Keynote
이차전지 및 첨단 소재 개발의 미래 전망
Future Prospects of Secondary Batteries and Advanced Material Development
유승재 상무 | Seung Jae You, Research Fellow, POSCO Holdings
이차전지의 현재 기술 상태와 미래 전망, 그리고 이차 전지 소재의 개발과 잠재력에 대해 깊이 있게 탐구할 것입니다. 이차전지의 현재 기술 상태와 미래 전망을 논의하면서, 상업적으로 이용 가능한 리튬이온 배터리 기술의 성과와 한계를 분석할 것입니다. 특히, 리튬이온 배터리가 직면한 에너지 밀도, 충전 속도, 사이클 수명, 안전성 측면의 기술적 도전 과제들을 살펴보고, 이러한 문제를 극복하기 위한 최신 연구 동향을 소개할 것입니다. 또한, 이차전지 소재의 개발과 전망을 다루면서, 배터리 성능을 결정하는 데 있어 소재의 중요성을 강조할 것입니다. 양극재, 음극재, 전해질, 분리막과 같은 소재에 대한 최신 연구 동향과 발전을 분석하고, 새로운 소재의 개발이 배터리 성능 향상에 어떻게 기여하고 있는지 설명할 것입니다.
In the modern society, we are facing an upsurge in power demand and various environmental challenges, positioning secondary batteries as a crucial technology to address these issues. Particularly, the role of secondary batteries is becoming increasingly significant in applications such as electric vehicles, renewable energy storage, and portable electronic devices. In this presentation, we will delve deeply into the current technological status and future prospects of secondary batteries, as well as the development and potential of secondary battery materials. In discussing the current technological status and future prospects of secondary batteries, we will analyze the achievements and limitations of commercially available lithium-ion battery technology. Specifically, we will examine the technical challenges faced by lithium-ion batteries in terms of energy density, charging speed, cycle life, and safety, and introduce the latest research trends aimed at overcoming these challenges. Also, we will cover the development and prospects of secondary battery materials, emphasizing the critical importance of materials in determining battery performance. We'll analyze the latest research trends and advancements in materials such as cathode, anode, electrolyte, and separators, and explain how the development of new materials is contributing to performance enhancements in batteries.
Impervio – 리튬이온 배터리 안전의 새로운 표준
Impervio – A New Standard in Lithium-Ion Battery Safety
리처드 클레보스키 | Richard Chleboski,COO & CFO, 24M Technologies
글로벌 리튬이온 배터리 수요가 급증함에 따라 EV에서 발생하는 배터리 열폭주 현상은 심각한 안전 문제로 대두되고 있습니다. 대부분 화재 및 폭발 사고는 덴드라이트(dendrite)로 알려진 가지 모양의 금속 섬유가 자라면서 발생합니다. 배터리 제조업체들은 덴드라이트 성장을 감지하고 제어하는 데 오랫동안 어려움을 겪어왔습니다. 24M은 이런 중요한 덴드라이트 성장 문제를 해결하기 위해 in-situ 모니터링 및 소멸 기능을 갖춘 새로운 배터리 부품 Impervio™를 개발했습니다. Impervio™는 덴드라이트 발생에 민감하게 반응하는 코팅된 배터리 분리막으로, 조기 감지 기능을 제공합니다. 또한, Impervio™ 기능성 분리막은 덴드라이트를 소멸시켜 덴드라이트가 분리막 전체를 관통하지 못하도록 하여 내부 단락을 방지할 수 있습니다. Impervio 기술은 비용 절감과 안전성 강화를 동시에 제공할 수 있는 열적으로 안정된 저가의 부직포 소재를 배터리에 사용할 수 있도록 하여 경쟁 제품과 차별화됩니다. 이 기술은 시장에서 독보적인 제품으로, 유사한 분리막을 생산하는 다른 회사는 없으며, 24M은 이 혁신적인 분야에서 선구자로 자리매김하고 있습니다.
As the global demand for lithium-ion batteries skyrockets, battery thermal runaway incidents, specifically in electric vehicles (“EVs”), have emerged as a severe safety concern. Most of the failures, which occur in the form of fire and explosions, are due to the growth of branchlike metal fibers known as dendrites. Detecting and controlling dendrite growth has long eluded battery manufacturers. 24M has developed a new battery component, Impervio™, for the battery system, with in-situ monitoring and depletion features to address these critical dendrite growth issues. Impervio™ is a coated battery separator that offers high sensitivity to dendrite events with an early detection function. Additionally, Impervio™ functionalized separators can consume dendrites and keep dendrites from penetrating through the entire separator, preventing internal shorts. The Impervio technology can also make use of lower priced, thermally stable non-woven materials viable for use in batteries that may reduce costs while enhancing safety. The technology at the core of Impervio™ distinguishes itself from competitors as a one-of-a-kind product in the market. No other company produces a comparable separator, positioning 24M as pioneers in this innovative space.
