The best solution for Battery inspection

23
The best solution for Battery inspection

Transcript of The best solution for Battery inspection

The best solution for Battery inspection

The company

• 전자기장기반의금속입자및나노자성입자분석장비상용화(2017.12월)

• 자성특성기반의금속박막이미징 System 상용화 (세계최초)

회사설립 및

기술이전(ETRI)

(2016.02~2017)

연구소기업벤처기업

TIPS 선정(2017년)

NMP분석기상용화(2018년)ISO9001인증

Products

• 저주파전자기장기반산업용분석및이미징장비

SCANNERMAGRAY 2D

MAGRAY 2000(Controller)

MEASUMENTHEAD

PROBE(스캔형)

NMP바이오칩분석장비(휴대형)

Applications & Push to 2nd Battery

2차전지부품INSPECTION

액체 내 금속입자

다층 금속 박막

반도체 Test 소켓

전자파흡수제

금속산화물 측정

나노자성입자 분석

바이오칩 검사

금속 Foil 이물질

Why 2nd Battery Inspection? 1. Compatibility

금속기반의적층구조물 ONLY ONE IN THE WORLD

”맥솔루션이 세상에서 가장 잘 할 수 있는 분야”

* 원통형·각형·파우치형 배터리 / 삼성SDI 제공

Why 2nd Battery Inspection? 2. Market and Eco system

동반성장

2차전지구성요소별국내외 Supply Chain

ISSUES BIG GUYS요구사항 To Vendors

Expensive and Danger and Slow

Cheap/Limited information/No image

Why 2nd Battery Inspection? 3. Issue but NO good solution

전수조사/정밀조사/안전한장비

Field targeted

01

Material

• 모듈 제작 후 성능 및 결함 Test

• 전극 공정 Packaging 공정

03

Assembly Cell

02

• 완제품 검사

기 개발된 제품으로 검사 가능

기구제작 등 추가 개발 진행중

Products in progress

01

Material

• 모듈 제작 후 성능 및 결함 Test

- A화학 배터리연구소 시료 Test

=> 1~2차 test 완료 후 실험결과서 송부

1) 전기차 배터리 Cell 내부 결함 검사

2) 배터리 Cell 내부 이물질 검사

3) 전극 초음파용접부 정상 여부 검사

• 전극 공정 Packaging 공정

- A화학 장비개발팀, B알루미늄 부설연구소

1) 공정 내 양극활물질 검사

2) 배터리 AL 파우치 물성 검사

03

Assembly Cell

02

• 완제품 검사(향후 개발)

- 전기차 배터리 실시간 모니터링

- 소형 모듈 개발을 통한 충전, 차량점검 시

배터리 이상유무 표시 모듈화

Marketing Strategy

1. 제품 홍보

2. 제품 검증 : 데모 테스트

3. 공정 라인 적용

• 시제품 제작 완료 후 대대적 인 미디어데이 개최 “국내 Start-Up 기술로 2차전지 안전 및 수율 대폭 개선 전망“- 국내외 주요 배터리제조사, 2차 전지 소재,부품 생산 Supply Chain 관련업체 초청

• 주요 포털, 유튜브, 각종 SNS, 홈페이지 활용 테스트 영상 노출, 관련 국내외전시회/학회 지속 참가

• OO화학 배터리연구소, 2차전지사업부 요청 사항 테스트 진행중• 삼성그룹 : 2차 벤더 바론시스템과 장비 판매 업무협약 완료

• Supply Chain 및 해당 벤더 업체별 영업 담당 Agent 체계 구축• 각 고객사의 요구사항에 맞는 제품 생산 및 판매

• 현재 2차 전지 안정성 검사는 비전 검사 및 X-Ray 검사 기술이 주류를 이루며 최근 급성장- 비전검사 1위 업체 브이원텍 : 2017.07월 상장, 2018년 매출 546억원

