주식스토리

LG화학 보유 주식 일부 구주매출 병행하여 최대 12조 원 공모자금 확보 사상 최대 규모가 될 듯합니다. 

글로벌 전기차 배터리 기업인 LG에너지 설루션 이하 (LG엔솔)이 유가증권(코스피) 시장 상장을 위한 기업공개(IPO)에 돌입했습니다. 

내년 1월 말 상장을 목표로 하며 희망 공모가는 주가 25만 7000원에서 30만 원,으로 이를 감안하여 예상 시가총액은 60조에서 최대 70조 원에 달한다고 합니다. 

공모자금으로 최대 12조원을 끌어들이게 되는 데 이는 2010년 삼성생명의 공모가액 초대 기록을 훌쩍 뛰어넘는 역대급 급액이라 합니다. 

LG에 너 시솔 루션 금융감독원에 제출한 증권 신고서에 따르면 공모 주시수는 총 4250만 주라고 합니다. 

LG에 너 시솔 루션이 신주 3400만 주를 발행하고 모회사인 LG화보유 주식 가운데 일부 850만 주의 구주 매출을 한다고 합니다. 

이 가운데 우리 사주조합 배정분 20%)을 제외하고 일반 청약자 몫은 25~30% 기관 투자자 배정 물량은 55~75% 내달 11일부터 12일까지 이틀간 수요 예측 (해외 투자자 대상은 1월 3일부터 10일까지 )을 통해 공모가가 확정하며 18~19일 청약을 거치며 1월 마중 코스피에 상장할 예정입니다. 

1. LG에너지 솔루션 IPO개요

주당 희망 공모개액 범위

25만 7000원~30만 원이며 공모로 끌어들이는 외부 자금은 최소 10조 9225억 원에서 최대12조7500억우너에 달한다고도 합니다. 

공모자금 규모로 따지면 2010년 역대 코스피 최대를 기로 했던 상성생명(4조 9000억 원)의 두배 이상입니다. 

공모가로 매겨진 LG에 너 시솔 루션의 가업가치는 무려 60조1380억우너에서 70조 200억 원입니다. 

이데로라면 LG엔솔은 코스피 데뷔를 하자마자 단박에 시총 상위 5위권에 진입하게 됩니다. SK하이닉스와 네이버 등 쟁쟁한 기업들과 어깨를 나란히 합니다. 

이날 기준 SK하이닉스의 시가총액은 89조 원대, 네이버는 65조 원대입니다. 

공모가 성공적을 마무리되면 LG엔솔과 LG화학은 각각 102000억우너, 2조5500억우너의 재원을 확보할 수 있습니다. 

LG에너시솔루셭은 기업공개를 통해 확보한 공모자금은?

• 국내 오차 공장 생산능력 확대를 위한 시설자금
• 북미, 유럽, 중국 등 해외 생산기지 생산능력 확대를 위한 타 법인 증권 취득 자금
• 리튬이온 전지 차세대 전지 등 연구 개발 및 제품 품질 향상, 공정 개선을 위한 운영자금 목적으로 사용할 방침입니다. 

2. LG에너지 설루션 예상 공모 일정

이번 기업공개를 통해 금성장이 예상되는 2차 전지 시장 수요에 선제적으로 대응하는 한편, 세계 최고 수준의 품질과 경쟁력을 갖춘 배터리 연구 개발을 지속해 명실상부한 세계 최고의 2차 전지 제조업체가 될 것이라고 말합니다. 

한편 LG에너시 설루션은 지나 6월 한국거래소에 상자 예심사 신청서를 제출했으나, 미국 제너럴 뫁스(GM)에 납품한 배터리 리콜 문제로 충당금이 쌓이면서 한차례 상장을 연기한 바가 있습니다. 

▣2차 전지 소재주가 투자 확대 기대감을 바탕으로 급등

-2차 전지 관련 회사가 끝없는 오르고 있습니다. 

한 회 사가 호재를 발표하면 또 다른 소재재 업체에 영향을 미쳐서 매수 새로 이어지고 있는 상황입니다. 