새로운 배터리 타입이 도입되도 변하지 않는 위험
Regardless of What New Battery Types are Introduced, Many of The Risks Remain The Same
윌리엄 S. 러너 사장 | Willam S. Lerner, President, WSL Consulting
우리는 리튬이온 배터리 안전에 있어 중요한 시기에 있습니다. 우리는 남용, 배터리 노화, 과충전 및 기타 요인으로 인해 증가하는 사건들을 목격하고 있습니다. 모두 아시다시피, 인천에서 16마일 떨어진 곳에서 하나의 전기차가 지하 차고에서 600대 이상의 차량에 피해를 주는 사건이 발생했습니다. 이 화재로 해당 단지에서는 약 일주일간 전력과 수돗물이 끊겼습니다. 주민들은 대피해야 했고, 돌아왔을 때 많은 사람들이 이 사건 동안 방출된 유독 가스 때문에 눈과 피부 문제를 겪었습니다. 리튬이온 배터리는 최대 에너지 저장 용량과 낮은 비용을 결합한 독보적인 특성을 가지고 있습니다. 이 배터리는 모든 분야에서 사용됩니다. 우리는 현재의 위험으로부터 벗어나고 더 안전한 대안을 찾고자 합니다. 리튬이온을 대체할 새로운 배터리 또는 배터리가 등장하기까지는 수년이 걸리므로, '더 안전한' 배터리로 전환하는 동안 리튬이온 배터리의 안전성에 집중해야 합니다. 모든 '에너지 저장 매체(배터리)‘는 위험과 위협이 없지는 않습니다. 다만, 그 위험은 다르게 나타나며, 복합적으로 증가할 것입니다.
We are in a critical time for lithium-ion battery safety. We are seeing increasing events due to abuse, battery aging, overcharging and other factors. As we are all aware, sixteen miles away in Incheon we saw one EV cause damage to over 600 vehicles in an underground garage. The fire resulted in a loss of power and water for the complex, which lasted about a week. Residents were displaced, and when they returned many had eye and skin issues from the toxic emissions released during the event. Lithium-ion batteries have an unbeatable combination of maximum energy storage, and low cost. They are used in every sector. We tend to look for the next answer, that will be safer and move us away from the current dangers. We are years away from a new battery or batteries that will replace lithium-ion, so we must focus on their safety as we transition to “safer” batteries. No ‘’energy storage medium” (a battery) is without risks and hazards. They will be different, and the risks will be compounded
배터리 패스포트를 활용한 예방적이고 민첩한 제조 관리
Preventive and Agile Manufacturing Management with Battery Passport
데이비드 김 | Kim David, Siemens Digital Industries Software
배터리 연구개발 및 제조 혁신을 위한 디지털 변환 여정은 'Product/Production/Performance'디지털 트윈을 통해 데이터 관리 기반을 구축하고,
이를 Digital Thread를 통해 업무 프로세스와 연결함으로 경영개선 효과를 달성하고 기업의 DT 문화가 정착됩니다.
최근 EV 시장침체에 큰 영향을 주고 있는 배터리 화재 이슈 해결을 위하여 예방적 배터리 설계/제조/운영 혁신 방안이 시급히 요구되고 있으며,
아울러 2027년 실행을 앞두고 있는 배터리 패스포트에 대한 전사차원의 대응도 필요한 상황입니다.
본 세션에서는, '전사 운영효율성, 배터리 화재 예방, 배터리 패스포트'의 세가지 과제를 달성하기 위한 디지털 변환 추진 방법론을 제시합니다.
The digital transformation journey for battery R&D and manufacturing innovation aims to establish a data management foundation through 'Product/Production/Performance' digital twins.
This foundation will be connected to business processes via the Digital Thread, achieving management improvement effects and fostering a culture of digital transformation within the company.
In light of recent battery fire issues that have significantly impacted the EV market, innovative approaches in preventive battery design, manufacturing, and operations are urgently needed.
Additionally, a company-wide response is necessary in preparation for the implementation of the battery passport in 2027.