- X-Ray 1위 업체 이노메트리 : 2018.12월 상장, 2018년 매출 306억원

• 기존 기술로 검사가 어렵거나 요구 성능 대비 안전성 및 가격경쟁력이 확실한 분야에 우선 진입

<장비업체 연평균 30~40% 성장>

Others Application

1. NMP Analyzer

2. NMP BIO Chip Analyzer

3. 커스트마이징 제품

• 2018초 상용화 대학, 연구소, 자성입자 활용 기업에 연구용 또는 시료 테스트 장비로 판매 중

• NMP를 표지 물질로 한 바이오칩 분석장비 : BIO Chip 연구 및 생산은 공동연구기업(넥스바이오)에서 수행• 2019.08 상용화 완료, 9월부터 충남보건환경연구원, 철원 프라즈마 연구소 등에 납품 예정• 2020년부터 전국환경시료 취급기관 약3,200개소 대상 본격 마케팅 진행(식중독균, 농작물 세균 분석용)

• 한국석유관리원 분석장비 국산화 프로젝트 : 동판부식 시험기, Perrography, 방청성능, 윤활류 산화도 분석 등• ISC 반도체 테스트 소켓 제조 공정 검사 : 테스트소켓 공정 상 니켈 입자 균일 분포 분석 장비• LG디스플레이 OLED 비접촉 배선결함 검사모듈 개발 프로젝트 참여• 삼성전자 전자파흡수체 품질 모니터링 시험성적서 송부

• 기술 개발이 완료 되어 배터리 시장 본격 진입 전 일부 Cash cow 창출 분야

Ending

• 세상에없던혁신기술로배터리안전검사시장에첫걸음, 고객과주주그리고직원의가치를극대화하는글로벌강소기업으로성장할것

First footprint

- 1969년 7월 20일 아폴로 11호 달 착륙

- '이것은 한 인간에 있어서는 작은 한 걸음이지만,인류 전체에 있어서는 위대한약진(躍進)이다'

Thank You

첨부

분석원리-Intensity of Harmonics

• 대역이 다른 주파수 f1과 f2를 갖는 두개의 AC 자기장을 혼합하여 분석대상물질(시료)에 인가하면 시료의 비선형적 자화 특성에의해 시료가 갖는 응답자기장은 고조파(Harmonics)를 가지게 됨- f2 는 수십 Hz 대의 저주파, f1 는 수십 KHz 대의 상대적으로 높은 저주파

• 당사의 분석시스템은 FFT를 통해 응답 자기장의 전체 Spectrum을 보이며 특정 주파수(f1+2f2) 영역(frequency domain) 에서의진폭 (amplitude)을 실시간으로 계산하여 그래프로 표시함

기술의 이해 : 정량분석

기술의 이해 : 정성분석

• 분석대상 물질의 magnetic moment의 변화와 인가된 자기장의 변화 속도에 차이가 발생하여 대상 물질이 생성해 내는 전자기파가위상(phase)差 - 인가된 자기장 변화 - 를 가지게 됨

• 물질별로 고유한 위상(phase)差가 발생하므로 이를 이용하여 검사대상 물질 정성 파악 가능

Magnetic moment의 움직임과주파수 속도간에 delay가 발생

Relaxation time과 phase간의상관 관계

Realization

1tan ( )

2( )

1 1 ( )

o o j je ej

첨부

분석원리-Phase of Harmonics

1. Frequency of F1 & F2

2. Volatage & Current

① Omic resistance

② AC resistance

③ Skin & Proximity effect

④ Conductivity

+

[제작 Parameter]

BasicParameter

PracticalParameter

• Coil의 선경(ID&OD)

• Coil의 길이

• Coil의 turn수

• Coil의 폭(보빈의 폭)

• Mutual inductance

Algorithm 구동 S/W Controller 제작

혼합전자기장을활용한분석장비는코일제작, 분석알고리즘, 구동 S/W, H/W 등 IT 융합고도의기술력이응집된첨단장비

첨부

핵심기술 : IT융합디지털첨단분석장비구현

ETRI(한), 헬름홀쯔연구소(독) 등국내외최고연구기관이 10년이상개발한기술이론을 2017년말㈜맥솔루션이세계최초상용화

• 산업용 다층박막 분석 및 영상화 기술은 ETRI와 맥솔루션이 獨步的임

- 디지털 제어 구현 기술을 바탕으로 혼합자기장을 이용한 장비 소형화와 저전력, 미세/정밀 측정 성능 구현 성공

• 독일 Philips & Bruker사 공동연구

- CT, MRI를 보완하는 차세대장비로 2018년 MPI를 상용화

• 미국 University of California, Berkeley과 University of Washington

- GE의 지원 하에 암을 검출하는데 전자기장 기술을 응용한 자성 입자 이미징(MPI)

