Drive the Future, Together

친환경차용 강재 브랜드

가볍고 안전한 꿈의 자동차, 포스코가 함께 만들어갑니다.

기가스틸, 전기강판, 음극재, 양극재를 적용해 더 가볍고 안전한 자동차-
꿈의 자동차를 향한 포스코의 도전은 멈춤이 없습니다.

전기차 배터리

전기차 배터리EV Battery

배터리는 화학반응으로 전기에너지를 저장한 후 이를 다시 전기로 전환하는 장치입니다. 전기차 배터리의 경우, 일반적으로 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성됩니다. 배터리 셀을 여러 개 묶어서 모듈을 만들고 모듈을 여러 개 묶어서 팩을 만드는데, 전기차에는 최종적으로 배터리가 하나의 팩 형태로 들어가게 됩니다.

배터리팩 (Battery Pack) 여러 개의 모듈(Module)에 각종 제어 및 보호 시스템을 장착한 부품으로 포스코 고강도 강판이 적용됨 모듈 (Module) 셀(Cell)들을 외부충격, 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 일정 개수로 묶어 프레임에 넣은 조립체로 포스코 스테인리스강이 적용됨 싱글 셀 (Single Cell) 1개 또는 수십 개의 베이직 셀(Basic Cell)을 각각 돌돌 감싸거나 층층이 쌓아 원통 또는 사각형 케이스에 넣어서 만든 조립체로 포스코 스테인리스강이 적용됨 베이직 셀 (Basic Cell) 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성된배터리의 기본 단위로 포스코 음극재와 양극재가 적용됨

베이직 셀

포스코 멀티머티리얼 홍보영상

포스코 멀티머티리얼 (e Autopos)

전기를 만드는 양극재와 음극재

베이직 셀은 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성된 배터리의 기본 단위로 포스코 음극재와 양극재가 적용됩니다.
양극재는 배터리의 (+)극, 즉 양극을 이루는 소재를 말하며 ‘리튬’이 양극재의 주요한 성분입니다. 포스코ESM은 2017년부터 세계 최고 수준의 고안정성 양극재인 PG-NCM*를 생산하고 있습니다.

음극재는 양극에서 나온 리튬을 저장했다가 방출하면서 전기를 발생시키는 역할을 하는 소재입니다. 음극재는 통상 흑연이 사용되는데, 리튬을 많이 저장하면서 반복적인 충전과 방전 과정에서 안정적인 구조를 유지할 수 있는 우수한 성능을 발휘합니다. 포스코켐텍은 2018년 현재 국내 유일의 음극재 양산업체입니다.

* PG-NCM: POSCO Gradient-Ni-Co-M, 고안정성 양극재
양극재 중심부에서 표면부까지 화학원소 성분을 점진적으로 변화시킴으로서 우수한 배터리 용량과 안정성을 구현하는 혁신적인 양극재
전자현미경으로 본 양극재, 전자현미경으로 본 음극재


전통적인양극재와고안정성양극제의도표 Conventional NCM, PG-NCM* 중심부 NI농도 상승 용량 상승 표면부 Mn농도 상승 안정성 상승

배터리 발화와 폭발 위험을 차단해주는 스테인리스강

배터리 모듈은 셀(Cell)들을 외부충격, 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 일정 개수로 묶어 프레임에 넣은 조립체로, 포스코 스테인리스강이 적용됩니다.
모듈 케이스용 스테인리스강은 녹는점이 높기 때문에 배터리 발화 가능성이 낮고 폭발을 막아줍니다. 또한 부식에 강해서 배터리가 잘 녹슬지 않습니다.

알루미늄과스테인레스강의비교이미지(자세한내용은하단표참조) 가볍다 알루미늄 0.27 kg/cell 스테인리스강 0.11kg/cell 고온에 강하다 알루미늄 660°C 스테인리스강 1450°C 단단하다 알루미늄 220MPa 스테인리스강 1GPa 알루미늄 강도의 5배
알루미늄과 스테인리스강 비교
알루미늄(3000 series), 스테인리스강 (STS304 3/4H) 비교
  알루미늄(3000 series) 스테인리스강 (STS304 3/4H)
경량화 3.2kg (12EA cell) → 0.27 kg/cell 1.32kg (12EA cell) → 0.11 kg/cell
녹는점 약 660℃ 약 1450℃
강한 정도 1mm2면적에 20kg을 견디는 소재 1mm2면적에 100kg을 견디는 소재
용접성 열위 우수
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오스테나이트계(300계)

무게는 가볍고 안전하게 만드는 기가스틸

여러 개의 모듈(Module)에 각종 제어 및 보호 시스템을 장착한 부품으로 포스코 고강도 강판과 기가스틸 강판이 적용됩니다. ‘기가스틸’은 1mm2 면적당 100kg 이상의 무게를 견딜 수 있는 강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 10톤 이상의 무게를 버티는 강판입니다. 차량 사고시에 배터리셀의 보호를 위해 기가스틸이 적용됩니다. 또한, 기가스틸 적용으로 배터리팩을 경량화하여 전기차의 주행거리를 늘릴 수 있습니다.

