분리막 재료의 최신동향

전문가 제언

○ 리튬이차전지의 구성 재료에서 분리막은 중요한 기술 중의 하나이며, 양극과 음극의 전기적 단락(electrical short)을 방지하며, 전해질을 담지하고 리튬이온을 자유롭게 이동시키는 역할을 수행한다. 분리막은 사용되는 목적에 따라 10~30㎛ 정도의 두께를 가지며, 상호 연결된 구조의 0.1~1㎛의 기공크기를 갖는 폴리에틸렌 또는 포리프로필렌 같은 폴리올레핀계 고분자 재료이다.

○ 분리막에 필요한 특성은 극간의 전기적 단락 방지를 위한 절연성, 전기화학적 안정성, 기계적 강도, 막 두께, 셧다운 등이 이다. 막 두께는 전지의 고용량화에 필요하고, 셧다운은 안정성에 중요하다.

○ 이 문헌은 최근에는 세라믹 층을 가진 분리막이 개발되고 있다. 이 분리막은 전지온도가 상승하여 고분자 분리막이 부분이 완전히 용융(meltdown) 하여도 세라믹 층이 양극과 음극의 접촉을 방해하여 전지 내부 단락을 방지하는 기능을 가지고 있다. 또한 내열성이 높은 엔지니어링 플라스틱 분리막 재료와 분리막의 구조화에 대해 설명하고 있다.

○ 분리막은 아사히 화성, 토넨화학, 셀가드와 SK에너지 등 몇 개 업체만이 생산하고 있다. 이중 아사히화성이 전체 시장의 40%를 점유하고 있으며, 시장규모는 5000여 억 원으로 추산하고 있다. 그러나 신규업체의 진출은 기술면에서 장벽이 높다.

○ 국내 분리막 수요는 전 세계의 30% 정도로 추산되며, 삼성SDI와 LG화학이 큰 수요처이다. 이러한 시장의 점유율을 높이기 위해 업체의 설비 증설이 본격화 되고 있고, SK 에너지도 공장 증설을 하고 있다. 향후 분리막은 내열성이 높은 재료가 선호될 것으로 생각된다. 또한 분리막의 다공구조를 개선하는 것이 가장 중요한 연구과제가 될 것으로 판단된다.

저자

Kanemura Kiyoshi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

59(5)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

34~38

분석자

강*호

분석물

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