• MPI학회 중심의 연구 개발

- 하버드, MIT 등 세계 유수 대학과 연구소 중심의 의료용 MPI 장비 개발중

한국의 산업용 다층박막분석 및 영상화 기술

독일, 미국의 의료용 MPI 개발

첨부

전자기장기술개발동향

2017년 말 FMMD 이론을 상용화 한 제품을 출시하였고 최근 바이오 업체와 협업으로 NMP를 표지 물질로 한 바이오칩분석장비 개발 완료, 배터리 안전검사장비 개발 중

나노자성입자(NMP)분석기 상용화

• 2016~2017년 ETRI 기술이전을 바탕으로 2017.12월 나노자성입자분석기 상용화 완료

- 2018년말까지 약150백만원 매출 시현, 국내외 분석장비 판매업체와 에이전트 계약

<MagRay2000, ‘나노자성입자분석기’>

첨부

FMMD 기술제품개발현황

NMP 바이오칩 검사 장비 : 9월부터 데모테스트 진행

• 2018년 공동프로젝트에 성공한 NMP바이오칩 장비 상용화

- 금년 7월 상용화 버전 출시 : 충남보건환경연구원 및 강원도 농업연구소 납품 예정

- 연중 검사 의무화 된 비브리오균 현장(바닷가, 강) 실시간 모니터링용으로 사용

- 하반기 강원도 내 환경시료 검사용 시범사업 예정, 전국보건환경연구원 설명회 등을 통해 확산

• 내년(2020년)부터 미국,유럽,중국 등 해외진출 예정

- 국내보다 장비 인증 등 진입 절차 단순하고 현장용 최적의 장비 구현 가능하여 진출 시 수요 급증

• 2022년까지 국내 수요기관(환경시료 취급기관 3,200여 개) 1,000대, 해외 500대 장비 판매

- 향후 대당 단가 5백만원 수준으로 22년까지 누적 총65억원 매출 시현 목표

<MagRay3000, 바이오칩 측정장비(휴대형) 시제품>

첨부

FMMD 기술제품개발현황

배터리 안전성검사 장비 개발 중

• LOO 2차전지 연구팀 제공 시료 (박박 연결부위 초음파용접 정상 여부) 검사

- 2019년 상반기 1차 프로토타입 장비를 개발하여 시료(하단 사진)테스트 진행

• LOO R&D센터 배터리연구소에 테스트 장비 임대 (배터리박막 물성 분포 테스트)

- 테스트 결과에 따라 요구사항 반영한 상용화 제품 개발 진행 예정

• 혼합전자기장 기술을 통해 정밀하고 안전하며 영상화를 통한 사용자 편의성이 확보된 검사시스템

- 기본 컨트롤러 및 분석 SW 개발 완료하고 고객 요구에 맞는 스캐너(센서) 개발 및 테스트 진행

- 분석결과 영상화 업그레이드 및 상용화에 필요한 기구 제작 준비중

<배터리박막 용접부 테스트 시료> <배터리 안전성검사용 컨트롤러,스테이지,스캐너 시제품>

첨부

FMMD 기술제품개발현황

FMMD 기술은 기본적으로 전자기장을 이용하고 있으나 와류탐상과는 전혀 다른 방식이므로 직접적인 국내외 경쟁업체가없는 혁신 기술

• 방사선탐상(X-ray) 대비

- 당사 기술은 깊은 곳을 측정해야하는 투과력에서 X-ray 비해 떨어지지만 X-ray가 접근하기 어려운 박막 등 얇은 두께 물질에 대하여 접근용이

- X-ray의 경우는 방사능 소스의 보관, 검사時 차폐 장치 설치 등 안전관리 기준 충족을 위한 비용과 노력이 큰 반면, 본 기술은 제품 제조에서 사용까지 규제가 거의 없고 안전성 측면에서 뛰어남

• 와류탐상대비

- 와류 탐상은 eddy current를 이용하여 AC impedance를 측정 하는 기술로 획득되는 정보가 매우 제한적

- 당사 기술은 임피던스는 물론 여기(excitation) 신호를 변형시키는 비선형 신호까지 처리하여 물성 정보를 취득

• 초음파분석대비

- 초음파 분석은 표준 시료를 이용하여야 분석이 가능하며 오랜 경험이 없이는 분석 자체가 매우 어려움

- 초음파 분석은 검사대상이 작거나 얇으면 검사가 어려운 반면 당사 기술은 미량의 물질 검사에 유리

• 비전검사대비

- 비전검사는 표면 검사에 특화된 장비로 내부 이물질, 적층 박막 등 검사에는 한계

첨부

경쟁기술대비장단점

주요배터리생산기업들은안전성검사를위해막대한자금과노력을투자하고있음

-삼성SDI는전기차용배터리10가지안전성검사실시(배터리안전성확보에 1500억투자)