배터리팩
좋은 배터리팩의 조건
  • 열을 외부로 내보내는 방열특성이 우수해야 함
  • 자동차 사고 시에도 전지모듈을 보호하도록 배터리팩 케이스가 견고해야 함
  • 주행시 변질되거나 변형됨이 없이 오랫동안 사용할 수 있어야 함
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초고강도강

리튬배터리 작동원리

배터리의 구성요소는 양극과 음극, 전해질, 분리막으로 나눌 수 있습니다. 먼저, 양극과 음극은 전자가 놓여있는 장소이며, 전해질은 전자들의 이동을 돕는 매개체입니다. 분리막은 양극과 음극이 접촉하지 못하도록 막아주는 역할을 합니다. 배터리에 전원을 연결하면 양극에서 놓여 있던 전자들이 전해질을 통해 음극으로 이동하는데 이를 충전(Charging)이라고 부릅니다. 이렇게 충전된 전기를 사용하기 위해 배터리의 양극과 음극을 연결하면 음극에 있는 전자들이 양극으로 이동하게 되는데 이때 전기가 발생하게 됩니다. 이 과정을 방전(Discharging) 이라고 부릅니다.

리튬배터리 작동원리 Cathde (LiCoO2) LiCoO2 Charge(오른쪽 화살표) Discharge(왼쪽 화살표) Li 1-x CoO2 + xLi+ + xe- Positive electrode / Anode (Carbon) Cn + xLi+ + xe- Charge(오른쪽 화살표) Discharge(왼쪽 화살표) CnLix, Negative electrode / Separator

뉴스 & 스토리

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포스코 멀티머티리얼 (e Autopos)

나레이션/자막

Multi Material을 향한 길은 더 나은 소재를 찾기 위한 스마트한 여정입니다.

새로운 소재를 발명하기보다는 이미 존재하는 소재들을 재해석하고 연결시켜,

단일 소재에서 확보하기 어려운 최적의 성능을 구현합니다.

포스코는 소재 기업으로서 철강과 같은 전통 소재의 가치를 기반으로

이종 소재를 결합하여, Multi Material 개발을 선도하고 있습니다.

최근 다양한 산업에서 강하면서도 가벼운 소재를 경제적으로 사용하고자,

Multi Material에 대한 관심은 더욱 커지고 있습니다.

전기차의 배터리팩은 차량의 성능뿐 아니라 안전을 좌우하는 핵심부품으로,

주로 스틸/알루미늄/스테인리스/플라스틱과 같은 소재들이

셀/모듈/팩의 케이스에 Multi Material로 적용됩니다.

포스코 Multi Material 배터리팩은 외부 충격으로부터 배터리셀을 보호하기 위해 철강과 알루미늄의 고유 특성을 활용합니다.

또한 배터리의 용량에 따라 배터리팩의 길이를 조정하여 제작할 수 있습니다.

포스코 Multi Material 배터리팩은 기존 철강 배터리팩 대비 무게는 10% 이상 가볍고 안전합니다.

또한 만들기 쉬우면서도 알루미늄 배터리팩 대비 제조 원가를 20% 이상 절감할 수 있는 솔루션입니다.

포스코는 가벼운 알루미늄 외판과 원가 경쟁력이 있는 스틸 내판으로 구성된

Multi Material 후드, 도어, 트렁크, 테일게이트와 같은 다양한 차량용 클로저 부품들을 개발하고 있습니다.

샌드위치형 강판은 위와 아래에 얇은 철강재, 중앙에 가벼운 플라스틱으로 구성된 세 겹의 Multi Material 입니다.

위와 아래의 철판은 중간의 플라스틱과 접착제를 사용하지 않고,

포스코가 개발한 특수 코팅 기술로 열을 가해 견고하게 접착합니다.

클래드 강판은 금속과 금속을 열과 압력으로만 붙여, 외부 충격에 강하고 금속 간 박리 현상이 발생하지 않습니다.

샌드위치형 강판과 클래드 강판은 결합 소재들의 고유한 장점이 동시에 나타나는 스마트하고 효율적인 Multi Material 입니다.

Multi Material은 이종 소재를 결합하기 때문에 접합과 부식 문제가 발생할 수 있어,

포스코는 이를 해결하기 위한 연구를 진행 중입니다.

먼저 이종 소재 접합은 Spot Welding, Brazing, FDS(Flow Drilling Screw) 등을 활용하여,

포스코 고유의 Multi Material 접합 기술을 개발하고 있습니다.

또한 뛰어난 내식성을 보유한 포스맥(PosMAC)1.5 강판 개발과

부식 저감 구조 등에 대한 연구를 지속하고 있습니다.

우리의 더 안전하고 멋진 미래를 위해

포스코 Multi Material은 더 스마트한 소재를 찾기 위한 새로운 도전을 고객 여러분들과 함께 합니다.

지금 이 순간에도 포스코는 Steel Base의 이종 소재가 결합된 다양한 제품과 솔루션을 끊임없이 개발하고 있습니다.

Multi Material의 놀라운 시작은 포스코와 함께