이번 상황에 대해 증권업계 분석은 밸류에이션 실적 대비 주가 수준 부담이 커진 상황임에도 주가에 긍정적이니 이벤트가 계속되고 있다고 판단하고 있으며 이 강세가  쉽게 꺾이진 않을 것이라고 내다보고 있습니다. 

-27일 현재

SKC는 8.52% 오른 190,100원에 거래를 마친 상황입니다. 

외국인 매수세가 주가를 끌어올렸습니다. 

지난 24일에 파이낸셜 스토리 데이를 열고 동박 증설 계획과 음, 양극제 사업 진출 계획을 내놓았으며 2025년 기준 동박 생산능력을 25만 T으로 기존 20만 T 대비 25% 늘리다고 발표하였습니다. 

SKC 이번 발표로 인해 2차전지 전반에 영향을 준 것으로 판단되고 동박 경잰 업체인 일진 머 티얼즈와 솔루스 첨단소재는 각각 14.07%,6.66% 상승했습니다. 

SKC가 2025년 동박 생산량 세계 1위 목표를 내걸자 증설 경쟁이 격화할 전망이 투자심리를 자극한 것으로 모드는 전문가들이 판단하고 있습니다. 

-전해질 업체 ,음양극재업체

후성도 15.21% 올랐으며, 음, 양극재 업체인 포스코 케미컬도 5.56% 상승했습니다. 이전에 많이 오른 에포크 로비 엠과 엘엔에프는 각각 0.32%,1,37% 오르는데 그쳤습니다. 업종 전반에 걸쳐 순환매가 이뤄지고 있다는 뜻으로 해석하는 분위기이며 이 같은 흐름이 지난 9일 에코프로 비엠이 SK 이노베이션과 10조 원 계약 공시 호재를 내놨을 때와 비슷한 양상입니다. 

계약 규모가 시장의 성장성을 보여주자 양극재와 음극재 업체까지 줄줄이 상승하는 모습이었습니다. 

배터리 생사업체 대비 소재주들의 주가 상승폭이 큰 이유도 있는 것입니다. 

-삼성 SDI

투자금 확보 문제와 관련해 사업부 분할설이 돌면서 주가에 악재가 되고 있습니다. 

-SK이노베이션

SK 배터리를 물적 분할을 실시합니다. 

-전문가 의견 (하이투자증권)

 2차 전지 소재주들이 증설 등 투자 확대 기대로 줄줄이 오르고 있다며 투자자들은 분할 이슈에 노출된 배터리 업체보다 2차 전지 시장의 구조적 성장 혜택을 받을 수 있는 소재주에 집중하는 것이라 설명하고 있습니다. 

■투자 확대 이벤트 계속되나?

단기적으로 주가 급등으로 밸류에이션 부담은 커진 상황입니다. 

전날 39배였던 일진 머티리얼즈의 12개월 선행 주가 수익비율(PER)은 44배를 넘게 되었습니다. 그나만 동박은 벨류에이션이 낮은 편이어서 양극재 업체인 에코프로 비엠과 엘엔에프의 12개월 선행 PER은 각각 74배, 89배 수준입니다. 

약극 재외 음극재를 모두 생산하는 포스코 케미컬도 78배입니다. 실리콘 음극재 업체로 꼽히는 대주전자재료도 73배에 에 달하고 있습니다. 

이렇게 대부분 70~80배에 달하는 밸류에이션을 인정받고 있다는 얘기입니다. 올초만 하더라도 50배 이하였던 업체가 대부분입니다. 성장산업이기는 하지만 제조업 특성상 이례적인 수준으로 올름세를 타고 있기 때문입니다. 

오름세를 타는 이유는 있습니다. 

2차 전지 소재업체들의 실적이 대부분 장기 계약에서 나오고 2025년까지 실적이 가시화한 상황입니다. 

매래가 탄탄하기 때문에 주가도 2023년이나 2024년 실적을 반영한 것이라 볼 수 있습니다. 12개월이 아니 24개월, 36개월 선행 PER을 적용하면 PER은 20 배대로 내려옵니다. 

-증권업계 의견 

증권업계에서는 이 때문에 이들 주가가 벨류에이션 부담보다 추가 수주나 투자 확대 등의 이벤트에 더 민감하게 반응할 것으로 내다보고 있으며 올해에만 삼성 SDI의 미국 진출 계획 발표, LG에너지 설루션의 스테 란티스 수주 계약, 체결 , SK이노베이션의 미국에 투자 확대 등이 줄줄이 예정돼 있습니다. 

