iPhone용 리튬이온이차전지의 해체에 관한 조사결과(2018년)
【자료체재】
자료명：「iPhone용 리튬이온이차전지의 해체 리포트」
발간일：2018년 9월 27일
체 재：A4판 173페이지
【조사 요강】
1. 조사기간： 2018년 2월~9월
2. 조사대상 : iPhone용 리튬이온이차전지
3. 조사방법： TOYO SYSTEM 주식회사에서 리튬이온이차전지(LiB)의 해체, 재료의 분석을 실시하여 야노경제연구소가 정리·편집을 실시했다.
＜iPhone용 리튬이온이차전지의 해체 조사 용어정의＞
iPhone용 리튬이온이차전지(LiB)의 해체 조사는 일반 정규 루트로 유통하고 있는 iPhone용 LiB를 구입한 후, TOYO SYSTEM 주식회사에서 해체, 분석하여, 동 전지의 기술동향의 변화(에너지 밀도의 추이, 정격용량·사용부재·설계사상의 변화 등)를 조사했다. 또한 본 조사대상 LiB는 iPhone6(2014년 9월 발매)용 LiB, iPhone7(2016년 9월 발매)용 LiB, iPhone8(2017년 9월 발매) 용 LiB를 말한다.
＜시장에 포함되는 상품·서비스＞
iPhone용 리튬이온이차전지
【조사 결과 서머리】
◆iPhone용 LiB의 고에너지 밀도화 진행
~ 양극의 고밀도화와 음극 여유도의 압축 ~
그림 1. Phone용 리튬이온이차전지(LiB) 에너지 밀도의 추이
야노경제연구소 조사
주. 전력량은 LiB 외장에 기재된 수치를 사용, 셀 체적, 중량은 실측치
출처：TOYO SYSTEM 주식회사
1. 시장 개황
TOYO SYSTEM 주식회사가 실시한 LiB의 해체·분석 결과에 따르면 iPhone6용 LiB대비 단위 중량 당 에너지 밀도를 비교하면 iPhone7용은 105.2%, iPhone8용은 107.4%로 증가, 단위 체적 당도 113.5%, 115.7%로 증가했다. Galaxy Note 7의 발화사고 후도 LiB고에너지 밀도화의 경향이 계속되었다.
동시기에 발매된 iPhone8용 LiB와 Galaxy S8용 LiB의 에너지 밀도를 비교하면 단위 중량 당 273Wh/kg 대 269Wh/kg, 단위 체적 당으로 703Wh/L대 659Wh/L로 모두 iPhone8용 LiB가 높다. 후술하지만 iPhone8용 LiB의 고에너지 밀도화는 고충전 전압화가 아니라 양극의 고밀도화와 LiB중 양극과 음극의 용량대비인 A/C대비의 압축으로 달성된 것을 알 수 있었다..
2. 주목 토픽
iPhone용 LiB의 고에너지 밀도화：양극의 고밀도화와 A/C대비 압축
TOYO SYSTEM 주식회사에서 실시된 LiB의 해체·분석 결과, iPhone6, iPhone7, iPhone8용 LiB에서 사용되는 양극, 음극, 전해액, 분리막에 대하여 재료자체에 차이는 보이지 않았다.
한편으로 양극합재 밀도는 iPhone7용 LiB는 3.89g·cm-3, iPhone8용 LiB는 3.96g·cm-3이며 전극의 고밀도화가 확인되었다.
LiB의 양극 용량과 음극 용량의 비율인 A/C대비를 각 전극량 및 치수로 계산하면, iPhone7용 LiB는 1.20, iPhone8용 LiB는 1.15로, iPhone8용 LiB로 A/C대비 압축이 확인되었다. A/C대비의 압축은 필요없는 음극재를 삭감하는 것이어, 그 삭감량만큼 LiB의 고에너지 밀도화가 된다.
A/C대비를 안전하게 압축해, 고에너지 밀도화를 도모하기 위해서는 불균형 양이 아니라 균일한 전극 도공(전극내, 로트간 모두 양이 균일)이 필요하며, 도공기기 정도에 의하는 것이 크다. A/C대비는 1.20도 낮은 수치이며, A/C대비 1.15는 주목해야 할 수치이다. 해당 기간내에 고정밀 도공기기의 도입 등, 전극 제작 프로세스에서 기술혁신이 있던 것으로 추측된다.
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