 약속 덕분에 이처럼 선도적인 위치를 점할 수 있게 되었다.

전체 공정을 위한 다목적 및 비용 효율적인 솔루션

미드스트림(midstream) 배터리 제조의 건조 공정에서 습도를 모니터링하는 데 필요한 센서가 반드시 실험실에서 사용하는 수준의 값비싼 초고정밀 기기일 필요는 없다. 예를 들어, 소형 이슬점 트랜스미터인 DMT143[https://www.vaisala.com/en/products/instruments-sensors-and-other-measurement-devices/instruments-industrial-measurements/dmt143 ]은 공기 건조기와 글로브박스에서 정확하고 안정적이며 빠르게 반응하는 이슬점 측정을 위한 간단하면서도 비용 효율적인 장치이다.

바이살라는 Vaisala Indigo 에코시스템 같은 총체적인 시스템과 패키지 제공을 통해 부가가치를 선사한다. Indigo 제품군의 핵심은 DRYCAP® 기술이 적용된 트랜스미터와 호환 가능한 프로브다. Indigo 제품군[https://www.vaisala.com/en/indigo-family ]은 다목적이면서 설치와 사용 및 서비스가 용이하다. 다양한 필드버스(fieldbus)를 지원하고, 디스플레이 등 여러 첨단 기능이 내장된 트랜스미터는 DMPx와 같은 프로브와 결합할 수 있다. 이를 통해 독한 화학 물질과 고온 및 초저습처럼 까다로운 공정에서도 정확하고 안정적인 측정이 가능하게 해준다. 이것이 바로 Indigo 에코시스템이 미드스트림 배터리 생산에서 습도 모니터링 및 제어에 필요한 최고의 솔루션을 제공한다는 평가를 받는 이유다.

바이살라 소개

바이살라는 기후 행동을 위한 측정 기기 및 지능화 분야의 글로벌 선도기업이다. 고객에게 자원 효율성을 개선하고, 에너지 전환을 촉진하고, 전 세계 사람과 사회의 안전과 웰빙을 돌볼 수 있는 기기와 데이터를 제공한다. 약 90년간의 혁신과 전문성을 바탕으로 2300여 명의 전문가로 구성된 바이살라팀은 지구를 위한 온갖 조치를 취하기 위해 최선의 노력을 다하고 있다. 바이살라 시리즈 A 주식은 나스닥 헬싱키 증권거래소에 상장되어 있다.

바이살라는 50년 이상 습도 측정 분야의 업계 리더로 활약하면서 안전, 품질, 에너지 효율성을 향상시키는 혁신적인 솔루션을 제공하는 데 전념해 왔다. 또 제품 품질과 신뢰성에 대한 확고한 약속을 바탕으로 배터리 제조 산업의 진화하는 요구를 지속적으로 지원하고 있다.