이렇든 2차 전지를 둘러싸고 호재거리가 줄줄이 계속되는 상황인 만큼 업종 강세가 쉽게 사그라들지는 않을 것으로 판단하는 모습입니다. 

▦SKC는 여전히 저평가?

순환매 장세가 이어지고 호재가 터져 나올 가능성이 높은 저평가 종목이 유라 하다는 판단입니다. 

이날 후성이 급등한 것도 2차 전지 소재주 가운데 저평가됐다는 분석 때문이었습니다. 

밸류에이션으로 보면 SKC가 여전히 30배대 초반으로 상대적 저평가 상태입니다. 경쟁사인 일진 머티리얼즈보다도 낮은 수준이라고 전문가들이 판단입니다. SKC는 -글로벌 톰 음극재 기업과 협력할 것이라고 밝혔습니다. 

합작법인 또는 인수합병 등에 나설 가능성이 있습니다. 

음극재나 양극재 관련 소식이 나오면 주가 재평가 가능해지고 현재 30배대인 벨류에이션이 50배로 재평 감 되더라도 추가 상승 여력이 50% 이상 이사이란 계산을 증권가에서 하고 있습니다. 

▶2차 전지 소재주 소개 

SKC- 코스피 

투자정보

일진 머트리얼즈 코스피

투자정보

엘엔에프  코스닥

투자정보

에코 프로비 엠  코스닥

투자정보

1.LG전자 -자동차 전장사업에서 보안기업까지 

2. S오일-삼성물산 수소사업 협력하다. 

3. 롯데케미컬, 500억 ESG 펀드 조성

4.SKC- 2025년 기어 가치 30조 원으로 상향할 전망

1.LG 전자, 이스라엘 자동차 보안기업 지분 인수 소식

LG전자가 이스라에 자동차 사이버 보안기업 '사이 벨럼의 지분 63.9%를 확보했다는 소식입니다. 

주식 매매를 체결하였고 LG전자는 올 연말까지 일부 주식을 추가로 취득할 예정이라고 합니다. 이에 따랄 최종 지분율과 투자금액은 주식 매내 절차가 마무리되면 올 연말 확정되게 됩니다. 

사이 벨럼이 현재 기업가치는 1억 4000만 달러 (약 1600억 원) 수준입니다. 

이번 인수로 인하여 LG전자가 전장사업 포트폴리오를 고도화하고 글로벌 경쟁력을 강화하기 위한 것입니다. 

2016년 설립된 사이 벨럼은 이스라엘 텔아비브에 본사를 두고 있고 직원수는 50명 정도입니다. 

자도찿 사이버 보안 관련 취약점을 점검하는 설루션 역량을 갖고 있다고 할 수 있습니다. LG전자는 사이 벨럼과 함께 전장사업의 사이버 보안 경쟁력을 세계 최고 수준으로 끌어올린다는 구상입니다. 

사이 벨럼은 지분 피인수 이후에도 독립적으로 사업을 운영하며 완성차 업체, 자동차 부품 회사 등 기존 고객사들과 협력관계를 공고히 할 계획입니다. 

기존 경영진도 그대로 유지하기로 결정했습니다. 

그동안 LG 전자는 전장사업 관련 사업자 인수와 협력을 시도하며 사업 경쟁력을 강화하며 

지난 2018년 8월에는 차량용 조명 기업인 오스트리아 'ZKW를 인수한 바 있습니다. 

올해 7월에도 세계 3위의 자동차 부품 업체 마그나 인터내셔널과 손잡고 전기차 파워트레인(전자 동력 장치) 분야 합작법인인 '엘지 마그나 이 파워트레인'을 설립한 바가 있습니다. 

2. S오일-삼성물산 수소사업 협력하다. 

S-OIL이 최근 삼성물산과 '친환경 수소 및 바이오 연료 사업 파트너쉽을 협약식'을 열었다고 지난 22일 밝혔습니다. 

양사는 수소 공급 및 운영 사업을 개발하고 해외 암모니아와 수소의 도입 유통사업도 모색할 예정입니다. 