-삼성전자는갤노트발화사고이후 8포인트배터리안전성검사도입

• 음극판 눌림 또는 구김 현상

• 공정 상 박막 내 분리막 훼손 및 구김

• 박막과 배선 연결 용접부위 이상(강용접, 약용접)

• 박막 내 이물질 존재

• 박막 및 혼합 재료의 적정 농도와 균일한 분포 미흡

• 절연테이프 미부착

배터리 불량주요 원인

• 용접부위 : 샘플 인장력 검사 또는 저항값 측정 검사

• 분리막 : 샘플 파괴 검사

• 재료 농도 및 물성 균일 분포 검사 : 저항값 측정 검사 등 도입 중

• 박막 내 이물질 : X레이/초음파 검사

• 음극판 눌림 : X레이/초음파 검사 또는 샘플 파괴 검사

배터리 안전성검사 방법

첨부

배터리주요불량원인

• YIEH (대만철강업체)

- 금속재료 및 제품 연구 및 검사장비화 협의중 : 당사 기술소개 및 실험데이타 송부

• 삼성전자 H/W그룹

- 전자파흡수체(Absorber Sheet) 내 자성물질 함유량 검사 : 시료 테스트 후 실험결과서 송부

• 한국지역난방공사

- 온수 공급용 배관 신설(연간200km) 시 용접부 검사 : 검사장비 공동 개발 협의중

• ㈜나노기술

- 각종 금속성 나노분말 제조 업체로 시료테스트용 제품 구매 : 중국지역 당사 제품 판매 Agent 계약

• 아이에스씨

- 반도체소켓 제조 공정상 품질관리 장비화(6월중 시료테스트 진행) : 반도체 테스트소켓 생산 글로벌 1위 기업

• 아모라이프싸이언스

- 각종 자성 나노입자 품질관리(아모그렌텍 자회사) : 2019.07월 장비 데모테스트 예정

• 한국석유관리원

- 윤활류 내 금속이물질검사, 동판 부식 측정장비 등 국산화 프로젝트 참여 예정

첨부

응용분야제품개발및마케팅을위한파트너쉽추진

주요인증

기업부설연구소 인증2016년 11월 10일

벤처기업 확인2017년 08월 24일

연구소기업 등록2017년 11월 28일

보유특허

나노자성입자의 물성특성을 이용한 위조방지 및 확인(KR)· 출원등록자수 : 1명 · (출원)등록순번 10-2016-0984092· 출원등록일 : 16.10.11.

나노자성입자 실시간 수득률 측정키트· 출원등록자수 : 1명 · (출원)등록순번 10-2017-0105351· 출원등록일 : 17.08.21.

마이크로웨이브 신호를 이용한 물질 분석 장치· 출원등록자수 : 1명 · (출원)등록순번 10-2017-011673· 출원등록일 : 17.09.01.

나노자성입자를 이용한 바이오진단키트 및 이를 포함하는 주파수 판독기· 출원등록자수 : 3명 · (출원)등록순번 10-2017-0113723· 출원등록일 : 17.09.06.

나노입자 크기별 분리장치· 출원등록자수 : 1명 · (출원)등록순번 10-2017-0113724· 출원등록일 : 17.09.06.

이동식 수질측정장치 및 이를 이용한 수질측정방법· 출원등록자수 : 3명 · (출원)등록순번 10-2018-0053084· 출원등록일 : 18.05.09.

물질분석장치 및 방법· 출원등록자수 : 2명 · (출원)등록순번 10-2018-0091889· 출원등록일 : 18.08.08.

강관부식 측정센서 및 이를 포함하는 강관부식 측정장치· 출원등록자수 : 2명 · (출원)등록순번 10-2019-0063179· 출원등록일 : 19.05.29

특허출원 총8건(등록특허 : 4건)

첨부

회사소개 : 주요인증및보유특허