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리튬 배터리 슬러리 이송 시스템을 위한 밸브 솔루션: 소재 및 공정상의 과제 해결

2026-06-15 13:21:22
리튬 배터리 슬러리 이송 시스템을 위한 밸브 솔루션: 소재 및 공정상의 과제 해결

글로벌 전기차(EV) 및 에너지 저장 시장의 급속한 성장으로 인해 리튬이온 배터리 제조 공정에서 고효율 유체 제어 장비에 대한 수요가 급증하고 있다. 전극 슬러리는 셀 생산 과정에서 핵심 중간 재료로, 밸브 엔지니어에게 독특한 복합적 과제를 제시한다: 극도로 높은 점도, 강한 마모성 부유 고체, 그리고 정밀한 공정 제어 요구사항이다.

리튬 배터리 전극 슬러리는 활성 물질(리튬 철 인산염, NCM 또는 NCA), 도전성 첨가제(카본 블랙, 그래핀) 및 용매(NMP — N-메틸-2-피롤리돈)에 용해된 바인더로 구성된 현탁액이다. 점도는 일반적으로 2,000~30,000 mPa·s 범위이며, 혼합물에는 마이크로미터 크기의 경질 입자가 풍부하게 포함되어 있어 배관 내부 및 밸브 밀봉 표면에 심각한 침식 마모를 유발한다.

배터리 슬러리 서비스용 밸브 선택은 여러 가지 특수 요구 사항을 충족해야 합니다: 유량 통로는 매끄럽고 데드레그(dead-leg)가 없어야 하며, 슬러리의 침전 및 파이프 막힘을 방지해야 합니다. 내부 보어 치수는 충분히 커야 하며, 슬러리의 정밀하게 제어된 유변학적 특성을 변화시킬 수 있는 급격한 단면 축소가 없어야 합니다. 또한, 씰 재료는 높은 마모 저항성과 NMP 용매와의 화학적 양호성을 모두 갖추어야 합니다.

AVM은 이러한 부상하는 시장 기회를 인식했습니다. 당사의 위생형 볼 밸브 및 버터플라이 밸브는 데드레그가 없는 구조, 풀보어(full-bore) 설계, 고품질 표면 마감을 특징으로 하며, 여러 신에너지 배터리 프로젝트에 성공적으로 적용되었습니다. 내부 표면을 Ra < 0.4 µm까지 폴리싱한 316L 스테인리스강 재질은 입자 침착 및 마모 진행을 현저히 지연시킵니다.

 

 

AVM은 2025년 제17차 중국 국제 배터리 박람회에 참가하여 신에너지 분야를 위해 특별히 개발된 유체 제어 솔루션을 선보였다. 이번 전시회의 주제인 '세계를 연결하고, 녹색을 실현하며, 미래를 이끈다'는 배터리 기술 혁명이 장비 제조업체에 미치는 막대한 상류 수요를 강조하였다.

슬러리 시스템용 밸브는 일반적으로 빠른 반응성과 자동화 통합을 위해 공압식으로 구동된다. 또한, 세정 절차는 식품/제약 산업의 CIP(청소-세척-소독)와 근본적으로 다르다: NMP는 휘발성 및 독성이 있으므로, 슬러리 시스템에서는 수기 기반 CIP 대신 용매 플러시 세정 방식을 채택하며, 이로 인해 밸브 구조물에 대한 추가적인 재료 호환성 요구사항이 발생한다.

배터리 제조사의 경우, 슬러리 시스템의 신뢰성을 확보하기 위해 ISO 9001 인증을 획득한 밸브 공급업체를 선정하는 것이 중요하며, 이는 광범위한 제품군과 검증된 적용 사례를 보유해야 한다. AVM은 위생적 유체 제어 분야에서 오랜 경험을 바탕으로 지속적인 혁신을 추구하고 있어, 신에너지 산업 고객에게 점차 더 역량 있는 파트너로 자리매김하고 있다.

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