이와 함께 친환경 바이오 디젤, 차세대 바이오 항공유를 개발하고 해외 인프라를 활용한 원료 소싱, 생산과 마케팅 분야의 협력 체계를 구축할 계획입니다. 

S-OIL은  오는 2050년 타소 배출 넷 제로(NET ZERO) 달성을 목표로 탄소경영 시스템을 고도화하고 있습니다. 올해 초보터 차세대 연료 전지 벤처기업인 에프씨아이(FCI)에 초기 투자해 지분 20%를 확보하기도 했습니다. 

S-OIL은 대주주인 사우디 아람코와 협력해 액화수소 생상, 유통사업도 검토 중입니다. 서울 시내에 복합 수소 충전소 도입을 검토하고 있으며 버스, 트럭의 수소 충전 인프라 구축을 위해 관련 업계가 추진하고 있는 특수목적 법인 코 이젠(KOREA HYDROGEN ENERGY NETWORK)에도 참여 중이라는 소식입니다. 

3. 롯데케미칼, 500억 ESG 펀드 조성

롯데 케미칼 지난 24일 ESG(환경, 사회, 지배구조) 전용펀드 500억 원 규모로 조성하기로 했다는 소식입니다. 

이펀드는 롯데 케미칼이 출자하고 롯데 벤처스가 운용을 맡기로 하였습니다. 

펀드는 청정 수소 생산과 플라스틱 재활용, 에너지 효율화 등 탄소 중립 분야에  집중 투자할 방침이라 합니다. 

파트너사와 함께 친환경 전략을 실현을 위한 선재적 핵심기술을 확보할 계획입니다. 

4.SKC- 2025년 기업 가치 30조 원으로 달성할 전망

SKC 2050년까지 기업가치 30조 원을 달성하겠다는 비전을 제시하였습니다. 

SKC 2차 전지 , 반도체 등 모빌리티 분야 소재를 중심으로 사업 구조 전환을 완성하여 이목 표 금액을 달성하겠다고 합니다. 

SKC의 시가 총액은 6조 6000억 원입니다. 

구체적 계획을 살펴보면 

2 차 전지용 차세대 음극재와 양극재, 이이 퍼포먼스(고성능) 컴퓨팅용 글라스(GLASS) 기판 등 새로운 소재사업에 나설 계획이라 합니다. 

투자재원은 사업 합작과 정책 금융 등 전략적 파이낸싱과 내부 현금 창출을 확대해 조달할 것이라 밝혔습니다. 

안녕하세요. 주식 스토리입니다. 

코스모화학에 좋은 호재거리가 있어서 이렇게 글을 쓰게 됐습니다. 

그 소식에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

코스모 화학은 26일 임시 주주총회를 개최하였습니다.

주주총회에 내용 중에 정관의 사업목적을 추가함과 동시에 니케리 코발트 , 망간 등 양극소재 금속 추출 라인을 추가 증설하기로 의결하였습니다. 

최근 코스모 화학은 기존 원광석에서 황산 코발트를 추출 하는 기술을 기반으로 2차 전지 폐배터리에서 행심 양극소재인 유기 금속을 추출하는 최신 공법을 개발 완료하여 특허 출원을 마친 상태라 밝혔습니다. 

코스모 화학은 이를 활용하여 도시광산이라 불리우는 폐배터리 리사이클 사업 투자에 나설 것이며 투자금액은 300억 원으로 기존 기술과 설비를 활용을 극대화하여 2022년 9월에 설비투자를 증설하여 완공할 예정이라고 알렸습니다. 

증설이 완료되면 연가 니켈 4000톤/metal ton, 코발트 2,000톤/metal ton 을 생산하게 되고 

현재가치로 연간 1500억원이사의 매출 등대 효과로 이어 것으로 기대되고 있습니다. 또한 자회사인 코스모 신소재의 전구체 투자 검토와 그룹의 2차 전지 수직계 역화가 완성되는 시점과 맞물리고 있습니다. 

2차 전지 리사이클 사업은 전기차 시대가 도래됨에 따라 급속하게 성장할 거 승로 예상되고 있고 2040년 전세게 시장규모가 87조 원에 다다를 것을 예측되고 있습니다. 

