리튬이온전지의 과충전 방지제 및 고전압 전해액

전문가 제언

○ 리튬이온전지는 모바일 기기용 소형전지를 중심으로 매년 사용량이 증대되고 있으며 2009년부터는 전기자동차에 리튬이온전지가 본격적으로 적용되기 시작하였고 그 이후 각종 전기자동차나 발전장치 등으로 적용 범위가 확대되는 등 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있다.

○ 노트북 PC용 리튬이온전지의 발화 사고가 발생한 이후에 전지의 신뢰성 향상이 요구되고 있다. 리튬이온전지의 불안전성은 주로 열 폭주 현상으로 지적되고 있다. 리튬이온전지의 안전성에 관여하는 큰 요소는 가열과 과충전에 약하다는 점으로, 두 가지 원인이 겹치면(예로서 큰 전류의 과충전) 발화나 파열이 될 확률이 증대한다. 현재는 과충전 보호회로 등으로 전지 외부에서 과충전을 제어하고 있다.

○ 과충전 시에 안전성 확보책은 이상적으로는 전지 내부에서 시행되는 것이 바람직하다. 그 방법의 하나로 전해액에 과충전 방지제를 첨가하는 방법이 있다. 또한 전지 자동차나 발전 장치 등 고전압 조립 전지에는 고전압의 전지(현재의 4V급에 비하여 5~6V급)를 사용하는 것이 바람직하나 산화 분해 등의 문제 때문에 새로운 전해액의 개발이 요망된다. 본고는 리튬이온전지의 과충전 방지제로서 고리상 알칸류, 질소 및 비금속 전형 원소를 포함한 방향족 화합물에 대하여 검토하고, 고전압 전해액으로는 슬포란과 초산에틸의 혼합 용매의 사용 가능성을 검토한 연구 결과를 보고한 것이다.

○ 리튬이온전지의 생산은 일본이 주류를 이루어 왔으나 최신의 시장조사에 의하면 우리나라가 일본을 제치고 세계 최강으로 부상하였다. 2011년 2분기 시장 점유율은 한국이 42.6%를 기록 일본(33.7%)을 제치고 처음으로 세계 1위로 부상하였다. 한국의 삼성 SDI가 1위, 일본의 산요가 2위, LG화학이 3위를 차지한 것으로 보고되었다.

○ 2차 전지의 세계 시장 규모는 2011년 20조원에서 2020년에는 104조원으로 증가될 것으로 예상하는 성장산업이다. 시장을 선도하기 위해서는 기능 향상, 가격 경쟁력, 품질 개선은 물론 안전성 제고가 큰 과제가 될 것으로 계속적인 연구 개발이 요망된다.

저자

Shin-ichi Tobishima

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

40(7)

잡지명

ファインケミカル

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

21~26

분석자

이*옹

분석물

• 리튬이온전지의 과충전 방지제 및 고전압 전해액.pdf [306,387 byte]

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