In this session, I will present the methodology of digital transformation to achieve the three key objectives of 'operational efficiency, battery fire prevention, and battery passport compliance.'
배터리 재활용의 수익성 요인
Drivers of Margin in Battery Recycling
이수성 대표 | Soosung Lee, Managing Partner, Roland Berger
배터리 재활용은 순환 경제에서 중요한 단계이지만, 많은 재활용업체에게 수익성은 여전히 도전 과제로 남아 있습니다. 이번 세션에서는 배터리 재활용에서 수익성에 영향을 미치는 주요 요인에 대해 논의하고, 다양한 비즈니스 모델을 통해 마진을 향상시키기 위한 전략을 탐구하며, 개선 기회를 식별할 것입니다.
Battery recycling is a critical step in the circular economy, but profitability remains a challenge for many recyclers. This session will delve into the key factors that impact profitability in battery recycling, exploring strategies to enhance margins through different business models and identifying opportunities for improvement.
고전압 감지: 지속가능한 BMS와 차량용 시스템을 위한 핵심
Why high voltage sensing matters for a sustainable BMS and automotive system
김승목 과장 | Oliver Kim, FAE, TI
전고체 배터리의 현재 연구 개발 현황 및 개발 전략
Current R&D Status and Development Strategies of All Solid-State Batteries
최정희 센터장 | Jeong-Hee Choi, Director, KERI
전고체 배터리(ASSB)는 에너지 저장 기술의 유망한 발전을 나타내며, 기존 리튬이온 배터리에 비해 더 높은 에너지 밀도, 향상된 안전성, 개선된 사이클 수명을 제공합니다. 최근 개발은 이온 전도성을 촉진하고 덴드라이트 생성을 완화하는 것을 목표로 하는 황화물, 산화물, 고분자 기반 소재와 같은 고체 전해질에 집중되고 있습니다. 연구에서는 황화물 전해질이 높은 이온 전도성과 리튬 금속 음극과의 호환성 덕분에 잠재력이 크다고 강조하고 있습니다. 그러나 고체 전해질과 전극 간의 계면 최적화, 대량 생산을 위한 확장성, 전체 재료 비용 등 여러 가지 도전 과제가 남아 있습니다. 주요 자동차 제조업체와 배터리 생산업체는 더 안전하고 효율적인 에너지 솔루션의 필요성에 의해 전기차 응용을 위해 ASSB를 적극적으로 탐색하고 있습니다. 기술 장벽을 극복하고 제조 프로세스를 개선하기 위한 파일럿 프로젝트와 협업이 진행 중입니다. ASSB의 상업적 실현 가능성은 향후 10년 동안 지속적인 연구 및 개발 지원에 힘입어 크게 향상될 것으로 예상됩니다. 고성능 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라 ASSB는 지속 가능한 에너지 시스템으로의 전환에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 그러나 광범위한 채택을 이루기 위해서는 핵심 기술적 문제를 해결하고 비용 효율적인 생산 방법을 보장해야 합니다. 이 연구에서는 ASSB의 현재 연구 개발 현황과 상용화 전망을 위한 개발 전략을 제시합니다.
All-solid-state batteries (ASSBs) represent a promising advancement in energy storage technology, offering higher energy density, enhanced safety, and improved cycle life compared to conventional lithium-ion batteries. Recent developments focus on solid electrolytes, such as sulfide, oxide, and polymer-based materials, which aim to facilitate ionic conductivity and mitigate dendrite formation. Research has highlighted the potential of sulfide electrolytes due to their high ionic conductivity and compatibility with lithium metal anodes. However, challenges remain, including the optimization of interfaces between the solid electrolyte and electrodes, scalability for mass production, and the overall cost of materials. Current industry efforts are accelerating, with several companies and research institutions investing in the commercialization of ASSB technology. Major automotive manufacturers and battery producers are actively exploring ASSBs for electric vehicle applications, driven by the need for safer and more efficient energy solutions. Pilot projects and collaborations are underway to overcome technical barriers and refine manufacturing processes. The commercial viability of ASSBs is anticipated to improve significantly in the next decade, supported by ongoing research and development. As the demand for high-performance batteries increases, ASSBs could play a pivotal role in the transition to sustainable energy systems. However, achieving widespread adoption will depend on resolving key technical challenges and ensuring cost-effective production methods. In this study, current R&D status and development strategies of ASSBs are presented with the view of commercializing prospect.