또한 코스모화학은 이미 1960년대 부터 이산화티타늄을 습식 제련하여 생산하는 기업이었습니다. 

이러한 기술을 바탕으로 2010년 국내 최초로 황산 코발트 공 장르 수수한 국내 기술로 건성 운영할 정도로 습식 제련 분야에서 국내 최고의 기술을 선도하는 기업입니다. 

니켈, 코발트, 망간 추출에 그치지 않고 고순도 수산화 리튬등 전고체 배터리 소재에 이르기까지 지속적인 연구 개발로 다가오는 전기차 시대 맞춰 2차 전지 양극 소재 상업의 선두 주자로 자리매김 하것이라는 포부를 밝히고 있습니다. 

이러한 내용으로 볼때 투자 가치가 충분하겠어로 판단됩니다. 

2021.08.27 - [기업분석] - 코스모화학 -주가전망

2021.08.27 - [기업분석] - 코스모화학 기업분석-이산화티타늄을 생산하는 국내 유일의 회사

2021.08.27 - [경기동향] - OCI -2 전지 소재 진출 개발 추진

배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 고체로 된 2차 전지로, 에너지 밀도가 높으며 대용량 구현이 가능합니다.  또 전해질이 불연성 고체이기 때문에 발화 가능성이 낮아 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 꼽히고 있습니다.

전기를 흐르게 하는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 차세대 2차 전지(충전해서 반영구적으로 사용하는 전지)입니다. 

현재 가장 많이 사용되는 2차전지인 리튬이온 배터리의 경우 액체 전해질로 에너지 효율이 좋지만, 수명이 상대적으로 짧고 전해질이 가연성 액체여서 고열에 폭발할 위험이 높습니다.

반면 전고체 배터리는 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액 위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전합니다.

또 액체 전해질보다 에너지 밀도가 높으며 충전 시간도 리튬이온 배터리보다 짧습니다. 여기다 대용량이 구현이 가능해 정말 충전할 경우 전기차의 최대 주행거리를 800km로 늘릴 수 있습니다. 특히 전고체 배터리는 확장성이 높아 플렉시블(flexible) 배터리로 활용할 수 있어 리튬이온 배터리를 대체할 기술로 주목받고 있습니다.

그러나 고체 전해질의 경우 액체 전해질보다 전도성이 낮아 효율이 떨어진다는 문제가 있습니다. 또 2020년 5월 현재까지 전고체 배터리 양산에 성공한 기업은 없으며 배터리 규격 국제 표준화, 수명 예측 기술 개발 등이 필요해 상용화에는 시간이 걸릴 전망입니다.

자동차-배터리 업계,
전고체 배터리 탑재 전기차 상용화 위한 기술 개발

전고체 배터리가 전기차용 차세대 배터리로 급부상하면서 자동차 업체와 배터리 개발 업체 간의 협업이 활발해지고 있습니다. 일본 도요타와 파나소닉은 자동차용 배터리 생산을 위해 '프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션스'를 설립했으며, 독일 폭스바겐은 퀀텀스케이프와 2025년까지 양산 라인을 구축하기로 했습니다.
국내에서는 2020년 5월 이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대차 수석부회장이 회동을 갖고 전고체 배터리 기술 개발 및 사업 협력 방안을 논의한 바 있습니다.

촐처: pmg 지식 엔진 연구소, 박문각

충전해서 반영구적으로 사용하는 전지로, 친환경 부품으로 주목받으면서 성장세를 거듭하고 있습니다. 이는 충전물질로 무엇을 쓰느냐에 따라 니켈전지, 이온 전지, 리튬이온 전지, 폴리머 전지, 리튬폴리머 전지, 리튬 설파 전지 등으로 나뉘고 있습니다.

목차

1. 충전 및 방전
2. 수명 및 주기 안정성
3. 재충전 시간
4. 활성 구성요소
5. 유형
6. 응용

2차 전지는충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀로 구성된 배터리입니다. 2차 전지는 배전 네트워크를 안정화하기 위해 연결된 버튼 셀에서 메가와트 시스템에 이르기까지 다양한 모양과 크기로 생산되며 납산(lead acid), 니켈, 카드뮴(NiCd), 니켈 수소(NiMH), 리튬 이온(Li-ion), 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 등 여러 가지 전극 재료와 전해질의 조합이 사용됩니다.

