5. 결론 및 전망배터리는 지속 가능한 에너지 공급을 통한 전기 모빌리티와 기후 보호의 필수적인 성공 요인이며, 앞으로도 그 중요성이 유지될 것입니다. 업계에서는 배터리 셀 개발의 최적화와 효율성 향상에 대한 높은 수요가 있습니다.산업 및 연구 기관 간 협력 프로젝트인 "기술 클러스터 배터리 셀(Technology Cluster Battery Cell)"은 이러한 잠재력을 활용하고 새로운 접근 방식을 탐색하는 것을 목표로 삼고 있습니다.이 프로젝트의 궁극적인 목표는 시장 출시 시간(Time to Market) 단축 및 비용 절감입니다.이 논문에서는 배터리 셀 개발 과정에서의 문제점과 잠재력을 우선적으로 제시한 후, 이러한 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 접근 방식을 소개하였습니다.본 접근 방식은 주로 구..

4. 디지털 엔드투엔드(End-to-End) 툴체인(Cell Development 지원을 위한 디지털 솔루션) 4.1 정의 및 개요시장 출시 기간(Time to Market)을 단축하는 효율적인 접근 방식 중 하나는 디지털 기반의 엔드투엔드 툴체인(End-to-End Toolchain)을 구축하는 것입니다.엔드투엔드 툴체인은 디지털 도구들의 집합으로, 각각의 애플리케이션 간 명확한 인터페이스(Interface)를 정의하여 필요한 데이터와 정보를 제품 개발 프로세스 전반, 즉 제조 공정 체인까지 원활하게 전송할 수 있도록 연결한 것입니다. 여기에는 시뮬레이션(Simulation) 및 분석(Analytics) 애플리케이션, 데이터베이스, 제품 수명 주기 관리(Product Lifecycle Managemen..

3.3 제품과 공정의 연계이전 장에서 제품 개발 프로세스와 생산 프로세스에 대해 이미 자세히 설명하였습니다. 이제 제품과 공정을 연결하는 방식이 소개됩니다. 이 연결 과정은 생산 과정에서 미리 고려되지 않은 문제로 인해 양산 초기(Ramp-Up) 단계에서 발생할 수 있는 지연을 방지하는 데 필수적입니다. Figure 10에 시각화된 일반적인 방법론은 코팅(Coating) 및 건조(Drying) 공정 단계를 중심으로 제품과 공정의 연계 전략에 대해 구체적인 예를 들어 설명합니다. 마일스톤(Milestones)은 배터리 셀의 제품 개발 요구 사항과 생산 일정 간의 원활한 통합을 보장하는 중요한 체크포인트 역할을 합니다. 이는 단순한 진행률 지표가 아니라, 개발된 제품과 제조 가능성 간의 동기화 및 조율을 위..

3.2 배터리 셀 생산 프로세스리튬이온 배터리 셀의 생산 공정은 다양한 생산 기술 및 엔지니어링 프로세스가 결합된 복잡한 공정 체인을 형성합니다. 이로 인해 생산 공정의 정보 및 매개변수와 (중간) 제품 자체 간에 다수의 상호 의존성이 발생하며, 그중 대부분은 완전히 이해되지 않은 상태입니다.리튬이온 배터리 셀의 기존 생산 공정은 전극 제조(Electrode Manufacturing), 셀 조립(Cell Assembly), 셀 완성(Cell Finalization)의 세 가지 주요 섹션으로 나눌 수 있습니다. 각 섹션은 여러 개의 세부 공정으로 다시 나눌 수 있으며, 특히 선택된 셀 형식(Cell Format)에 따라 셀 조립 과정의 생산 공정 단계가 다르게 구성됩니다. Figute 9는 파우치 셀(Po..

3.1 제품 개발 프로세스Figure 3에 시각적으로 표현된 제품 개발 프로세스는 단계 정의, 샘플 정의, 그리고 워크스트림 정의를 통해 더욱 자세히 설명될 것입니다. 본 논문의 초점은 엔지니어링 프로세스이며, 비즈니스 개발 및 기타 조직적 부서는 고려 대상에서 제외됩니다.  3.1.1 개발 단계 설명(Phase Description)전체 제품 개발 프로세스는 크게 착수(Initiation)와 셀 엔지니어링(Cell Engineering) 단계로 나뉘며, 이후 다양한 샘플(A-Sample에서 C-Sample까지)의 셀 엔지니어링 반복, 그리고 사전 양산(Pre-Series) 및 양산 초기(Ramp-Up) 단계가 이어집니다. 다음 섹션에서는 각 단계를 자세히 설명합니다.착수(Initiation) 단계에서는..

"신규 배터리 셀을 개발하고 생산하는 프로세스는 현재 너무 느리고, 비용도 지나치게 높습니다." -Prof. Achim Kampker), PEM (RWTH Aachen University) 2. 배터리 셀 엔지니어링의 도전 과제와 가능성배터리 셀 개발 프로세스를 분석하기 위해서는 먼저 현재의 기술 수준을 살펴보고, 주요 도전 과제와 잠재적인 기회를 식별하는 것이 중요합니다.현재 배터리 셀 개발 기간이나 이상적인 개발 로드맵을 명확하게 제시하는 출판물은 제한적입니다. 리튬이온 배터리의 개발 기간은 문헌 및 전문가 의견에 따르면 최대 10년이 소요되는 것으로 추정됩니다. 예를 들어, 연구 및 개발(R&D) 단계에서 5년 이상, Pre-A 샘플에서 1~3년, A-, B-, C/D 샘플 단계에서 각각 1~2년이..