#15. 전지의 제조 과정 3 : 화성 공정 (목적, 순서 및 역할)

1) 화성공정의 목적

화성 공정은 활성화 공정, 불량 전지 제거 공정, 용량 선별 공정으로 구성된다. 활성화 공정은 조립한 전지를 충전, 에이징, 방전 등의 공정을 통해 전지를 안정화하여 사용 가능한 상태로 만드는 것이다. 초기 충전 시 3.3V 부근에서 음극 표면에 SEI 피막이 형성되어 전해액-전극계면에서 리튬 이온의 이동을 용이하게 하고 전해액의 분해를 억제한다. 활성화 정도는 전지의 성능, 수명, 안전성 등 기초 특성에 영향을 주게 된다. 불량 전지는 에이징 중의 개방회로 전압 및 방전 용량을 통해 제거할 수 있다. 일반적으로 불량의 원인은 미세 단락에 의한 것이 많다. 이는 에이징 중의 개방회로 전압 및 방전 용량 저하 현상을 통해 알 수 있고, 불량 전지는 성능 저하 뿐만 아니라 안전성 문제가 있을 것이라고 가능성을 보였다면 폐기해야한다. 용량 선별 공정은 리튬이온전지를 직렬과 병렬로 연결하여 팩으로 사용하고자 한다면 용량 선별을 해야한다. 전지팩에서 각 전지가 동일한 특성을 갖고 있지 않을 경우 성능과 수명이 급격하게 저하되기 때문에 안전성 문제가 있다. 

2) 화성공정 순서 및 역할

1. 외관 검사 : 전지의 누액, 이물, 변형 여부를 육안으로 검사하는 과정
2. 에이징 1 : 전해액 함침을 위한 일정 온도 및 습도 유지 공정
3. OCV 1 : 전해액 함침 여부, 부반응 발생 여부, 조립 부품 이상 여부를 검사하는 공정
4. 충전 : 전지의 활성화 및 에이징 기간 중의 불량 제거를 위한 전지를 완전히 충전시키는 공정
5. 스탠딩 : OCV 2 검사를 위해 충전 된 전지 전압을 안정화 시키는 공정 
6. OCV 2 : 불량 전지 검출 공정
7. 에이징 2 : 전지 활성화 및 OCV 검사를 위해 일정한 온도 및 습도에서 유지하는 공정
8. OCV 3 : OCV 2와 같이 불량 전지를 검출해 내기 위한 추가 공정
9. 에이징 3 : 전지 활성화 및 OCV 검사를 위해 일정 온도 및 습도에서 전지를 더욱 안정화시키는 공정
10. 방전/출하 충전 : 용량 선별을 위해 전지를 완전 방전 한 후 제품 출하를 위해 충전하는 공정
11. 방전 용량 선별 : 방전 용량에 따라 등급을 부여하는 공정