2차 전지의 경우 일반적으로는 일회용 배터리보다 초기 비용이 많이 들지만 교체하기 전 여러 번 충전할 수 있음으로 총 소요 비용과 환경 영향이 훨씬 적은 것이 장점입니다. 일부 2차 전지 유형은 일회용 유형과 동일한 크기 및 전압으로 사용할 수 있으며 교환식으로 사용할 수 있습니다.

1.충전 및 방전

충전하는 동안 양극 물질은 산화되고 음극 물질은 환원된다.

이때 양극으로부터 음극으로 흘러 들어가는 전자는 외부 회로의 전류 흐름을 구성됩니다.

전해액은 리튬 이온 및 니켈 카드뮴 전지에서와 같이 전극 사이의 내부 이온 흐름을 위한 간단한 완충 역할을 하거나 납산 셀에서와 같이 전기 화학반응에 적극적으로 참여할 수 있습니다.

2차 전지를 충전하는 데 사용되는 에너지는 대개 AC 주전원 전기를 사용하는 배터리 충전기에서 발생하지만, 일부는 차량의 12V DC 전원 콘센트를 사용하게 되어 있다. 소스의 전압은 전류가 흐르도록 강제하기 위해 배터리의 전압보다 높아야 하지만 배터리가 손상될 수 있음으로 너무 높지는 않아야 한다.

충전기는 배터리를 충전하는 데 몇 분에서 몇 시간이 걸립니다. 전압 또는 온도 감지 기능이 없는 느린 충전기는 낮은 속도로 충전되며, 일반적으로 완충까지 14시간 이상 걸립니다.

급속 충전기는 일반적으로 모델에 따라 2~5시간 이내에 전지를 충전할 수 있으며, 가장 이른 시간은 15분 정도 소요됩니다.

고속 충전기로 셀을 완충할 때 과충전 또는 과열이 발생하기 전에 여러 방법을 통해 충전을 중지해야 합니다. 가장 빠른 충전기는 과열 방지를 위한 냉각 팬을 통합합니다.

급속 충전용 전지 팩에는 충전기가 팩을 보호하기 위해 사용하는 온도 센서가 포함될 수 있습니다.

충전 방식은 배터리에서의 전기화학적 특성에 따라 다릅니다.

예) 일부 배터리 유형은 정전압 소스에서 안전하게 충전할 수 있습니다.

다른 유형은 배터리가 완전히 충전된 전압에 도달할 때 테이퍼되는 조절된 전류 소스로 충전해야 합니다. 배터리를 잘못 충전할 경우 배터리가 손상될 수 있고, 극단적인 경우 배터리가 과열되어 화재가 발생하거나 폭발할 수 있습니다.

2. 수명 및 주기 안정성

배터리를 잘못 취급하지 않아도 반복적으로 사용하면 그 수명이 다한 것으로 간주할 때까지 충전 주기가 늘어남에 따라 용량이 손실됩니다.

다른 배터리 시스템은 용량 손실에 대한 각각 다른 메커니즘을 가지고 있습니다. 

예) 납산 배터리에서는 모든 충전-방전 사이클마다 모든 활성 물질이 플레이트로 복원되지 않는다.

결과적으로 배터리 용량이 감소할 만큼 충분한 재료가 손실됩니다. 리튬 이온 유형, 특히 심한 방전 조건에서, 충전 시 일부 반응성 리튬 금속이 형성될 수 있고 이는 다음 방전 주기에 더 이상 참여할 수 없게 됩니다. 밀봉된 전지는 특히 과충전 되거나 고온에서 작동하면 액체 전해질에서 습기를 잃을 수 있기에 충전-방전 주기 수명이 단축됩니다.

3.재충전 시간

재충전 시간은 2차 전지로 구동되는 제품 사용자에게 중요한 매개 변수입니다.

충전 전원 공급 장치가 배터리를 충전할 뿐만 아니라 장치를 작동시키는 데 충분한 전력을 제공하더라도 충전 시간 동안 장치가 외부 전원 공급 장치에 연결됩니다.

