재료 및 생산

이승환 교수 연구팀은 배터리 용접 공정 중 형성되는 미세조직인 IMC(Intermetallic compound)를 제어하여 배터리 내 용접부의 품질을 향상시키는 연구와 함께 배터리 내 부품의 계면 물성 신뢰성을 향상시키는 연구를 수행중이며 배터리 성능 향상과 안전성 확보는 물론, 생산 비용 절감을 통해 차세대 배터리 제조 기술에 중요한 역할을 하고 있습니다.

이승환 교수 연구팀은 배터리 부품 계면 접합 강도를 정밀하게 측정하기 위해 자체 개발한 Laser Spallation System 을 활용하고 있습니다. 이 시스템은 고에너지 레이저 펄스로 응력파를 생성해 박막의 박리를 유도하고, 레이저 간섭계를 통해 변위를 측정하여 접합 계면의 물성을 분석하는 기술을 개발하였스니다. 특히, 활성층(Si, a-Si)과 집전체(Cu foil, Ni) 간 접합부 물성 측정에서 높은 신뢰성을 제공합니다. 연구팀은 이 기술을 배터리 제조 공정 최적화에 적용하여 배터리 산업 발전에 기여하고자 합니다. 

이승환 교수 연구팀은 배터리 제조 공정 최적화를 위해 물리 기반 시뮬레이션 기술을 연구하고 있습니다. CFD(Computational Fluid Dynamics)를 활용해 레이저 용접 공정에서 발생하는 키홀(keyhole)과 용융풀(molten pool)의 거동을 모사하며, 단일빔과 듀얼빔 용접의 안정성을 비교 분석 가능한 기술을 개발하고 있습니다. 또한, recoil pressure와 표면 장력 같은 복합 물리 현상을 모델링해 용접 중 재료 증발 및 스패터(spatter)와 같은 결함 발생 메커니즘 규명 연구를 수행중입니다. 이를 통해 제조 공정생산성을 극대화 및 고품질 배터리 생산에 기여합니다.