산업용으로 사용되는 전기 자동차의 경우 해제 시프트(off-shifts) 시 충전이 허용될 수 있습니다.

고속도로 전기 자동차의 경우, 합리적인 시간에 충전하는 데 급속 충전이 필요합니다.

2차 전지는 임의의 높은 속도로 충전할 수 없습니다. 배터리의 내부 저항으로 인해 열이 발생하고 온도가 지나치게 높아지면 배터리가 손상되거나 파괴될 수 있기 때문입니다.

일부 유형의 경우, 최대 충전 속도는 활성 물질이 액체 전해질을 통해 확산 할 수 있는 속도에 의해 제한됩니다.

충전 속도가 높으면 배터리에 과도한 가스가 생성되거나 부작용으로 인해 배터리 용량이 영구적으로 저하될 수 있습니다. 즉, 많은 예외와 세부 사항을 제외하고는 1시간 이내에 배터리의 전체 용량을 복원하는 것이 빠른 충전으로 간주합니다.

배터리 충전 시스템에는 느린 재충전을 위해 설계된 충전기보다 빠른 충전을 위한 더 복잡한 제어 회로 및 충전 전략이 포함됩니다.

4. 활성 구성 요소

2차 전지의 활성 성분은 양극 및 음극 물질을 구성하는 화학 물질과 전해질입니다. 양극 및 음극은 상이한 물질로 이루어지며, 양극은 환원 전위를 나타내고 음극은 산화 전위를 갖고 있습니다(충전 과정에서). 이러한 포텐셜의 합은 표준 셀 포텐셜 또는 전압입니다.

일차 전지에서 양극(positive electrode) 및 음극(negative electrode)은 각각 캐소드(cathode) 및 애노드(anode)로 알려져 있습니다. 이 협약은 가끔 충전식 시스템(특히 리튬 이온 셀을 갖는)에 적용되기로 하지만 이는 혼란을 야기할 수 있습니다.

2차 전지에서 양극은 방전 시 캐소드이며 충전 시 애노드입니다. 2차 전지에서의 음극은 방전 시 애노드이며 충전 시 캐소드입니다.

※ 많은 전기화학 및 배터리 번역서에서는 캐소드를 음극 그리고 애노드를 양극으로 표시하고 있지만 이는 독자들의 혼란을 더욱 야기하는 거로 판단되어 여기에서는 한국어로 번역을 하지 않았고, positive electrode를 양극으로 그리고 negative electrode를 음극으로만 번역을 하였습니다. 캐소드와 애노드의 정확한 정의를 반드시 참고하고 숙지하기를 바랍니다.

5. 유형

프랑스 물리학자인 플란테(Gaston Planté)가 1859년에 발명한 아연산 축전지는 가장 오래된 2차 전지입니다.

매우 낮은 에너지 대 중량 비율과 낮은 에너지 대 부피 비율에도 불구하고, 높은 서지 전류를 공급하는 능력은 셀이 상대적으로 큰 전력 대 중량 비율을 갖는다는 것을 의미합니다. 이러한 특징은 저비용과 함께 자동차 시동 모터에 필요한 높은 전류를 제공하기 위해 자동차에 사용하기에 매우 적합합니다.

니켈-카드뮴 배터리(NiCd)는 1899년 스웨덴의 융너(Waldemar Jungner)에 의해 발명되었으며, 그 전극으로 수산화 니켈과 금속 카드뮴을 사용합니다. 카드뮴은 독성 원소이며 2004년 유럽 연합에서 대부분의 용도로서의 사용이 금지되었습니다.

니켈-카드뮴 배터리는 니켈 수소 배터리(nickel-metal hydride, NiMH)로 거의 대체되었습니다.

니켈 수소 배터리는 1989년에 출시되었습니다. 이제는 일반 소비자 및 산업 유형이며, 축전지에는 카드뮴 대신 음극용 수소 흡수 합금이 사용됩니다.

1991년에 출시된 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 가장 좋고, 사용하지 않을 때 매우 느린 전하 손실 때문에 대부분의 소비자 전자 제품에서 선택되었습니다. 그러나 배터리에서 발생하는 열로 인해 예기치 않게 점화될 위험이 있다는 단점을 가지고 있습니다.  하지만 이러한 사고는 드물고 적절한 설계, 설치, 절차 및 안전장치가 도입되면 위험을 최소화할 수 있습니다. 

리튬 이온 폴리머 배터리(LiPo)는 무게가 가볍고 약간 더 높은 비용으로 리튬 이온보다 약간 높은 에너지 밀도를 제공하며 어떤 형태로든 만들 수 있습니다. 하지만 시장에서 리튬 이온을 대체하지는 못했습니다.

 LiPo 배터리는 원격 조종 자동차, 보트 및 비행기에 동력을 공급하는 데 주로 사용됩니다. LiPo 팩은 특정 R/C 차량과 헬리콥터 또는 무인 항공기에 전원을 공급하기 위해 소비자 시장에서 다양한 구성으로 최대 44.4V까지 쉽게 이용할 수 있습니다.  일부 테스트 보고서는 배터리가 지침에 따라 사용되지 않을 때 화재 위험을 경고하고 있습니다. 

6. 응용

2차 전지를 사용하는 장치에는 자동차 시동기, 전동 휠체어, 골프 카트, 전기 자전거 및 전동 지게차와 같은 경자동차, 공구가 포함된다. 하이브리드 자동차와 전기 자동차의 경우 배터리의 비용, 무게 및 크기를 줄이고 수명을 늘리기 위한 기술이 연구되고 있다. 10)

전지 충전 발전소는 피크 기간 사용량이 적은 시간에 전기 에너지를 저장하는 부하 평준화 및 밤에 사용하기 위해 태양광 발전 정렬 판에서 생성된 전력을 저장하는 것과 같은 재생 에너지 사용에 2차 전지를 사용한다.

소형 2차 전지는 휴대용 전자 장치, 전동 공구, 가전제품 등에 전원을 공급할 수 있다. 중부하용 전지는 스쿠터에서부터 기관차 및 선박에 이르기까지 전기 차량에 전력을 공급한다. 이들은 분산된 전기 생성 및 독립형 전력 시스템에 사용된다.

참고 문헌

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Rechargeable_battery
2. Katerina E. Aifantis et al, High Energy Density Lithium Batteries: Materials, Engineering, Applications Wiley-VCH, 2010 ISBN 3-527-32407-0page 66
3. Fowler, Suzanne (21 September 2016). "Samsung's Recall - The Problem with Lithium Ion Batteries". New York Times. New York. Archived from the original on 5 September 2016. Retrieved 15 March 2016.
4. Schweber, Bill (4 August 2015). "Lithium Batteries: The Pros and Cons". GlobalSpec. GlobalSpec. Archived from the original on 16 March 2017. Retrieved 15 March 2017.
5. all-battery.com: Lithium Polymer Batteries Archived 7 February 2015 at the Wayback Machine
6. "Tattu R-Line 4S 1300mah 95~190C Lipo Pack". Genstattu.com. Archived from the original on 30 August 2016. Retrieved 6 September 2016.
7. 'Lithium Polymer Charging/Discharging & Safety Information'. Maxamps. MaxAmps. 2017. Archived from the original on 16 March 2017. Retrieved 15 March 2017. Keep a dry fire extinguisher nearby or a large bucket of dry sand, which is a cheap and effective extinguisher.
8. 'Batteries - LiPo'. TrakPower. Hobbico, Inc. Archived from the original on 16 March 2017. Retrieved 15 March 2017. Voltages, cell counts and capacities just right for your kind of racing... Discharge rates from 50C up to 100C... Balanced for longer life and achieving the maximum 4.2V/cell
9. Dunn, Terry (5 March 2015). 'Battery Guide: The Basics of Lithium-Polymer Batteries'. Tested. Whalerock Industries. Archived from the original on 16 March 2017. Retrieved 15 March 2017. I’ve not yet heard of a LiPo that burst into flames during storage. All of the fire incidents that I’m aware of occurred during charge or discharge of the battery. Of those cases, the majority of problems happened during charge. Of those cases, the fault usually rested with either the charger or the person who was operating the charger…but not always.
10. David Linden, Thomas B. Reddy (ed). Handbook Of Batteries 3rd Edition. McGraw-Hill, New York, 2002  ISBN 0-07-135978-8  chapter 22.